冷库制冷系统的辅助设备有哪些?
冷库制冷系统的辅助设备有哪些?
冷库制冷系统的辅助设备是保障核心部件稳定运行、提升系统效率的关键,主要围绕 “过滤杂质、分离油液、储存制冷剂、控制流程、保障安全” 五大功能配置,具体可分为以下 6 类:
一、杂质与水分过滤类:防止系统堵塞损坏
这类设备的核心作用是过滤制冷剂中的杂质、水分,避免其进入压缩机、节流阀等精密部件,导致磨损或堵塞。
干燥过滤器
结构:内部填充分子筛(吸水)和金属滤网(滤杂质),两端有接口连接制冷剂管路。
作用:吸附制冷剂中的水分(防止低温下结冰堵塞节流阀),过滤金属碎屑、焊渣等杂质(避免划伤压缩机转子或堵塞蒸发器)。
适用场景:所有冷库制冷系统必备,尤其在新系统调试或更换制冷剂后,需及时更换滤芯。
液体过滤器
作用:仅过滤液态制冷剂中的杂质(比干燥过滤器少了吸水功能),通常安装在节流阀前,进一步保护节流阀的阀芯不受杂质磨损。
特点:过滤精度更高(通常 10~20μm),适合制冷剂纯度较高、水分已通过干燥过滤器处理的场景。
二、油液分离与回收类:保障换热效率与润滑
压缩机运行中会有少量冷冻油随制冷剂排出,若进入冷凝器、蒸发器会影响换热效率,这类设备可分离并回收油液。
油分离器
安装位置:压缩机排气口与冷凝器之间。
作用:通过离心分离、滤网过滤等方式,将压缩机排气中携带的冷冻油分离出来,再通过回油管送回压缩机曲轴箱,避免油液进入冷凝器、蒸发器(油膜会降低换热效率,甚至导致蒸发器结霜异常)。
类型:小型冷库常用简易滤网式,中型以上冷库用离心式(分离效率可达 95% 以上)。
油过滤器
安装位置:压缩机曲轴箱出油口或回油管上。
作用:过滤冷冻油中的金属碎屑、碳化物(压缩机磨损产生),防止杂质进入压缩机轴承、转子等润滑部位,延长压缩机寿命。
维护要求:需定期更换滤芯(通常与冷冻油同步更换,每 6~12 个月 1 次)。
三、制冷剂储存与调节类:平衡系统制冷剂流量
这类设备用于储存制冷剂,应对负荷变化时的流量需求,避免系统中制冷剂过多或不足。
储液器(高压储液器)
安装位置:冷凝器出口与节流阀之间(高压侧)。
作用:储存冷凝器冷凝后的液态制冷剂,当冷库负荷减小时(如库温达到设定值),多余制冷剂可暂存于此;负荷增大时,再向节流阀输送,保证制冷剂供应稳定。
容量选择:通常按系统总制冷剂充注量的 50%~80% 设计,避免满液(防止液态制冷剂进入压缩机导致液击)。
低压循环桶(仅低温冷库用)
安装位置:蒸发器出口与压缩机吸气口之间(低压侧)。
作用:分离蒸发器回气中的液态制冷剂(防止液态制冷剂直接进入压缩机导致液击),同时储存部分低压液态制冷剂,为蒸发器稳定供液(尤其适用于重力供液或液泵供液系统)。
四、供液与流量控制类:精准调节制冷剂供给
除核心节流阀外,辅助供液设备可进一步优化制冷剂在蒸发器中的分配与流量,提升制冷效率。
液泵(仅大型冷库用)
作用:在大型冷库的 “液泵供液系统” 中,将低压循环桶中的液态制冷剂加压后输送到蒸发器,相比重力供液,供液更均匀、蒸发器换热效率更高(可提升 15%~20%)。
类型:常用屏蔽泵(无泄漏,适合制冷剂场景),需匹配系统流量与扬程(避免过载)。
分液头(多路蒸发器用)
安装位置:节流阀出口与多组蒸发器之间。
作用:将节流后的低温低压液态制冷剂均匀分配到多组蒸发器(如大型冷库的多个冷间),避免部分蒸发器供液过多、部分不足,保证各冷间温度均匀。
五、融霜辅助类:解决蒸发器结霜问题
低温冷库中蒸发器易结霜(影响换热),需配套融霜设备辅助除霜。
融霜水箱与水泵
作用:在 “水融霜” 系统中,融霜水箱储存热水,通过水泵将热水输送到蒸发器排管或冷风机表面,快速融化积霜(相比电热融霜更节能,适合大型蒸发器)。
控制:需搭配温度传感器,结霜厚度达到设定值(通常 5~10mm)时自动启动融霜。
热气融霜阀组
作用:在 “热气融霜” 系统中,通过阀门切换,将压缩机排出的高温高压气态制冷剂直接引入蒸发器,利用制冷剂的热量融化积霜(融霜效率高、节能,适合螺杆式压缩机系统)。
特点:需配套单向阀、旁通阀,防止制冷剂倒流。
六、安全保护类:避免系统超压、过载
这类设备是系统的 “安全阀”,防止压力过高、温度异常等情况导致设备损坏或安全事故。
安全阀
安装位置:冷凝器、储液器、高压管路等高压部位。
作用:当系统压力超过设定值(通常为冷凝器额定压力的 1.1 倍)时,安全阀自动开启泄压,保护设备不被超压损坏;压力恢复后自动关闭。
压力控制器
作用:分为高压控制器和低压控制器,分别监测系统高压侧、低压侧压力。当高压过高(如冷凝器脏堵导致压力骤升)或低压过低(如制冷剂泄漏导致压力骤降)时,控制器会自动切断压缩机电源,避免压缩机过载或空转损坏。
油位控制器
安装位置:压缩机曲轴箱或油分离器上。
作用:监测压缩机油位,当油位过低(如油泄漏、分离效率下降)时,自动停机并报警,防止压缩机因缺油导致轴承磨损、转子烧结。
冷库工程设计技术