二、 冷藏庫的制冷系統及其設備選擇

(一）機房系統

1．壓縮機

（l）一般選擇原則
①負荷 制冷壓縮機的總負荷，按庫房各冷間的耗冷量加以匯總修正確定。
②臺數 冷庫所需制冷壓縮機的總負荷較大時，宜選用大型壓縮機，以減少臺數，簡化系統，但整個冷庫中的壓縮機，不得少于兩臺，以防因壓縮機發生故障而停止供冷，且避免在淡季時壓縮機長期在小負荷下運轉。
③備件 不同蒸發系統的壓縮機，應考慮到各系統之間相互代替的可能性。以便各零件的互換使用。
④技術條件 選用壓縮機應按其制造廠規定的技術條件計算。如缺少資料可按前一機部部頒標準《中小型活塞式單級制冷壓縮機型式與基本參數》（JB955—67）考慮。
⑤壓縮比 按氨制冷壓縮機的使用條件，高低壓的壓縮比小于8時，即-15℃蒸發溫度的制冷系統，采用單級壓縮機。若壓縮比大于8時，即-28～-33℃蒸發溫度的制冷系統，則采用雙級壓縮機。

（2）單級壓縮機的選型計算
根據壓縮機總負荷，有以下兩種方法：
①按壓縮機的理論排氣量選型。用制冷量和需冷量的平衡關系，求得壓縮機的理論排氣量，再查得相近的理論排氣量，即可選定壓縮機的型號和臺數。壓縮機的理論排氣量Vp由下式求得：

式中 Q_j——冷卻系統壓縮機總負荷（kJ／h);
V₂——吸入氣體的比容（m3／kg）；
i_l——蒸發器出口干飽和蒸汽的焓值（kJ／kg）；
i₅——節流闊后液體制冷劑的焓值（kJ／kg）；
i₁、i₅——由已知的制冷工作參數（蒸發溫度、冷凝溫度、吸氣溫度、過冷溫度）繪制制冷劑的壓焓圖確定；
λ_q―― 壓縮機吸氣系數，按制造廠給定值選用。
②按壓縮機的標準工況制冷量選型。即把所需的壓縮機負荷折算成標準工況下的制冷量，以選配壓縮機的型號和臺數。

(3) 壓縮機的有關計算

壓縮機產冷量的計算
(1) 壓焓圖


(2) 理論排氣量： V_p＝15πD²snz (m³/h)
(3) 氨循環量： G＝V_pλ_q/V₁
(4) 產冷量(制冷能力)
Q＝V_pλ_qq_r/3.6 或 Q＝G(i₁－i₄)/3.6
不同工況下制冷量換算
Q_g＝Q_bq_g λ_g/q_bλ_b

壓縮機功耗的計算
(1) 絕熱功率： N_j＝G(i₂－i₁)/3600
(2) 指示功率： N_I＝N_j/η
η=T_s/T_l＋bt_s
(3) 摩擦功率： N_m＝P_mV_p/3600
(4) 軸功率： N_e＝N_I+N_m
(5) 電機軸功率： N=N_e/η_e=(N_I+N_m)/η_e
(6) 配用電機功率： N'_d = (1.10～1.15)N

2．冷凝器

冷凝器的選型主要按制冷設備的制冷量、機房布置、當地的水溫、水質、水量及氣象條件確定。
（l）立式冷凝器適用于水質較差、水源豐富的地區，一般布置在冷庫機房外面；常用于大、中型冷庫。
（2）臥式冷凝器適用于水溫較低、水質較好的地區，一般布置在室內與中小型制冷機組配套，亦用于船舶制冷裝置。
（3）淋水式冷凝器適用于空氣干燥、水源不足和水質較差的地區，布置在室外通風良好的地方，一般與氨制冷設備配套。
（4）蒸發式冷凝器適用于水源困難的地區，一般布置于廠房的頂部或通風良好的地方。
（5）空氣冷卻式冷凝器，主要適用于小型氟利昂制冷裝置。

1．供液方式

在直接冷卻系統中，供液方式分為直接膨脹供液、重力供液和氨泵供液三種。

    (l）直接膨脹供液系統 它是借冷凝壓力與蒸發壓力差經節流閥，直接向冷分配裝置供液。其特點是系統簡單；但因無分離裝置，節流后的制冷劑是兩相流，影響傳熱效能。

   （2）重力供液系統 它是借低壓氨液本身的重力進行供液。 氨液在蒸發器被汽化后，再進入氨液分離器、將其中液滴分離出去，重新進入壓縮機。為滿足供液所需的靜液柱，氨液分離器液面需高于冷分配設備最高點0.5—2m。
    ①重力供液制冷系統的優點：
    第一，利用氨液分離器將節流生成的閃發氣體分離出來，有利于提高冷分配設備的傳熱效能。
    第二，同一蒸發溫度的冷分配設備可使用一個膨脹閥和氨液分離器，節省膨脹閥。
    第三，供液中有氨液分離器的緩沖作用，因而容易實現正常工況的操作調節。
    ②缺點：
    第一，氨液在較小壓差下流動，放熱系數小，蒸發器的換熱強度較低。
    第二，用一個氨液分離器向多個同層庫房供液時，因冷卻設備阻力較大，制冷劑有再汽化的可能。如供液路長短不一，供液不均。
    第三，在熱負荷變化較大或供液距離較長時，還需在機房內設氨液分離器。
目前我國不少中小型冷藏庫仍采用這種供液方式

（3）氨泵供液方式 這種供液系統是利用氨泵向蒸發器輸送低溫（低壓）氨液。其組成與工作過程與重力式供液方式基本相同。高壓氨液經節流進入低壓循環器，在器內將閃發氣體和液體分離，其液體被氨泵吸入后送入蒸發器，蒸發器中產生的蒸汽和未蒸發的氨液一起回到低壓循環貯液器再次被分離。這種氨泵供液的優點是：
    ①依靠氨泵的機械作用輸液，進液壓力較高，即使管路配液不均，仍保證結霜均勻。
    ②氨液在蒸發排管內被迫流動，且循環量大，傳熱效果好，不易積油，不產生過熱，蒸發溫度穩定，不易擊缸。
    ③操作簡單，便于集中控制實現系統的自動化。
    其缺點是設備費用動力消耗較高，大中型冷藏庫采用這種供液方式。

2．冷分配裝置（蒸發器）的選擇

（1）冷卻排管  臥式殼管蒸發器，常用船舶或陸上的小型制冷機組。
立式、盤管式墻排管適用冷藏間、凍藏間。頂排管常用于低溫冷藏間、冰庫和小型凍結間。一般均按排管的特性、冷間的要求、建筑尺寸和冷間所處的位置等因素，先選出排管類型，求得冷卻面積，再確定排管的尺寸和排數。
   （2）冷風機 它多用于凍結間、冷卻間和冷藏間的強制通風。一般亦按冷間特點、建筑尺寸和所需冷卻面積，選配冷風機的型號和臺數。