食品冷库除霜方法及其能耗分析

冷藏技术

第11卷 第1期

2006年3月集美大学学报(自然科学版)JournalofJimeiUniversity(NaturalScience)Vo.l11 No.1Mar.2006

[文章编号]1007-7405(2006)01-0062-04

食品冷库除霜方法及其能耗分析

庄友明

(集美大学机械工程学院,福建厦门361021)

[摘要]分析比较了食品冷库制冷系统几种蒸发器除霜方法的优缺点、能耗情况及其适用场合.同时

给出了热气融霜方法的热气流量计算公式,修正了热气融霜方法中排液桶的容积计算公式.

[关键词]食品冷库;蒸发器除霜;节能

[中图分类号]TB657 1[文献标识码]A

0 引言

食品冷库制冷系统蒸发器在使用过程中表面容易结霜,霜层的存在使传热恶化,制冷效率降低.因此,清除蒸发器表面的积霜是每个食品冷库日常必需做的节能工作之一.制冷系统目前采用的除霜方式主要有:人工扫霜、水冲霜、热气融霜、热气融霜+水冲霜、热电融霜、压缩空气除霜和空气自然回温除霜等7种方法.除霜方法运用是否科学合理,操作是否得当将直接影响冷库的运营效果.1 人工扫霜

操作人员手拿清除工具直接在蒸发器的表面上去除凝霜的方法称人工扫霜,一般只适用于冻结物冷藏库的墙排管和顶排管的除霜.

冻结物冷藏间是长期存货的冷藏间,排管处于货物顶部或紧邻货物周边,如果采用热气融霜或电热融霜,霜的融化不但会使物品受潮,还会把物品黏结成块,并且,库温的回升还会损害食品的储藏品质.所以冻结物冷藏间的排管不宜采用 融 霜的办法除霜,水冲霜就更不容许.人工扫霜的特点是落霜不融化,在除霜过程中蒸发器也可照样正常工作,基本不影响库房温度的恒定.所以最适合于冻结物冷藏间的排管除霜.但融霜时人员要进入库内操作,工作条件较差,且要增加人员发热耗冷量和人工费用.

人工除霜,也有一个人工费用和运行费用的平衡问题.由于各个冷冻厂储藏货物的品种不同,包装情况也不一样,排管的结霜速度相差很大,所以人工除霜的时间间隔只能根据各自的具体情况来确定,科学的做法是将霜层厚度给系统增加的运行电费和除霜人工费进行综合分析比较,从而定出一个合理经济的除霜周期.具体的分析思路是在一个合理的除霜周期内霜层热阻造成的额外运行费累积数正好等于一次除霜的人工费.表1给出了-18 库房内排管结霜厚度对制冷系统COP的影响而确定合理的人工除霜周期.[1].通过给定冷量下COP与电费的简单转换,不难计算除霜周期内霜层热阻造成的额外运行费累积数,从

[收稿日期]2005-07-08

[作者简介]庄友明(1958-),男,教授,从事制冷研究.

冷藏技术

第1期庄友明:食品冷库除霜方法及其能耗分析

表1 制冷负荷不变蒸发温度和制冷系数随霜层厚度的变化情况 63

Tab.1 ChangesofevaporatingtemperatureandCOPv s thefrostthicknessunderagivenrefrigerationcapacity霜层厚度传热系数K

蒸发温度制冷系数COP传热系数K蒸发温度制冷系数COP

-2-1-2-1/mm/W m K/ COP递减率/%/mm/W m K/ COP递减率/%

2

4

6

8

106.1235.8515.6255.4355.2715.127-28.0-28.4-28.9-29.3-29.6-30.03.1203.0913.0643.0373.0132.9910.00.91.82.73.44.11214161820224.9994.8854.7824.6894.6044.527-30.3-30.6-30.9-31.2-31.4-31.72.9712.9532.9352.9192.9042.8894.85.45.96.56.97.42 水冲霜

把喷水管装于蒸发器的上方,除霜时,通过喷水

管向霜层表面均匀喷射带有一定压力的水,这种除箱

方法称为水冲霜.水冲霜方法只能用于冷风机的除霜,

一般和热气融霜结合应用,单独使用时只适合于冷风

机结霜速度慢、霜层比较薄的情况,比如,用在冷却冷藏间冷风机的除霜.图1给出了冷却物冷藏间冷风

机的一种除霜方案,图1中阀门ZZRP的设置就是考虑

了单独使用水冲霜时,管内制冷剂压力超高时的自动

旁通.水冲霜的优点是除霜操作简单且易于实现自动

控制,缺点是电耗水耗较大,除霜成本较高.为了节约除霜成本,许多冷冻厂回收融霜水作冷凝器的冷却水用.冷却物冷藏间冷风机的除霜周期的确定同样需要进行经济分析比较.分析比较方法类似于上述对冻结物冷藏间排管除霜周期的分析比较,此时的一次除霜成本是水泵的电费.

3 热气融霜

由于目前多数食品冷库用氨制冷系统,所以热气融霜又称热氨融霜.该方法是把经过油分器滤油后的压缩机排气引入蒸发器里,利用热气的显热和潜热来加热和融化蒸发器外表面的凝霜,从而达到除霜的目的.融霜前必须排除蒸发器里原有的低温制冷剂液体,因此热氨融霜的制冷系统需要设置排液设施来承接融霜前蒸发器内的残液和融霜过程中热气凝成的液体.

热氨融霜的优点是节能,因为在正常的制冷循环中,热氨气体就需要用冷却水来冷却使之液化,在热气融霜过程中,霜在被融化的同时起着冷却水的作用,此时,蒸发器变成了不需冷却水的冷凝器,融霜时又不需要耗费电能,比起电热融霜和水冲霜有双重节能的功效.该方法的缺点是系统比较复杂,系统中要专门设置排液桶承液或利用低循桶承液.利用低循桶承液,会增加恢复正常供冷时的蒸发温度,影响降温速度.专设排液桶承液,系统的工作相对稳定,但由于增设排液桶增加了系统接管的复杂性,同时,融霜排液桶的设置也要额外地占用机房面积,增加投资成本.在操作过程中,若对融霜机理没有正确的理解,还可能引起系统的 …… 此处隐藏：3449字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……