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工業制冷自動控制系統與制冷工藝的配合

   2021-01-14 子琪1800
核心提示:要實現制冷系統完美的運行和節能,需要自動控制系統與制冷工藝的密切配合。這么多年,氨制冷系統的無人值守問題一直困擾著我們。這在國外并不是一件很難實現的事情。

    要實現制冷系統完美的運行和節能,需要自動控制系統與制冷工藝的密切配合。這么多年,氨制冷系統的無人值守問題一直困擾著我們。這在國外并不是一件很難實現的事情。從冷鏈物流冷庫的設計與設備配置來看,國內一點都不差于國外同類型的冷庫。制冷系統采用的自動閥門也沒有任何差別,但最終還是沒有實現這種制冷系統無人值守的功能,究其原因,筆者認為還是出在自動控制與制冷工藝的密切配合這個問題上。

    隨著人力成本的日漸提高以及熟練技術工人的缺乏,這個問題已經擺在冷鏈物流冷庫的管理日程上。雖然在國內對于氨制冷系統的運行還不允許無人值守,但在氟利昂系統使用無人值守是一種摸索經驗的辦法,在取得相關經驗后再在氨制冷系統中應用。粵聯公司在昆明冷庫的實踐就是一個很好的例子。對這個問題有大量系統設計實踐,而且取得了良好的預期結果和經驗。關于這方面的構思和設置本書提供一些思路和具體做法:

    1)壓縮機的選用。這種系統的壓縮機選用非常重要,有兩種途徑:①制冷系統至少選用一臺變頻壓縮機;②選用小型的并聯運行的壓縮機組。這是因為冷庫的運行大部分時間處于部分負荷運行,采用變頻壓縮機或者小型的并聯運行的壓縮機組,就是為了適應這種使用要求。如果由于負荷的變化讓壓縮機頻繁地起動,會使制冷系統受到很大的沖擊。使用變頻壓縮機還需要配套軟起動的起動柜,這兩種設備價格都比較高。受氟利昂并聯機組的啟發,筆者嘗試開發了采用并聯機組的氨全自動控制系統,該系統無論是造價還是運行都有很大的優勢。

    2)熱氣融霜的編程問題。歐美冷鏈物流冷庫采用的蒸發器以冷風機為主。我國傳統采用的蒸發器排管,雖然是最節能的,但是無法滿足現代的食品衛生要求,這種蒸發器退出冷鏈物流冷庫的使用只是時間問題。冷風機的融霜編程是冷庫自動化所遇到的最重要的一個問題。按照傳統的考慮通常采用兩臺蒸發面積相同的冷風機運行,能滿足一臺對應蒸發面積的冷風機的融霜熱量。如果這個系統中有8臺以上的冷風機.那么這個系統按組合排列就幾乎無法進行編程了。而且在低溫環境中取得熱量,其能耗也比較高。對于工業制冷系統通常是采用高壓系統共用,這就提供了一個從中溫環境中取得的熱量,可以供低溫融霜用的條件。這種情況相當于熱泵的原理。這種中溫環境其實在物流冷庫中也就是中溫穿堂,只要在設計時,把給中溫穿堂提供制冷的壓縮機運行的時間設置在18-20h,就可以解決融霜熱源的問題。中溫穿堂使用并聯壓縮機組是這種方案的一種最佳選擇。


    3)讓制冷工藝技術管理人員熟悉電氣自動控制,讓電氣工程師了解制冷工藝過程,這是實現制冷系統無人值守運行的關鍵。特別是在系統調試期間,這種密切配合是不可缺少的。在調試期間,冷庫的溫度從常溫逐漸下降到設定的溫度。這期間系統的參數處在一個不斷變化的過程,有些參數是不需要制冷系統正常后才輸入控制系統。例如壓力保護參數、系統缺水參數、融霜時間參數、融霜結束溫度參數,以及系統保護的一些必要參數(如制冷劑泵缺液保護)等。而一些分離容器的正常液位設置、冷風機每天的融霜次數等參數,是可以在制冷系統基本正常后,才輸人控制系統。

    4)選擇用PLC程序控制器作為制冷系統的主要控制元件時,對于PLC程序控制器的輸入、輸出點的數量選擇,應該注意預留一些輸入、輸出點的機動位置。萬一PLC程序控制器的某個輸人、輸出點出現故障或者損壞,這些機動輸人、輸出點就可以及時補上。同時把損壞點的程序重新輸人到備用點上,系統控制就可以恢復正常運行。因此,對于已經輸入并且使用的PLC程序控制器的程序保存與備份也很重要,在這些設備維護或者更換時,就能派上用場。

 
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