制冷设备的经济运行

    在生产过程中，制冷设备的电能消耗量很大，约占整个电能消耗量的45％左右。因此，提高制冷设备的经济运行是节约用电的有效途径之一。制冷剂在系统中运行状况是通过压力、温度来反映的。这些压力和温度就称为制冷系统的运行参数。这些运行参数主要包括蒸发压力和温度、冷凝压力和温度、冷冻机的吸气压力与温度和排气压力与温度等。这些参数为我们制冷系统的操作和调节提供了主要依据，而其中的蒸发压力与温度、冷凝压力与温度是主要的参数，因为它们与制冷能力和电能消耗、水量消耗、制冷系数有着密切的关系。因而，制冷系统的经济运行就是在保证制冷设备安全运行的前提下，根据外界温度的变化，通过调节，获得廉价的人工制冷。下面对主要运行参数的调节进行简单的叙述。

  蒸发温度的调节温差的选择制冷就其本意来讲，是制冷剂在一定压力下蒸发吸热的冷效应。在这个压力下所对应制冷剂饱和气体温度称为蒸发温度。往往蒸发温度不能直接读出，它是通过蒸发压力表读数(也可以用吸气压力近似代替)查表得出。蒸发温度是根据工艺上的需要来确定的。但是蒸发温度并不等于工艺上所需要的温度，两者之间始终存在着温度差，也就是说只有蒸发温度低于工艺要求的温度时，才能是被冷却物体的温度下降到所需的温度。工艺上所要求的温度越低，则蒸发温度也越低，相应的蒸发压力也越低。在实际操作中都是靠调节蒸发压力来实现对蒸发温度的调节。温差的选择应根据经济效果及制冷设备的不同形式合理的选取。被冷却介质为强制循环的水、盐水或酒精水，其温差一般取5℃左右；被冷却介质为自然对流的空气，一般温差取1O一15℃。如露天发酵罐的冷媒水一般控制在一4一一8℃。故蒸发压力应控制在一9一一13℃之间，即蒸发压力(表压)相应控制在0．3—0．15MPa之间。

  蒸发温度与产冷量对蒸发温度(压力)调节，实质是调节蒸发器的工作状况，其目的是调节制冷装置满足生产需要。在运行中或者从制冷机的特性曲线可以看出，在维持冷凝压力不变的情况下，蒸发温度越高，产冷量就越大。蒸发温度从一15℃升高到O℃，冷冻机的产冷量提高一倍左右。蒸发温度高，固然对提高产冷量有效果，但蒸发温度不能随意无限升高，由于蒸发温度上升后，冷凝温度也会升高，制冷机的循环量加大，消耗功率也会增加。另外，蒸发温度也受工艺要求和温差的影响。例如，酒精水要求温度为一8℃ ，当制冷系统刚工作时，酒精水的温度为2O℃ ，这时按正确的调节方法，应调节蒸发温度为15℃左右。

  随着酒精水温度的下降，蒸发温度也相应调低(即关一点节流阀)。当酒精水温度达到一8℃时，蒸发温度也相应达到一13℃左右。如果认为蒸发温度太低，运行不经济，把蒸发温度调到0℃蒸发，那就十分错误了。它不仅不能降低酒精水温度，反而会造成冷冻机的湿压缩事故。事实上，当酒精水温度下降后，即使节流阀不做任何调节，蒸发温度也会自动下降，以满足生产的需要。所以当)热负荷变小时，其蒸发压力自动下降，不要认为制冷剂偏少，更不要开打节流阀，而是关小节流阀。因此，蒸发温度的合理调节，是保证安全可靠、经济运行的首要条件。

  冷凝温度的调节蒸发汽化后的制冷剂，通过增加压力和降低温度后，变成某压力下的液体。这个压力就称为冷凝压力，相对应的温度称为冷凝温度。冷凝温度的高低，主要取决于冷凝面积、冷却水温和水量以及冷凝面的清洁程度。从冷冻机的特性曲线上可以看出，当蒸发压力一定时，降低冷凝温度后，冷冻机的轴功率下降，而产冷量则增加，故在操作过程，应极力避免将冷凝压力调节过高，这样对经济运行不利。从实际运行出发，在冷凝水温一定的条件下，改变冷却水量，冷凝压力会改变。冷却水量越大或水温越低，都可以降低冷凝压力与温度，虽然降低了冷凝压力与温度，从制冷角度是有利的，但冷却水量却增加了，这样也不经济。因此，选择合理的冷凝温度相当重要。对于立式冷凝器，选取的冷凝温度应比冷却水出水温度高4—5℃，冷凝温度在27—29℃时，是比较适宜而且经济的。

  总之，通过对蒸发温度和冷凝温度的合理调节，可以取得制冷系统的经济运行，进一步降低电能消耗。