2 制冷系统与制冷剂
工业制冷技术主要有压缩制冷、真空制冷和吸收制冷三种。混凝土制冷虽然有采用真空制冷,由于受规模小的限制,大坝水工混凝土工程中主要还是压缩制冷。压缩制冷就是对制冷剂进行压缩、冷凝、蒸发、吸热再循环。
工业制冷剂有30多种,国内制冷系统应用于水电工程初期时,氟利昂压缩主机及辅助设备比氨压缩主机及辅助设备价格高,制冷剂氟利昂比氨制冷费用高很多。当时水电工程混凝土制冷技术工艺还没有发展到模块式,无论是液氨制冷系统还是氟利昂制冷系统一般都以工厂式制冷车间的形式,因此、水电施工混凝土预冷系统中以液氨R717为制冷剂比较经济合理,该制冷形式一直使用至今。
氨又称氨气(液氨),分子式为NH3,无色透明有刺激性臭味的气体,具有强烈的腐蚀性和毒性,易溶于水,可燃烧、爆炸。2013年长春市德惠市吉林宝源丰禽业有限公司和上海宝山城市工业园内上海翁牌冷藏实业有限公司均发生过液氨系统的生产事故,造成了人员伤亡和财产损失的重大事故。液氨制冷系统历来属于国家安全生产重点防范的安全工作领域之一。
氟利昂特性:极难发生化学反应,无腐蚀性,具有热稳定性、难分解、不燃、没有导火性和爆炸性,几乎无毒性,具有挥发性且易被气化,加压后易液化,无色、无臭,氟利昂制冷系统属于非危险源。但是HCFC(氟利昂R22)对大气臭氧层影响太大,不利于环保。氟利昂R507A不破坏大气臭氧层,属于环保型制冷剂,在今后的水电工程制冷系统中选用环保型的氟利昂R507A为制冷剂,不宜选用氟利昂R22为制冷剂。
随着机电技术的发展、设备的集成模块化的趋势,氟利昂设备型号的多元化,特别是螺杆压缩机的问世提高了压缩机的各项性能指标、单机的制冷量增大、压缩机体积小等优点,使氟利昂制冷系统应用范围迅速扩大。制冷设备及环保型制冷剂氟利昂R507A的大幅降价以及氟利昂制冷系统操作的安全性好,国内水电工程也已经在开始应用氟利昂制冷系统。整体模块式的集装箱制冷机组,制冷压缩机及制冷辅助设施、空气冷却器及离心风机(或制冰机)均布置在集装箱内,整体模块式的集装箱制冷机组适应:一次风冷(地面)、制冰、制冷水。
分体模块式的集装箱制冷机组(二级布置),制冷压缩机及制冷辅助设施布置集装箱内,空气冷却器及离心风机紧邻骨料风冷料仓布置,1个主机集装箱给2~3个空气冷却器提供冷媒。分体模块式的集装箱制冷机组适应:一次风冷(小型)、拌和楼上风冷。
广西大藤峡左岸厂坝项目混凝土系统扩容,粗骨料一次风冷已采用整体模块集装箱式氟利昂R507A制冷机组。二河口工程搅拌楼上骨料风冷采用的分体模块式的集装箱制冷机组,1个集装箱机组配2台空气冷却器。