國內冷鏈物流冷庫采用多級節流的技術不多。但是,國外的食品冷凍加工系統中非常普遍。
2002年在一個外資食品加工企業的設計圖上,用過這種技術。由于當時這種技術不是很成熟,設計圖存在一些問題,而筆者當時對這方面也不熟悉,在按圖施工的情況下,工程并沒有達到預期的效果。工程最后采用了其他一些措施使項目能夠投入使用,但還是不盡如人意。從這以
后,筆者便開始對這種技術產生了很大的興趣,其實這本書的起源也是從這里開始的。
該項目是一條融合速凍生產線(-42℃系統)、低溫冷庫(放置速凍產品,-30℃系統)和中溫冷庫(放置速凍產品的原材料,如水果、蔬菜等,-10℃系統)以及中溫穿堂(-5℃系統)的一個混合的氨制冷系統(圖10-14),與國內許多的食品加工廠的制冷系統相似。這是原始的設計方案,與國內比較,不同的只是采用二次節流。其中速凍系統為桶泵供液,其余的是重力供液。
這個制冷系統原始設計方案的問題主要是:在二次節流后,由于-42℃的系統蒸發壓力比-30℃的系統低0.055MPa,因此液體只向壓力低的容器流入,導致-30℃的系統沒有足夠的液體而無法繼續降溫;第二個問題是中間冷卻器的設計,高壓貯液器的液體除了向中溫系統供液外,還要向中間冷卻器供液。這臺中間冷卻器的液體冷卻有三種負荷需要負擔:一是給兩臺壓縮機的排氣冷卻降溫;二是給-30℃的氣液分離器供液;三是在氣液分離器節流后的液體還要給低壓循環桶供液。換言之,二次節流的液體要同時滿足氣液分離器,以及再次節流后給低壓循環桶供液;由于工程存在著以上的問題,通過改造,最終按圖10-15所示的修改方案,才能達到預期的效果。
至于中間冷卻器、-30℃冷庫的氣液分離器以及-42℃的低壓循環桶各自所需的制冷劑液體的計算方法,可以參考前面例題的計算方式。
多級節流方式在歐美制冷系統是經常使用的方式,其優點是在分離容器供液時,盡可能低的供液溫度可以減少閃發氣體的產生,同時也提高了分離容器的分離能力(制冷量),還減少了分離容器的數量(這也意味著降低了工程的造價)和減少了控制閥門的選用。