第一篇：二氧化碳制冷循环的应用
二氧化碳制冷循环的应用
【摘要】 随着经济发展和人们环境保护和节能意识的增强，以CO2为代表的自然工质越来越广泛的在制冷空调行业应用，文章对CO2制冷循环有关问题进行探讨，以便实际应用。
【关键词】 二氧化碳 跨临界循环 制冷系统原理 应用
The Application of Carbon Dioxide Refrigeration cycle
By Gao Xinhua* Gao yun
【Abstract】With the development of economy and the people’s increasing care about environment protection and energy-saving, carbon dioxide as a natural refrigerant has been widely used in refrigeration and air-conditioning industries.This essay tries to study and discuss carbon dioxide refrigeration cycle and system principle to help its practical application.【New words】carbon dioxide transcritical cycle refrigeration system principle application
随着经济发展和人民生活水平的提高，人们的环保节能意识不断增强，制冷空调行业制冷工质的选择也越来越重视工质的环保节能特性。以CO2和NH3为代表的自然工质制冷系统已经大量应用，本文试对CO2为工质的制冷循环进行探讨，以利实际应用。
1.CO2 制冷工质的特性
1.1环保特性。CO2 制冷工质属于环保型制冷工质，它的破坏臭氧层潜能值ODP=0，地球温室效应潜能值WMP=1。它不破坏臭氧层，不需回收和再生，对地球变暖的影响甚微，是较理想的天然制冷剂。
1.2安全性。CO2制冷剂，蒸发压力大于大气压，不易使空气进入制冷系统。CO2制冷工质的沸点为-78.4℃，4℃时的饱和压力为3.8686Mpa，属于低温制冷剂。在一般环境条件下，无毒，不燃烧，不会给人员及环境带来安全威胁。因此，可用于食品生产车间及包装间空调、汽车空调、家用及商用空调，也可用于商用和家用热泵热水器。
1.3 经济性。CO2制冷工质，来源广泛，价格低廉，运行费用低。
1.4 CO2制冷工质的临界温度低，31.1℃，使用一般的自然工质(水或空气)冷却，不易变为液体，故一般CO2单级或双级制冷循环均为跨临界循环。
1.5 CO2制冷工质单位容积制冷量(22600KJ/m3)较大，是F22的5.2倍，有利于减少制冷系统工质的容积循环量，从而减小压缩机的尺寸，降低制造成本。
1.6 CO2制冷工质的导热系数大，粘度低，流动阻力小，传热效率较高。压力降对系统的影响较小，在较低的流速下，可形成紊流，传热性能好，液体密度和蒸气密度的比值小，节流后各制冷回路制冷剂分配均匀，有利于提高制冷(制热)系统的经济性。
1.7 CO2制冷工质化学稳定性好，不含水时对金属无腐蚀作用，有利于制冷压缩机及设备的制造、安装、运行和维护。CO2与水混合时，呈酸性，可腐蚀碳钢等普通金属(不锈钢和铜除外)，当CO2含水低于8ppm时，可采用普通碳素钢。
1.8 CO2绝热指数相对较小，k=1.3，压力比小，约2.5~ 3.2，压缩机容积效率相对较高。
1.9 CO2制冷工质的临界压力高，为7.372Mpa，其跨临界循环和亚临界循环的工作压力都较高，一般在3.5Mpa~7.5Mpa。因此，CO2制冷系统的压缩机、换热设备、附属设备、阀门、管路及管件的耐压强度均需满足要求，故相对投资较大。
2.CO2 制冷循环的应用范围
CO2制冷循环适用于汽车空调，家用及商用空调;党政机关及企事业单位的热泵热水器;超市食品的保鲜储存和冷藏;食品的低温冷冻冷藏(CO2复叠式制冷系统)以及冷藏运输;也可用于地源热泵、水源热泵空调系统。
3.CO2跨临界循环制冷(制热)系统原理及系统组成3.1CO2跨临界制冷循环。在冷却介质为常温的空气和水的条件下，CO2制冷循环必须采用跨临界制冷循环。所谓跨临界制冷循环，是指CO2制冷工质由于临界温度(31.1℃)低，为使其从气体变为液体循环利用，需加压和冷却，压缩机排气压力高于临界压力，工质在超临界区定压放热，气体冷却过程是在临界压力以上依靠显热进行热交换;压缩机吸入压力低于临界压力，蒸发温度低于临界温度，蒸发吸热过程是在临界压力以下主要依靠汽化潜热进行热交换。
3.1.1 CO2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。
3.1.2 CO2跨临界制冷循环的制冷系数ε=Q0/W0(kw/kw)，其中，Q0---为制冷量，kw;W0---能耗，kw.，ε---制冷系数 kw/kw。
3.1.3 CO2跨临界循环制冷系统主要有以下设备组成：CO2制冷压缩机、油分离器、CO2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、压力温度传感器及控制器、电线电缆、仪表等)、油冷却系统和油平衡系统、冷却水系统。
3.2 CO2跨临界热泵循环系统原理及组成3.2.1系统原理：低温低压的CO2液体制冷工质在室外蒸发器中吸收周围环境介质(空气或水)的热量，在定压条件下，由液体变为低压过热蒸汽，低压气体经过四通阀，进入CO2制冷压缩机，被绝热压缩为高压高温的气体，高压高温的气体经过四通阀，进入室内热交换器(风机盘管或热水器盘管)，与被加热介质(空气或水)进行热交换，定压放热，使被加热的介质温度升高，制取热量。然后，放热后被冷却的CO2高压气体进入节流装置(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液体重新进入室外蒸发器吸热蒸发，变为低压过热气体，经过四通阀，再被压缩机吸入------，如此往复循环，实现连续制热。
3.2.2 CO2跨临界热泵循环的制热系数μ=(Q0 + W0)/ W0(kw/kw)，Q0---为制冷量，kw;W0---能耗，Kw.，μ---制热系数 kw/kw。
3.2.3 CO2跨临界热泵循环系统主要有以下设备组成：CO2制冷压缩机、四通阀、油分离器、CO2室外换热器(空气冷却器)、节流装置(或膨胀机)、气液分离器(储液器)、室内蒸发器(风机盘管或热水器盘管)、系统管路及阀门、过滤器、高低压保护系统、电控系统(电控箱、压力温度传感器及控制器、电线电缆、仪表等)、油冷却系统和油平衡系统。
4.NH3/ CO2复叠式制冷循环系统原理及系统组成4.1 NH3/ CO2复叠式制冷循环系统原理：
低温级系统原理及流程：低压低温的CO2液体在低温级的蒸发器中吸收周围环境介质(或被冷却介质)的热量，变为低压过热蒸汽被CO2制冷压缩机吸入，绝热压缩为高压高温的CO2气体，高压高温的CO2气体进入蒸发冷凝器，被高温级低压低温的制冷工质氨定压冷却、冷凝为高压液体，高压液体再进入节流装置(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液体重新进入低温级蒸发器定压吸热蒸发，使周围环境介质(或被冷却介质)的温度降低，制取冷量。如此往复循环，实现连续制冷。
高温级系统原理及流程：低压低温的氨液在蒸发冷凝器中吸收低温级CO2气体的热量，变为低压过热的氨蒸汽，被高温级氨制冷压缩机吸入，绝热压缩为高压高温的气体，高压高温的NH3气体再进入冷凝器，与冷却介质(空气或水)进行热交换，定压冷却、冷凝为高压氨液，高压氨液再进入节流装置绝热节流为低压低温的湿蒸汽，低压低温的氨液重新进入蒸发冷凝器定压吸热蒸发，使低温级CO2高压气体定压冷却、冷凝为液体。如此往复循环，保证低温级制冷系统连续制冷。
4.2 NH3/ CO2复叠式制冷循环的制冷系数为：ε= Q0/(W1+W2)(kw/kw)
其中，Q---制冷量 kw;W1---低温级压缩机能耗 kw;W2---高温级压缩机能耗 kwε---复叠式制冷循环的制冷系数，kw/kw。
4.3 NH3/ CO2复叠式制冷循环系统组成：
低温级CO2系统主要有以下设备组成：CO2制冷压缩机、油分离器、蒸发冷凝器、储液器、节流装置(或膨胀机)、气液分离器(循环储液器)、蒸发器、系统管路及阀门、过滤器、高低压保护系统、电控系统(电控箱、压力温度传感器及控制器、电线电缆、仪表等)、油冷却系统和油平衡系统、膨胀稳压装置。
高温级NH3系统主要有以下设备组成：氨制冷压缩机、油分离器、冷凝器、储液器、节流装置、气液分离器(循环储液器)、蒸发冷凝器、系统管路及阀门、过滤器、高低压保护系统、电控系统(电控箱、压力温度传感器及控制器、电线电缆、仪表等)、油冷却系统和油平衡系统、放空气器、冷却水系统。
5.CO2制冷循环的节能措施
5.1 采用回热循环。CO2跨临界循环，在系统中增加一个气气热交换器，使节流装置(或膨胀机)前的高压气体降低温度，提高吸入气体的温度，减少有害过热，减少节流后湿蒸汽中的无效气体含量，降低节流过程的不可逆损失，增加单位制冷量，提高制冷系数，同时可改善制冷压缩机的润滑条件。
5.2 在回热循环的基础上，采用双级压缩。虽然CO2回热循环能提高单位制冷能力，但压缩机的排气温度上升，而采用双级压缩，可减少吸排气压力比，降低压缩机的排气温度，降低压缩过程的不可逆损失，提高制冷系统的经济性，还能改善压缩机的运行条件，保证压缩机安全运行。
5.3 采用膨胀机代替节流阀的CO2双级压缩制冷循环。在CO2双级压缩制冷循环的低压级中，用膨胀机代替节流装置(热力膨胀阀等)，可以回收膨胀功，减少节流不可逆损失，提高制冷系统的经济性。天津商业大学等单位已经研究出CO2膨胀机，用于实验装置。
5.4 在CO2跨临界制冷循环中，用电子膨胀阀代替手动节流阀或热力膨胀阀，可以精确的控制蒸发器出口的过热度，既可保证压缩机安全运行，又可减少手动节流阀或热力膨胀阀对过热度控制精确度差带来的损失，提高制冷系统的经济性和运行稳定性。有资料报道，电子膨胀阀代替热力膨胀阀，可以提高制冷系统的制冷系数10%~30%。电子膨胀阀由膨胀阀、驱动器、过热度控制器组成。比较好的品牌有丹佛斯和意大利的CAREL。
5.5 采用并联螺杆机组的准双级压缩制冷循环。在CO2跨临界制冷循环中，在压缩机的吸气管路上增设回热器，采用并联半封闭螺杆制冷压缩机组，可利用螺杆压缩机压缩过程中的补气功能，在储液器的出液管路上增设节能器，降低节流装置前高压工质的温度，提高制冷系数。同时，并联机组可根据制冷系统负荷大小，通过控制器自动控制压缩机的启停台数，也有利于制冷系统节能运行。
5.6 CO2跨临界循环高低压压差大，节流损失大，在回热循环的基础上，带喷射器的CO2跨临界循环，有利于减少节流损失。据悉，浙江大学已经研制出用于CO2热泵热水器的喷射器，可提高热泵系统的经济性。
5.7 在回热循环的基础上，采用并联机组，设置一个或数个中温蒸发器和低温蒸发器，即可满足用户用一套机组为不同蒸发温度的设备提供冷源的要求，也有利于制冷系统根据负荷变化自动调整机器的运行台数，实现节能运行。
5.8 CO2跨临界制冷系统运行管理中，适度提高蒸发器的蒸发温度，避免蒸发温度过低，努力降低气体冷却器出口的温度，减小换热器的换热温差，均有利于提高系统的制冷系数。CO2制冷循环与地源热泵、水源热泵和太阳能热泵系统相结合，更有利于节能。
5.9 CO2制冷系统的制冷压缩机、冷却水泵和风机采用直流变频技术和PLC可编程控制技术，有利于系统节能运行。采用液泵供液系统、满液式蒸发器、蒸发式冷却(凝)器和微通道换热器，有利于强化换热，提高系统的经济性。
6.CO2制冷循环应用注意事项
6.1 CO2制冷系统的设计、安装应由有资质的设计、安装单位及人员承担。制冷系统的设计、安装应符合制冷工艺要求并有利于系统回油。
6.2 CO2跨临界循环，工质的工作压力高，故要求制冷压缩机、蒸发器、气体冷却器、节流装置、附属设备及管路阀门需承受较高的压力，在选用机器设备、管路阀门等材料时，必须满足设计要求。
6.3 对人体的危害。一般情况下，CO2气体少量泄漏，不会造成人身伤害，但是，当CO2气体在空气中的含量大于2%时，会伤害人的呼吸器官，甚至引起窒息死亡。因此，CO2制冷系统应防止泄漏，制冷系统的设计、安装、试压试漏、排污、抽真空、灌注制冷剂、试运行均应由有资质的人员严格按设计要求进行。运行管理和操作人员应经过技术和安全培训合格，并按操作规程操作。
6.4 CO2制冷压缩机的冷冻油应按制造厂规定，选用跨临界循环专用油。制冷系统应设油冷却装置，一般情况下，油温应高于30℃，低于65℃。并联机组应设计、安装好油平衡系统。
6.5 CO2跨临界循环系统，安全阀的设定压力为：高压16.3Mpa, 低压10Mpa。
6.6 复叠式CO2制冷系统的低温级应设置膨胀稳压装置，以防停机后压力过高引发事故。
6.7 当蒸发温度低于-35℃时，CO2复叠式制冷系统较双级压缩制冷系统节能效果好，且蒸发温度越低，节能效果越好;当蒸发温度高于-35℃时，双级压缩制冷系统较CO2复叠式制冷系统节能效果好。
6.8 CO2复叠式循环的低温级吸气过热度10℃~15℃为宜，蒸发冷凝器中高温级的蒸发温度应低于低温级的冷凝温度3℃~5℃，高温级在蒸发冷凝器中的制冷量应与低温级的排热量相匹配。
6.9 CO2制冷剂压缩量小，可采用两极电机(转速2900rmp)，与R22相比，相同规格的压缩机可得到双倍的排气量，压缩机的性价比高。
6.10 CO2制冷系统应定期清洗、更换干燥过滤器，应按计划进行大、中、小修，并保持运行和维修记录，以便改进运行管理及维修工作。
6.11 CO2制冷系统的压力容器、压力管道及安全阀应按法规规定管理，建档、定期检定并保持记录。
6.12 CO2 双级压缩低压机吸气过热度一般取15℃，中间压力取冷凝压力与蒸发压力的比例中项，即：Pzj=(Pk×P0)1/2 其中，Pzj---中间压力，Pk---冷凝压力，P0---蒸发压力。
6.13 NH3/ CO2复叠式制冷系统开停机程序：开机时，必须先开高温级压缩机、设备及有关阀门，运行正常后，再启动低温级压缩机、设备及有关阀门;停机时，应先停止低温级压缩机、设备及有关阀门，然后，适度降低低温级系统压力后，再停止高温级压缩机、设备及有关阀门。
6.14 NH3/ CO2复叠式制冷机紧急停机程序：如果遇到紧急情况需立即停机时，应首先切断低温级压缩机电源，再迅速切断高温级压缩机电源，然后，调整系统其他设备及有关阀门。
6.15 CO2双级压缩制冷系统开停机程序：开机时，必须先开高压机、设备及有关阀门;运行正常后，再启动低压机、设备及有关阀门;停机时，应先停止低压机、设备及有关阀门，然后，适度降低系统压力后，再停止高压机、设备及有关阀门。
6.16 CO2双级压缩制冷系统紧急停机程序：如果遇到紧急情况需立即停机时，应首先切断低压机电源，再迅速切断高压机电源，然后，调整系统其他设备及有关阀门。
6.17 CO2制冷系统冬季停机，应放净机器、设备及管路中的冷却水，以防冻结、损坏设备。制冷压缩机开机前，应先预热机器中的冷冻油。
6.18 CO2制冷系统应设置不凝性气体排出装置，并定期检查、排除不凝性气体。
6.19 CO2为工质的地源热泵和水源热泵空调系统，开机时，应先启动冷却水系统和冷冻水(热水)系统运行，然后，再启动CO2制冷(制热)系统运行;停机时，应先停止CO2制冷(制热)系统运行，然后，再停止冷冻水(热水)系统和冷却水系统运行。冬季停机，应放出制冷(制热)系统的水，或采取其他有效措施，以防设备及管路冻结。
6.20在超临界压力下，CO2温度和压力是独立的参数，它们均影响气体冷却器出口CO2的焓值。改变排气压力，会影响制冷量、耗功及制冷系数。对应于制冷系数最大时的排气压力为最优压力Pout，当不考虑吸气过热时，其半经验公式为：
Pout=(2.778-0.015t0)t3+0.381 t0-9.34
其中，Pout---最优排气压力 100kpa，t0---蒸发温度 ℃，t3---气体冷却器出口温度 ℃。
主要参考资料:
【1】 《制冷技术及其应用》彦启森主编，中国建筑工业出版社 2006.6第一版。
【2】 《中国制冷简报》中国制冷学会主编，2009.5总第37期。
第二篇：PDCA循环法应用
PDCA循环法应用
PDCA是管理学中应用广泛的循环法则,其实总结它的精髓只有一句话:“在不断地总结和再总结中,完善管理和执行中的每一个环节”它坚持的原则是“精益求精”.这一理念同样也可以运用到我们项目管理中,甚至每一个管理人员做的每件事情中.“学之以鱼不如学之以渔”。
PDCA是英文Plan（计划）、Do（执行）、Check（检查）、Action（总结处理）四个词的第一个字母的缩写。它的基本原理，就是做任何一项工作，首先有个设想，根据设想提出一个计划；然后按照计划规定去执行、检查和总结；最后通过工作循环，一步一步地提高水平，把工作越做越好。这是做好一切工作的一般规律。
PDCA计划循环法，是美国管理专家戴明首先提出来的，称为“戴明循环管理法”。五十年代初传入日本，七十年代后期传入我国，开始运用于全面质量管理，现在已推广运用到全面计划管理，它适用于各行各业的计划管理和质量管理，已成为我国现代化管理内容之一。
（一）PDCA计划循环法的基本内容。POCA计划循环法一般可分为四个阶段和八个步骤的循环系统。其内容分述如下；
1.PDCA四个阶段的工作循环。
第一阶段是制订计划（P），包括确定方针、目标和活动计划等内容；
第二阶段是执行（D），主要是组织力量去执行计划，保证计划的实施；
第三阶段是检查（C），主要是对计划的执行情况进行检查；
第四阶段是总结处理（A），主要对检查出来的问题进行分析和处置；
上述四个阶段的工作循环见下图。
2.PDCA八个工作步骤。
（1）提出工作设想，收集有关资料，进行调查和预测，确定方针和目标。
（2）按规定的方针目标，进行试算平衡，提出各种决策方案，从中选择一个最理想的方案。
（3）按照决策方案，编制具体的活动计划下达执行。
以上三个工作步骤是第一阶段计划（P）的具体化。
（4）根据规定的计划任务，具体落实到各部门和有关人员，并按照规定的数量、质量和时间等标准要求，认真贯彻执行。这是第二阶段执行（D）的具体化。
（5）检查计划的执行情况，评价工作成绩。在检查中，必须建立和健全原始记录和统计资料，以及有关的信息情报资料。
（6）对已发现的问题进行科学分析，从而找出问题产生的原因。
（7）对发生的问题应提出解决办法，好的经验要总结推广，错误教训要防止再发生。
（8）对尚未解决的问题，应转入下一轮PDCA工作循环予以解决。
上述（7）、（8）两项工作步骤是第四阶段总结（A）的具体化。
（二）PDCA循环法的基本特点
1.大循环套中循环，中循环套小循环，环环转动，相互促进。一个企业或单位是一个PDCA大循环系统；内部的各部门或处室是一个中循环系统；基层小组或个人是一个小循环系统。这样，逐级分层，环环扣紧，把整个计划工作有机地联系起来，相互紧密配合，协调地共同发展。如图3-14。2.每一个循环系统包括计划——执行——检查——总结四个阶段，都要周而复始地运动，中途不得中断。每一件计划指标，都要有保证措施，一次循环解决不了的问题，必须转入下一轮循环解决。这样才能保证计划管理的系统性、全面性和完整性。
第三篇：工程热力学第十一章制冷循环教案
第十一章 制冷循环
学习重点: 1.掌握各种制冷装置循环设备及其工作流程。
2.掌握将实际质量循环抽象和抽象为理想循环的一般方法。3.掌握各种制冷循环的制冷量、放热量、耗功量及制冷系数等的分析和计算方法。4.了解分析影响各种制冷循环的制冷系数的主要因素及提高制冷系数的途径。
制冷（热泵)循环 输入功量（或其他代价），从低温热源取热
11-1 空气压缩制冷循环
实际制冷装置并不是按逆向卡诺循环工作的，而是根据制冷装置所采用的工质性质，按不同的制冷循环工作。
空气可用作为制冷装置的工质。空气压缩制冷装置主要由四个热力设备组成：压气机、冷却器、膨胀机和冷库换热器。
空气压缩制冷装置的理想循环由四个可逆过程组成，即绝热压缩过程1-
2、定压放热过程2-
3、绝热膨胀过程3-4和定压吸热过程4-1。
循环制冷量为4-1中工质吸取的热量：
循环消耗的净功为
因此，可得空气压缩制冷循环制冷系数的表达式为
如取空气的比热容为定值，则有
按绝热过程1-2及3-4，可以得到各状态参数之间的关系式为
代入上式，可得空气压缩制冷循环的制冷系数的计算式
即
提高增压比可获得较低温度，如图中循环1-3‘-5'-6-1所示，但使压气机和膨胀机的负荷加重。
为此可采用回热器，用空气在回热器中的预热过程代替一部分绝热压缩过程，从而降低增压比。
回热式空气压缩制冷装置的循环：1-2为空气在回热器中的定压预热；2-3为压气机中空气的绝热 压缩；3-4为冷却器中空气的定压放热；4-5为回热器中空气的定压回热；5-6为膨胀机中空气的绝热膨胀；6-1为冷藏库的换热器中空气定压吸热。
由图线对比可见，与提高增压比的办法相比，采用回热措施后，制冷量、放热量、制冷系数均可不变。但是，采用回热器的空气压缩制冷装置中，压气机的增压比小得多，因而大大减轻了压气机的负荷。正是由于这个优点，使得采用回热器的空气压缩制冷装置在深度冷冻及气体液化中获得实际应用。
11-2 蒸气压缩制冷循环
如采用湿饱和蒸气为工质，就可容易地实现定温吸热和定温放热，从而可以按逆向卡诺循环工作，以便在一定的冷库温度及环境温度下获得最高的制冷系数。
用湿饱和蒸气作为制冷工质可以得到相当大的单位质量工质的制冷量（依靠汽化潜热吸热）。如以湿饱和蒸气为工质按逆向卡诺循环工作时，需要进行湿饱和蒸气的绝热压缩过程。当湿饱和蒸气吸入压气机时，工质中的饱和液体会立刻从压气机气缸壁迅速吸热而汽化，使气缸内工质的压力突然增加，影响压气机吸气，致使压气机的吸气量减少而引起制冷装置的制冷量降低。同时，在压缩过程中未汽化的液体还可能引起液击现象，以致损坏压气机。此外，湿饱和蒸气在逆向卡诺循环的绝热膨胀过程中，因工质中液体的含量很大，故膨胀机的工作条件很差。实用的蒸气压缩制冷循环是以逆向卡诺循环为基础，而对压缩过程及膨胀过程进行适当改进而形成的。
11-3蒸汽喷射制冷循环及吸收式制冷装置
蒸汽喷射制冷装置及吸收式制冷装置是以高温物体向环境放热为代价来实现制冷。蒸汽喷射制冷装置。
其工作循环可分作两个循环：一是制冷循环7-3-4-5-6-7。它包括了五个过程：①蒸汽在蒸发器内的吸热汽化过程7-3，② 混合室中混合放热过程3-4，③扩压管中增压过程4-5，④冷凝器中放热过程5-6，⑤调节阀内绝热节流降温过程6-7。由制冷循环 实现了从冷藏库内低温物体吸热而放给温度较高的冷却水。
另一个是工作蒸汽的正向循环1-2-4-5-6-8-1。由六个过程组成：①蒸汽在锅炉中的定压加热汽化的过程8-1，②蒸汽在喷管中绝热膨胀产生高速的过程1-2，③蒸汽在混合室中混合吸热过程2-4，④扩压管中增压过程4-5，⑤冷凝器中定压放热过程5-6，⑥泵中加压过程6-8。
蒸汽喷射制冷装置是以高温热源向环境传递一定的热量作为代价而实现制冷的，因此采用所得到的制冷量和高温热源所给出的热量的比值来表示制冷循环工作的有效程度，称为热量利用系数，用ξ
表示，即.式中，Q 为工作蒸汽从锅炉所得到的热量，Q2 为制冷量。
蒸汽喷射制冷装置采用喷射器代替压缩制冷的压气机，设备简单，不需要外界提供机械功。蒸汽在喷射器中流动速度很高，因此可以有很大的容积流量。这对于那些在低温下饱和压力很低而饱和蒸汽比体积很大的工质是很有利的。例如，水蒸气在10℃时饱和蒸汽的比体积为106.4m3/kg，因此不能用作压缩式制冷的工质，但作为喷射制冷的工质却没有任何困难。因而，生产过程中有大量多余蒸汽的工业，常利用喷射制冷装置来获得2～20℃低温。
吸收式制冷装置—采用吸收器、蒸气发生器和泵来取代蒸气压缩式制冷装置的压气机。常用工质：
氨（制冷剂）＋水（吸收剂）
水（制冷剂）＋溴化锂（吸收剂）
工作过程（氨＋水）：吸收器中，氨水溶液吸收来自蒸发器的氨蒸气。由于氨溶解时产生溶解热，为了保持溶液的吸收能力，要用冷却水冷却吸收器。泵浓溶液加压后送入蒸气发生器。蒸气发生器加热浓溶液，使其中所溶解的氨蒸发产生氨气。蒸气发生器中氨气蒸发后低浓度的氨水溶液，经节流降压后流回吸收器重新利用。
吸收式制冷装置中，氨的加压是靠泵完成的，其所消耗的功要比用压气机压缩氨蒸气所消耗的功要小得多。
制冷装置需要消耗一定的热量来加热蒸气发生器，使得氨气在较高压力下从氨溶液中蒸发出来。
它工作的有效程度也用热量利用系数来表示，即
式中，Q 为加热蒸气发生器所需的热量，Q2 为制冷量。
吸收式制冷装置的不可逆损失较大，其热量利用系数较小。但吸收式制冷装置的构造简单，造价低廉，特别是它消耗的功率很小，还可利用温度不太高的生产过程的余热来加热蒸气发生器，故在工厂企业中应用这种制冷装置可节约电力的消耗，并充分利用余热。
近年来，以溴化锂作吸收剂，以水蒸气作制冷剂的吸收式制冷装置的发展较快，常用来作为大型空气调节装置的制冷设备。
例 一理想蒸汽压缩制冷系统，制冷量为20冷吨，以氟利昂22为制冷剂，冷凝温度为30℃，蒸发温度为-30℃。求：（1）1公斤工质的制冷量q0;(2)循环制冷量；（3）消耗的功率；（4）循环制冷系数；（5）冷凝器的热负荷。
解（1）1公斤工质的制冷量q0 从1gp-h图查得：h1=147kcal/kg,h5=109kcal/kg，q0=h1-h5=147-109=38 kcal/kg 该装置产生的制冷量为20冷吨（我国1冷吨等于3300kcal/h）
(2)循环制冷的剂量 ∴mQ0mq0m(h1h5)
203300mq0m382033001736.8kg/h 38(3)压缩机所消耗的功及功率
wh2h1158.514711.5kcal/kg Wmw1736.811.519973.2kcal/h 19973.2Nth23.22 kW 860(4)循环制冷系数 Q0q0383.3 Ww11.5（5）冷凝器热负荷Qk =m(h2-h4)=1736.8×(158.5-109)=85971.6 kcal/h
第四篇：循环流化床锅炉的应用和选择
循环流化床锅炉的应用及选择
摘要：本文对循环流化床锅炉的实际使用效果、存在问题及其原因进行了论述分析，结合自己单位的应用体会，对循环流化床锅炉在适应性方面进行了阐述，并提出了选择循环流化床锅炉时应注意的事项。
循环流化床锅炉在国外是六十年代开发成功投入运行的，目前已有大型循环流化床锅炉投入电站运行。在我国八十年代开始研制开发中小型循环流化床锅炉，中国科学院热物理研究所、清华大学、浙江大学等科研院所与锅炉生产厂家联合开发，使循环流化床锅炉完善化设计、规模化生产、投入正常运行的步伐进一步加快。目前国内生产的35t/h以下的循环流化床锅炉设计、制造、运行技术已比较成熟。75t/ｈ循环流化床锅炉也有二百余台投入运行，240t/h及更大容量的循环流化床锅炉将在近期建成投运。也有一些锅炉生产厂引进国外技术生产循环流化床锅炉，为循环流化床锅炉的发展注入了新的活力。进入九十年代特别是近两年，许多单位把循环流化床锅炉作为新建锅炉房的首选炉型。
一、循环流化床锅炉的使用效果
循环流化床锅炉正以明显的特点和优势得到越来越广泛的应用。从已投运的75t/h及以下容量的循环流化床锅炉来看，其在实际应用中有以下优点：
（一）锅炉效率高
循环流化床锅炉的清洁燃烧技术使得进入锅炉的固体可燃物燃烧效率达95%以上，有的甚至高达99.5%，大大减少了锅炉的固体不完全燃烧热损失，这是链条炉和抛煤机炉无法比拟的，固体不完全燃烧热损失的减小，使该型锅炉热效率一般都在85%以上，吨汽耗标煤在110kg左右，从而称之为高效节能炉型。
（二）运转设备少
该炉型只有三台风机及给煤机，没有过多的转动机械，较煤粉炉省去了复杂的制粉、粗细粉分离、送粉等系统，较链条炉省去了故障频繁的炉排部分，给设备的稳定连续运行创造了良好的条件。如果筑炉部分不出现故障，机械检修的任务量较其他炉型为最少。
（三）操作简单 运行稳定
目前已投运的各种容量及参数的循环流化床锅炉来说，从点火启动、运行操作到压火备用和事故处理，在技术上都比较成熟，许多使用单位都积累了丰富的经验。只要保证不间断给煤、炉膛料差稳定，控制好炉膛温度，循环流化床锅炉即可在50—110%的负荷下安全稳定运行。
（四）循环流化床锅炉投运初期的部分缺陷已被解决
投运初期的循环流化床锅炉主要存在漏风、点火困难、结焦、磨损等问题，经过几年的完善化研制和对运行工况的积极探索，这些问题都得到了良好的解决。如：一些厂家采用全密封的模式水冷壁结构彻底解决了漏风问题；点火方式改为床下点火后使点火成功率达100%，而且点火耗油也降低50%左右。经过十几年的研究开发，35t/h及以下容量循环流化床锅炉的生产、运行技术已比较成熟；75t/h循环流化床锅炉在各方面的缺陷也得到了较好的解决，连续运行时数已突破4000小时，年累计运行时数将近8000小时。
（五）循环流化床锅炉在使用中遇到的问题及原因分析
循环流化床锅炉投运十几年来也经历了十分艰难的历程，一些厂家过分夸大循环流化床锅炉的某些优点，使一些增设了循环流化床锅炉的单位遇到许多麻烦，主要原因是：
1、部分厂家在循环流化床锅炉的漏风、点火等问题未得到良好解决时就过分夸大该型锅炉的节能效果、煤种适用性极广可烧炉渣等个别优点，使一些单位安装投运后遇到漏风、点火困难、磨损严重、甚至带负荷能力差等问题。
2、循环流化床锅炉是一种新型锅炉，其点火燃烧方式不同于层燃炉和室燃炉，一些制造厂家是参照其他单位或国外的资料编写的使用说明书，在点火启动、运行操作技术上没有实践经验，很难给使用单位良好的技术指导，尤其是在点火启动、运行操作、工况调整等方面，使许多单位进行了长时间的摸索，走了不少弯路。
3、该炉型依然没有很好地解决磨损等问题，故障停炉多，开停车频繁，使得选择循环流化床锅炉作为主要供热设备的厂家在系统生产上受到不同程度的影响。
二、循环流化床锅炉的应用体会
我厂于1995年底投运一台75t/h中参数循环流化床锅炉，笔者参与了该炉的考察调研、设备选型，参加完成了锅炉房设计、工艺管道辅机的施工安装及设备的试车投产，现在该炉是我车间的主要供热设备。投产两年多来，经过工程技术人员的共同努力，对该炉的点火启动、防磨检修及运行操作技术都积累了一定的经验，对循环流化床锅炉也有了新的认识。
我厂投产的75t/h循环流化床锅炉从第一次点火到顺利熟练掌握点火运行操作技术仅用了半个月的时间。投产初期，设备运行良好，锅炉热效率在89%以上，燃烧效率在96%以上，该炉从试车到正常运行在当时确实创国内较好水平，各项性能指标也达到甚至超过设计要求。由于我厂的这台锅炉是锅炉厂重大改型设计后的第一台，尚处于完善化设计的初始阶段，各项防磨措施正在完善中。所以，锅炉投产半年后，其主要受热面相继出现问题，该炉型弱点开始明显暴露出来：膜式水冷壁、高温过热器、省煤器、相继出现磨损泄露现象，在九六年六月份的第一次大修中，为校正旋风分离器的中心筒和旋风筒顶的龟裂，将旋风筒顶打掉重新浇注，从此，旋风筒顶的被冲刷成突出问题，之后的两年时间里，先后四个厂家九次对顶进行浇注，给生产和供热带来极大影响。为此我们对锅炉的磨损原因进行了仔细分析，并采取了积极有效的防磨措施。
（一）膜式水冷壁的磨损及防护
磨损的部位主要在后膜壁两侧的夹角处，分析原因主要是因为锅炉的烟气出口在炉膛后部，烟气流从后膜壁顶部引出炉膛时，烟气夹带的颗粒与后膜壁碰撞后下落，由于后膜壁两侧的夹角处是烟气的相对静止区，所以颗粒浓度较大，燃用高灰份煤种或高料差运行会使其浓度相对增加，磨损进一步加剧。两年的时间里，后膜壁两侧夹角处卫燃带上部曾三次更换八段管子。
为解决卫燃带上部的磨损，我们采取了多项防磨措施。在九七设备大修时，根据一些单位提供的情况和资料介绍，采取了喷涂金属粉末的办法，以增加其表面的抗磨性。由于是立管喷涂，很难在表面喷涂均匀，而该炉最忌悔的就是不平整表面。所以开炉一段时间后，未喷上或喷层较薄的仍磨损泄露。由于金属粉末是几种金属的合金，一旦泄露，其可焊性极差，必须将喷涂层彻底磨净，给抢修带来较大难度。为此我们订购了铁铝瓷防磨护瓦，拟扣在膜壁上，起保护膜壁、分离细灰的作用，但有些护瓦不能紧贴膜壁，使细灰从缝间流过仍对膜壁造成磨损。经过分析试验，我们自行设计制造了一种小盖瓦，使其能紧紧贴住膜式壁，将贴壁下降流的细灰分离，从而起保护作用。
（二）高温过热器的磨损及防护
高温过热器的磨损部位在上段约800mm的范围内，分析原因主要是烟气从中心筒垂直出来，向后转弯时，因为惯性作用使大部分烟气及携带的颗粒从高温过热器上部经过，造成磨损。为此我们在高温过热器之前顶部浇注一道耐磨混凝土梁，以使烟气能适当改变方向，另外，在其可能受冲刷的直管段迎风面，加上铁铝瓷防磨护瓦，防止冲刷磨损。
（三）省煤器的磨损及防护
省煤器为蛇形光管，上护不锈钢角钢，磨损部位主要在其入口靠炉前部位，磨损原因是由于烟气从低温过热器出来后转弯进省煤器，因惯性作用使省煤器入口烟气偏流所至；加上省煤器是52组，烟气流通面积小，流速快，是其磨损加剧的又一原因。
为了解决烟气偏流的问题，我们先在省煤器入口上方增设了布风板，使烟气尽可能垂直均匀进入省煤器，此项措施使省煤器在已盲8组的情况下，又运行一年的时间。另外，在省煤器更新时，我们将52组光管式改为36组鳍片式省煤器，在不减少水侧流通面积的情况下，增加了烟气侧的流通面积。
（四）旋风分离器顶部的磨损及防护
旋风分离器顶部在九八大修之前，曾有四个施工单位选用多种物料配方，九次对其进行浇注修补，大多采用了加有碳化硅、棕刚玉、钢纤维等耐磨性极好的固料，一些施工单位和耐磨浇注料生产厂过高估计自己物料性能和浇注效果。大都宣称，物料浇注好后三天内可以拆模、点火开炉；个别单位竟说，24小时后即可不拆模开炉。但事与愿违，经过实践均出现了不同程度的踏落，即使自然养生一周，然后蒸汽烘炉三天，再点火开炉，也只运行三十余天，即被严重冲刷，甚至将280mm的耐磨浇注料顶部冲透。由此我们走了不少弯路，严重影响了冬季的蒸汽供应和系统生产。
经过分析认为，烟气从炉膛后部烟窗出来时，经转弯进入高温旋风分离器时，由于惯性作用，高温烟气夹带的颗粒对顶部造成冲刷。为此我们认为，浇注料本身的质量固然重要，施工质量、自然养生及浇注料的初期烧结也决不能轻视。我们在敦促施工单位保证物料和施工质量的同时，尝试着增加自然养护时间和低温洪炉时间，为保证低温烧结良好，我们在旋风筒顶打浇注料时，垫一层薄钢板做防护，主要目的是在点火运行初期，使浇注料在钢板的保护下能缓慢烧结，在其烧结之前不被冲刷，待其烧结良好后，浇注料的耐磨性会比烧结前增加许多，薄钢板的炭化需要一定的时间，炭化脱落后，浇注料已有较强的抗磨能力。
（五）改变煤种 调整运行工况 减轻对锅炉的磨损
锅炉投运初期，燃用河南义马煤，该煤种灰份高，挥发份高，易点火，炉膛料差易控制，但灰份高必然使烟气中夹带的颗粒浓度增加，磨损加剧，而且高料差运行使物料的飞扬高度增加，过度区的高度提高，烟气中的灰粒增加，磨损进一步加剧。所以我们经过试验，燃用灰份低、发热量高、粒度细、煤质疏松的煤种；并适当降低了炉膛料差，由运行初期的9500Pa降到8300Pa左右，突破了锅炉生产厂提供的指标，炉膛温度也由运行初期的850—950°C提高到950—1050°C，为锅炉的减轻磨损和正常运行提供了有力保证。经过采取以上的防磨措施和为减轻磨损对运行工况的调整，使锅炉的运行周期明显提高，由原来的连续运行1000多小时提高到4000多小时。也使我们对循环流化床锅炉有了新的认识，彻底改变了循环流化床锅炉不能长周期运行的看法。
三、选择循环流化床锅炉的企业应注意的几点
根据我们在考察选型及运行检修中的经验，结合我们了解到的一些循环流化床锅炉设计制造单位及使用厂家的情况，想就选择循环流化床锅炉谈以下几点看法。
（一）循环流化床锅炉对煤种的适用性
循环流化床锅炉是作为燃用劣质煤的项目开发研制出来的，但它对不同煤种几乎都有良好的适应性。一般情况下，其燃用各种固体燃料的热效率或燃料的燃尽率较其他炉型都要高，对劣质煤其燃尽率可达99%以上，对优质燃料或含碳量较高的煤种，由于其燃尽率相对较低，故其热效率也要稍低。
但在实际运行中，不能一味追求劣质煤的燃尽率而选择燃用劣质煤，因为劣质煤的灰份较大，势必会使锅炉的磨损更加严重。因此在实际选择燃用煤种时应作好技术经济比较，尤其是需要远程购煤的锅炉用户，应对燃煤的粒度、硬度、固定碳、发热量等指标进行考察比较，并尽量不选择劣质煤。
（二）循环流化床锅炉对企业生产性质的适应性
循环流化床锅炉由于是高效节能炉型，且对负荷有较好的适应性，可在50—110%的负荷下运行，目前正在各行各业积极推广，适应各种性质的企业锅炉房设置。但由于循环流化床锅炉的磨损问题尚未得到很好的解决，所以在选择时还应注意根据企业的性质选择好锅炉的容量。对连续性生产企业，如果没有其他锅炉作热负荷调整，一般不宜设置大容量的循环流化床锅炉；对新建单位的锅炉房，也不宜选择大容量的循环流化床锅炉，宜选择同型号的两台锅炉同时投运，以保证系统生产的连续性。
（三）更适宜设置循环流化床锅炉的企业
在离煤矿较近的地方和劣质煤产地宜选择循环流化床锅炉进行热电联产，选择廉价的燃料以获得较好的经济效益。
此外，许多企业有大量低热值的废料被廉价处理或废弃，为充分利用能源，变废为宝，可选择适当容量的循环流化床锅炉燃用低热值的物料，作为节能项目，创造效益。
四、锅炉选型时要考虑的问题
在确定选择循环流化床锅炉后，还要对其进行认真的选型考察，目前国内生产循环流化床锅炉的厂家有几十个，其布置方式、部件结构及各种性能指标也不尽相同，投运后的效果也相差较大，因此应对锅炉部件性能及使用效果认真考察后做出选择。循环流化床锅炉不同于层燃炉和室燃炉的主要部件有三个：布风装置、分离器、返料器。
（一）布风装置
循环流化床锅炉采用的布风装置主要有两种形式：风帽式和密孔板式。目前，我国常用的是风帽式布风装置，从几年来的运行实践证明，风帽式布风板布风均匀，当负荷变化时，流化质量稳定。但风帽顶部容易被烧坏是存在较多的问题。一些锅炉制造厂已对风帽结构、大小、材质进行了改进，改善了流化质量，增加了风帽的使用寿命。
（二）分离器
分离器是循环流化床锅炉至关重要的部件，其布置位置也是一个十分重要的问题，它直接影响锅炉结构布置和运行特性。按分离器的结构形式可分为旋风分离器、惯性分离器、组合型分离器等；按分离器工作温度的不同，又可分为以下四类：
1、高温分离，即在炉膛出口进行分离，工作温度一般在850°C以上。
2、中温分离，即在过热器后进行分离，工作温度一般在400—600°C
3、低温分离，是在省煤器中间或之后的分离方式，目前国内很少单独使用。
4、组合型分离，即采用高温分离和中温或低温分离相结合的分离方式。
根据上面两种分类方式，目前国内主要采用的是高温旋风分离器、高温惯性分离器、高温惯性旋风组合分离器、高温惯性中温旋风组合分离器，也有一些锅炉制造厂在炉膛的二次风上方布置屏式过热器、管式过热器、蒸发受热面和省煤器，炉膛出口温度在400°C左右进入旋风分离器。
从目前已投运的循环流化床锅炉的实际使用情况来看，采用高温分离特别是高温旋风分离，在技术上已非常成熟，由于旋风分离较其他分离方式的分离效率要高，所以已有相当一部分35t/h及以下循环流化床锅炉和百余台75t/h循环流化床锅炉采用了该分离方式，且运行情况良好。其缺点是体积大，且在燃用高灰份煤种时，分离器顶部的磨损问题尚未完全解决。
惯性分离通常有烟气转弯的U型分离、百叶窗分离、撞击式平面分离等方式，由于惯性分离的效率较低，因此很少单独使用，一般与其他分离形式结合构成组合型分离，如高温惯性旋风分离器、高温惯性中温旋风分离器等。
（三）返料器
目前，国内大多采用非机械式的风力返料，只是各锅炉生产厂家的返料方式不太一样，从实际应用情况看也都比较好，均能正常返料，但返料器的漏风问题应引起重视，特别是高温返料时，应确保返料器的严密性，在施工时就应保证砌炉的灰缝饱满，外护钢板的焊缝要满焊。
总之，循环流化床锅炉在我国的投入实际应用虽然只有短短的十几年，发展却十分迅速，目前循环流化床锅炉的推广应用正在积极有效地进行，希望各使用单位在选择时一定结合自己的实际，作好考察分析；也希望锅炉研制及生产厂家在进一步完善锅炉的各项性能指标的同时，对循环流化床锅炉的使用说明及运行操作技术进行认真总结，以更有利于循环流化床锅炉的推广应用。
作者简介：
第五篇：制冷站工作制度
商场制冷站工作制度
为了提高工作效率保证设备正常运行及保证生产安全，能按时完成各项任务，特制定以下规章制度。
一、每天上下班不准迟到早退，必须遵守本公司的各项规章制度，如
有违反按公司规章惩办。
二、本公司员工必须讲礼貌、讲道德、讲信誉，互相帮助、互相遵重、互相学习，为把工作干好而共同努力，不准有不利工作，不利于团结的因素存在。
三、上班前4小时不准喝酒，工作时间坚决不准喝酒，如有喝酒上班
视为旷工，工作时间喝酒将立即辞退并罚款100元。
四、工作时间不准在机器附近打闹，传送工具。一定要轻、稳、准、严肃认真。
五、机器起动时必须有三人同时在场院，认真检查电器、仪表、阀门管路等，确认无误方可开机，开机后再认真检查电器、压力表等各种参数是否正常。如有问题及时调整或停机，故障消除后重新启动。
六、开机运行时必须认真巡视，主机、水泵等运转情况观察参数认真
填写运行记录，要按时、准确、字迹清晰，如弄虚作假将严惩不贷。
七、制冷站车间的工作运行记录，必须专人慎重保存不得失损存档备
查，所有制冷站的专用工具不得随便外借，要有专人保管。
八、为保证制冷站的安全文明生产，要搞好设备与环境的卫生，设备
要有专人负责，人与设备对号负责，环境卫生要主动自觉负责，安全责任由班长负责。
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