NH3/CO2复叠制冷系统


二氧化碳跨临界循环制冷系统主要有以下设备组成:
二氧化碳制冷压缩机、油分离器、二氧化碳气体冷却器、节流装置(或膨胀机)、蒸发器、气液分离器(储液器)、系统管路及阀门、过滤器、高低压保护系统、电控系统(电控箱、压力温度传感器、控制器、电线电缆、仪表等)、油冷却系统和油平衡系统、冷却水系统。
二氧化碳跨临界制冷循环系统原理:
低温低压的CO2制冷工质在蒸发器中吸收周围环境介质或被冷却物体的热量由液体变为低压过热蒸汽,低压的CO2蒸汽进入CO2制冷压缩机被绝热压缩为高压高温的气体,高压高温的CO2气体然后进入空气冷却器,与冷却介质进行热交换,放出热量,被定压冷却,然后进入节流装置(或膨胀机)绝热节流(或绝热膨胀)为低压低温的湿蒸汽,低压低温的CO2液体重新进入蒸发器定压吸热蒸发,使被冷却介质温度降低,制取冷量。如此往复循环,实现连续制冷。
美国能源部所属最大的研发实验室--橡树岭国家实验室预计,美国的超级市场会追随欧洲使用CO2制冷技术。橡树岭国家实验室(ORNL)目前正对包括 CO2在内的新制冷剂在超市的应用进行一系列的实验。ORNL建筑技术研究和整合中心的Brian?Fricke说:“每个超市的制冷系统都使用大量的制 冷剂(大约2000~4000磅),每年制冷剂的泄漏量大约是20%。也就是说大量的温室气体排放到大气中。”

    据了解,目前市场上二氧化碳冷库项目大多都是采用氨/二氧化碳复叠制冷系统。在复叠式制冷系统中,二氧化碳循环在亚临界条件下运行。此时二氧化碳用作低压级制冷剂,高压级用氨作制冷剂,氨的充注量只有纯氨系统的1/10,有效降低了氨充注量,极大地提高了系统安全性。与传统氨制冷相比,实际使用效率提高10%以上,能源消耗降低。

    值得一提的是,由北京某工程技术有限公司承揽的北京某物流有限公司15万吨冷库项目在去年开工建设,该冷库系统将首次尝试运用CO2跨临界制冷技术。CO2跨临界制冷技术有效解决了以氨为制冷剂存在的泄漏隐患对人身和食品的危害、以及以“氟-R22”为制冷剂泄漏对大气层的破坏等问题,且相较NH3/CO2复叠制冷系统在成本上更有优势。

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