冷凍冷藏百花齊放 新技術(shù)提升冷庫水平

無論是螺桿機(jī)的放量，還是制冷劑的探討，亦或是自控推陳出新……近幾年，冷凍冷藏行業(yè)技術(shù)發(fā)展可謂百花齊放百家爭(zhēng)鳴，新技術(shù)、新設(shè)備不僅推動(dòng)了冷庫的進(jìn)步，還提升了行業(yè)的整體水準(zhǔn)。

　　專業(yè)性冷庫有發(fā)展

　　從上世紀(jì)八十年代中期起，除了傳統(tǒng)的冷卻物冷藏庫，凍結(jié)物冷藏庫以外，我國各省市陸續(xù)興建一批專業(yè)性冷藏庫，這對(duì)于完善我國現(xiàn)代冷藏技術(shù)體系起了促進(jìn)作用。

　　比如，氣調(diào)冷庫。水果和蔬菜是具有呼吸作用的活性食品，要保持高的鮮度和品質(zhì)，必須抑制微生物的繁殖和其自身的生理活動(dòng)。如果在普通冷藏的基礎(chǔ)上對(duì)貯藏果蔬的氣體成份再按一定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行人工控制的話，則可取得比普通冷藏更好的貯藏效果，它稱為氣調(diào)冷藏，簡(jiǎn)稱CA冷庫。

　　再比如，立體自動(dòng)化冷庫。所謂立體自動(dòng)化冷庫指的是，在采用預(yù)制裝配式隔熱圍護(hù)結(jié)構(gòu)的單層冷庫內(nèi)設(shè)有輕型鋼制作的多層高位貨架，供存放貨物的托盤用，托盤的裝卸依靠巷道式堆垛起重機(jī)，根據(jù)電子計(jì)算機(jī)的指令在庫內(nèi)進(jìn)行水平和垂直移動(dòng)，可從指定的貨格中取出或放入貨物托盤，并用平面輸送帶進(jìn)行貨物進(jìn)出庫的自動(dòng)化操作。冷庫的頂部裝有空氣冷卻器，使庫房上部空間形成低溫空氣層，靠對(duì)流進(jìn)行冷卻，以保持庫內(nèi)設(shè)定的溫度。

　　還有超低溫冷庫。隨著我國遠(yuǎn)洋漁業(yè)的快速發(fā)展，特別是金槍魚圍、釣業(yè)的崛起，“超低溫冷庫”建設(shè)已有進(jìn)展。為了保持金槍魚的品質(zhì)和色澤，在捕捉后需立即進(jìn)行凍結(jié)加工(-55——-60℃)和-60℃的冷藏艙貯藏。

　　壓縮機(jī)有新趨勢(shì)

　　原來，半封閉活塞式壓縮機(jī)在行業(yè)可謂半壁江山，如今，市場(chǎng)占有率卻不斷遭遇擠壓，小型機(jī)被渦旋侵占，大型機(jī)被半封閉螺桿占領(lǐng)。由于螺桿式壓縮機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、能效比高、易損件少和操作調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點(diǎn)，它正逐步替代部分活塞式壓縮機(jī)，占據(jù)著越來越大的市場(chǎng)份額。渦旋壓縮機(jī)因其易損零件少、壽命長(zhǎng)、能效比高等原因，在中高溫領(lǐng)域成本方面顯著優(yōu)于半封活塞機(jī)。此外，渦旋壓縮機(jī)價(jià)格更引人關(guān)注，據(jù)記者調(diào)查了解，5P的半封閉活塞式壓縮機(jī)進(jìn)口價(jià)為6000元，國產(chǎn)的是3000元，而進(jìn)口渦旋壓縮機(jī)則只要1800元。

　　閥件自動(dòng)化的進(jìn)展

　　閥件方面，丹佛斯李愛麗介紹，近幾年在大型冷庫里，丹佛斯推出了一系列自動(dòng)閥件和多功能組合閥件，提高精確控制，降低人為誤操作，減少漏點(diǎn)，減少制冷劑的充注，這將是這個(gè)領(lǐng)域里的一個(gè)趨勢(shì)。

　　Parker亞太區(qū)應(yīng)用技術(shù)經(jīng)理徐美榮告訴記者，國內(nèi)制冷行業(yè)在對(duì)新項(xiàng)目制冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上越來越多地接受了國外的先進(jìn)技術(shù)，提升了制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)的先進(jìn)性，派克漢尼汾也緊跟中國制冷行業(yè)共同發(fā)展，希望能全球同步的新產(chǎn)品開發(fā)，爭(zhēng)取為用戶提供更多，更全面的產(chǎn)品及解決方案。

　　三花認(rèn)為，電子膨脹閥在商用冷庫未來發(fā)展中，將大有所為。“主要用于變頻系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)制冷劑流量的自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而使系統(tǒng)始終保持在最佳的工況下運(yùn)行，達(dá)到快速制冷、溫度精確控制、省電等目的。”王旭東介紹。

　　滿液式供液受寵

　　滿液式強(qiáng)制供液是利用泵的機(jī)械作用，向蒸發(fā)器輸送低溫制冷劑液體的制冷系統(tǒng)。節(jié)流后的低溫制冷劑液體，首先進(jìn)入具有一定貯液容積和一定氣液分離容積的氟桶中，再用泵把數(shù)倍于蒸發(fā)量的低溫液體輸送到各庫房蒸發(fā)器中去。部分液體在蒸發(fā)器吸熱汽化，其余液體隨汽體經(jīng)回氣管返回氟桶。經(jīng)氣液分離后，汽體被制冷壓縮機(jī)吸走，分離下來的液體和相當(dāng)于蒸發(fā)量的新補(bǔ)充液體，又被泵輸送到蒸發(fā)器進(jìn)行再循環(huán)。此種供液方式，蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑液體相比采用膨脹閥方式要多一倍，因此業(yè)內(nèi)人士習(xí)慣將膨脹閥供液的系統(tǒng)稱為干式系統(tǒng)，將采用泵強(qiáng)制供液的系統(tǒng)稱為滿液式系統(tǒng)。

　　滿液式供液有的利用氟利昂，還有利用的載冷劑，如乙二醇、四元醇、氯化鈣等。隨著國家對(duì)氨制冷系統(tǒng)管控的趨緊，冷庫建設(shè)中，氟制冷系統(tǒng)呈現(xiàn)出大型化趨勢(shì)，這涉及到制冷劑大量充灌的成本，以及泄露等問題，尤其在北方，因?yàn)閾?dān)心風(fēng)機(jī)對(duì)貨物的風(fēng)干消耗損失，多采用排管，系統(tǒng)可靠性要求更加突出，此外，歐洲、臺(tái)灣等發(fā)達(dá)地區(qū)也嚴(yán)格禁止制冷劑進(jìn)入冷庫內(nèi)部，這為大型氟項(xiàng)目的普及帶來了難度，這也為載冷劑的發(fā)展提供了空間。

　　此外，還有無動(dòng)力供液，大型冷庫供液中往往需要使用泵來提供動(dòng)力，泵本身價(jià)格相對(duì)較高，運(yùn)行時(shí)同樣產(chǎn)生能耗，而使用有新技術(shù)則可以不要通過泵來提供動(dòng)力就可以滿液供液，節(jié)約設(shè)備成本和運(yùn)行成本。

　　遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的蛻變

　　研發(fā)遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)產(chǎn)品主要是基于安全隱患做的積極預(yù)防工作。從冷庫方面來說，溫度的過高或者過低都會(huì)影響儲(chǔ)藏物的品質(zhì)，而冷庫溫度不準(zhǔn)確的原因主要是傳感器阻值漂移和基準(zhǔn)電路漂移造成的，傳感器自動(dòng)識(shí)別與糾錯(cuò)技術(shù)就可以解決。該技術(shù)主要是基于雙傳感技術(shù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比。能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)冷庫溫度的誤差，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并報(bào)警。通過軟件運(yùn)算功能可以自動(dòng)選擇正確的傳感器，這樣子可以及時(shí)解決從故障到修護(hù)期間冷庫正常運(yùn)作問題。

　　遠(yuǎn)程監(jiān)控是一個(gè)平臺(tái)，是專門為制冷設(shè)備打造的一個(gè)具有設(shè)備故障預(yù)警、故障報(bào)警、遠(yuǎn)距離控制的平臺(tái)。它的最大功能在于大大減輕了制冷設(shè)備的售后維護(hù)時(shí)間和成本。從本質(zhì)上來講，遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)置換了時(shí)間和空間。而時(shí)間和空間是企業(yè)最大的資源，時(shí)間不可倒流、不可再生，而不同空間決定了同樣產(chǎn)品的不同價(jià)值。

　　氟利昂與氨的爭(zhēng)論和應(yīng)對(duì)

　　目前我國的大中型冷藏庫大多數(shù)仍采用氨或R22為制冷劑，小型冷藏庫尤多采用R22。氨制冷系統(tǒng)在我國一直處于市場(chǎng)的主導(dǎo)地位，2008年幾乎是市場(chǎng)占有率接近100%。由于吉林、上海等液氨事故，中國氨制冷市場(chǎng)徹底被攪動(dòng)，很多地方政府甚至采取“一刀切”的簡(jiǎn)單方式防止事故重演。對(duì)此，國內(nèi)貿(mào)易工程設(shè)計(jì)研究院民用建筑設(shè)計(jì)所主任工程師司彪認(rèn)為，如果施工方能嚴(yán)格按照冷庫設(shè)計(jì)規(guī)范施工、安裝、用材，管理方能加強(qiáng)管理，氨就會(huì)很安全。

　　那么，在先行的規(guī)則下，如何完善并尋找新的突破?一些大型設(shè)備廠認(rèn)為，要么不用氨，但是很多企業(yè)又有了新的擔(dān)心，比如R22到期、漲價(jià)、運(yùn)營費(fèi)用等，而且混合工質(zhì)在大型工程中，一旦泄露，需要全部抽空再充裝，費(fèi)用高。

　　還有一種方式，“降低氨充注量”被認(rèn)為是比較明朗的方向，小充注量型氨制冷系統(tǒng)、氨/二氧化碳復(fù)疊系統(tǒng)及風(fēng)機(jī)式制冷系統(tǒng)都是行之有效的解決方案。二氧化碳作為制冷行業(yè)的天然制冷劑，其特點(diǎn)是減少溫室效應(yīng)，還能減少對(duì)臭氧層的破壞。目前在歐洲市場(chǎng)使用比較普遍，氨用在機(jī)房里，并有完善的濃度監(jiān)測(cè)和噴淋通風(fēng)裝置，機(jī)房外采用二氧化碳做載冷劑。目前在中國，丹佛斯正在大力倡導(dǎo)，已經(jīng)有一些行業(yè)的先行者做出了一些標(biāo)桿性的項(xiàng)目，比如煙臺(tái)冰輪在勝利油田的CCUS項(xiàng)目上就采用了二氧化碳的技術(shù)。

　　關(guān)于氨/二氧化碳復(fù)疊系統(tǒng)，煙臺(tái)冰輪和大連冰山以及很多設(shè)計(jì)院力推氨二氧化碳復(fù)疊制冷系統(tǒng)。2010年4月，由煙臺(tái)冰輪股份有限公司研發(fā)實(shí)施，環(huán)保部外經(jīng)辦和中國制冷空調(diào)工業(yè)協(xié)會(huì)組織申報(bào)的工商制冷行業(yè)HCFCs淘汰轉(zhuǎn)換示范項(xiàng)目“NH3/CO2覆疊制冷系統(tǒng)”在加拿大蒙特利爾多邊基金執(zhí)委會(huì)上獲得批準(zhǔn)。此項(xiàng)目從2011年3月15日立項(xiàng)以來，冰輪成立了以項(xiàng)目管理組(技術(shù)中心)為核心技術(shù)組、設(shè)備供應(yīng)組、財(cái)務(wù)組、招標(biāo)采購組和辦公室等7個(gè)項(xiàng)目專項(xiàng)小組，詳細(xì)分配各項(xiàng)目組的任務(wù)、計(jì)劃和執(zhí)行時(shí)間，完成對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)、改造、樣機(jī)試制及測(cè)試、人員培訓(xùn)及市場(chǎng)推廣等工作，先后通過了環(huán)保部專家組的5次績(jī)效考核。最終，專家組給出了驗(yàn)收結(jié)果：“此項(xiàng)目在冷凍冷藏專業(yè)首次使用NH3/CO2復(fù)疊制冷系統(tǒng)替代R22，填補(bǔ)了國內(nèi)該行業(yè)的技術(shù)空白，技術(shù)路線先進(jìn)、產(chǎn)品環(huán)保，節(jié)能效果顯著，系統(tǒng)安全，具有良好的市場(chǎng)推廣前景和國際競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)我國工商制冷行業(yè)先進(jìn)的HCFCs替代的推廣和應(yīng)用起到了良好的示范和促進(jìn)作用”。

　　國內(nèi)貿(mào)易工程設(shè)計(jì)研究院民用建筑設(shè)計(jì)所主任工程師司彪介紹：“1805年，二氧化碳技術(shù)被美國人發(fā)明，比氟系統(tǒng)還早，我們單位也有這樣的系統(tǒng)。理論上技術(shù)沒有問題，但實(shí)際操作中，還是要考慮二氧化碳?jí)毫Ω叩葐栴}。氨/二氧化碳復(fù)疊系統(tǒng)屬于先進(jìn)技術(shù)，國內(nèi)規(guī)范、設(shè)計(jì)等方面屬于真空狀態(tài)，不過企業(yè)都有相應(yīng)的技術(shù)和理論材料。氨市場(chǎng)成熟，設(shè)計(jì)、建設(shè)、系統(tǒng)操作有較為成熟體系，二氧化碳技術(shù)只能依靠全自動(dòng)化。在應(yīng)急處理上，也必須慎之又慎。”

　　此外，氨直膨、局部動(dòng)力供液也能有效降低氨充裝，目前氨直膨系統(tǒng)在冷庫和食品加工領(lǐng)域應(yīng)用較多，大連冰山方面已經(jīng)5家成熟系統(tǒng)在應(yīng)用。局部動(dòng)力供液在美國推廣多，主要應(yīng)用物流領(lǐng)域，冰山也掌握相關(guān)技術(shù)。