Month: 5月 2020

预测未来几年，冷库行业仍将保持稳定增长，冷库容量规模将会继续扩大，随着行业的逐步进入成熟，增速将会慢慢减缓。冷库制冷系统在直接制冷剂不易应用的位置或者不可使用直接制冷剂的特殊环境中，提出载冷剂1代替直接制冷剂用来冷却被冷却物体的制冷模式。冰河冷媒具有性质稳定、安全可靠、无毒害作用的特点。本文介绍了冷库制冷系统发展新的方向载冷剂间接制冷系统的实际应用情况。

1）载冷剂是以间接冷却方式工作的制冷装置中，将被冷却物体的热量传给正在蒸发的制冷剂的物质。

新发布的2019年《关于深入推进农业供给侧结构性改革加快培育农业农村发展新动能的若干意见》中，加强农产品冷链物流建设再次成为促进我国农业发展的重点。其中，第十四条明确指出，要加强冷链物流基础设施网络建设：”完善全国农产品流通骨干网络，加快构建公益性农产品市场体系，加强农产品产地预冷等冷链物流基础设施网络建设，完善鲜活农产品直供直销体系。”第三十一条中，中央强调要在农业用地方面完善政策，支持冷链设施建设：”完善农业用地政策，积极支持农产品冷链、初加工、休闲采摘、仓储等设施建设。”这是冷链物流行业迎来的春风，也促使冷库建造迅速发展。

冷库主要建设在人口密集的市场区域。”氨”作为一种廉价的制冷剂被普遍应用在冷库及食品速冻等行业，但是氨具有毒性和刺激性气味，遇明火会发生爆炸，一旦泄露会造成严重的人身伤亡事故。

液氨泄露事故回顾

1．2005.7.6上海市南汇区某镇发生液氨泄露，周围的几百户居民受到氨气侵蚀，百余人中毒并送往医院。

2．2007.9.5厦门市湖里区青升冷冻加工发生氨气泄露造成2死亡、12人受伤。

3．2008.5.2湖南省泸溪县一辆运输液氨的槽罐车在卸载液氨的过程中，因管道破裂，导致液氨泄露，泄漏量约15吨，造成4人死亡。

4．2009.5.5昆明市”兰龙潭”屠宰场制冷车间发生液氨泄露，致21人不同程度中毒，其中包括10名儿童

5．2011.8.28河北省万全县佳绿农产品公司液氨制冷管道发生爆炸，致使液氨泄露，造成4人死亡，4人受伤。

6．2012.10.22四川省眉山市仁寿县一食品厂冷库发生液氨泄露事故，造成40余人受伤。

7．2013.6.3吉林省德惠市宝源丰禽业公司发生液氨泄露引发爆炸，遇难119人

8．2013.8.31上海宝山区翁牌冷藏实业由于液氨管路管帽脱落，引起液氨泄露，造成15人死亡，25人受伤。

液氨基本概况：

优点；原料来源易于获取、制冷量大、放热系数高

缺点；易燃易爆、有刺激性气味、对铜和铜合金有严重腐蚀；空气中含量0.5%-0.6%，半个小时即中毒；11%-13%则可然；当达到16%时遇明火立即爆炸，危险系数极高。

运行过程中；车间操作复杂，需要定期补加润滑油，后期维护费用高。系统内的润滑油，与氨液几乎不容，在蒸发器内容易形成油膜，致使蒸发温度下降，换热效率下降，相应的能耗增加。安全性低，一旦发生泄漏，后果不堪设想，诸多事故警惕我们。

而目前我国食品行业的冷库普遍采用另一种直接制冷介质”氟利昂”，不易获得，价格昂贵，发生泄漏会对地球臭氧层造成破坏，根据我国政府已在1989年和1991年分别加入了《保护臭氧层维也纳公约》和《蒙特利尔议定书》及其伦敦修正案，截至到2030年氟利昂全部淘汰。而大、中型制冷系统的使用寿命往往在20年以上，为降低环保政策风险，尽量减少卤代烃及其混合物的灌注量和泄漏可能性是目前经济、可行的技术措施。

氟利昂基本概况

前期设备原料投资大，系统内也有润滑油，与氨液几乎不容，在蒸发器内容易形成油膜，致使蒸发温度下降，换热效率下降，相应的能耗增加。氟利昂泄漏不易察觉，检查露点耗时耗工，且二次补加成本高，如果是混合物，二次补加比例很难确定，这也将影响换热器效率。近几年也出现了CO2制冷系统，也得到了很多客户的欢迎。下面就CO2制冷系统做简单分析：

CO2制冷的优点：

1、CO2为自然工质；

2、优良的经济性，无回收问题；

3、良好的安全性，无毒，不燃；

4、优良的传热和流动性。

CO2制冷现阶段的局限性：

1、管道材质：CO2常温下压力为75kgf，采用R717和CO2复叠制冷，温度控制在-5℃~-10℃范围内，设计压力为52kgf，运行压力在30kgf，在此压力下，管道采用不锈钢或16Mnr，不锈钢焊口需经过处理，否则容易腐蚀，16Mnr焊接后需经过热处理，在中国现有条件下，现场没法进行处理，如果出现问题，危险性更大。此外，中国没有这方面的规范和部门对此进行检验，检验标准生产厂家按自己厂家的标准执行。

2、CO2的水的影响：CO2系统中如果有水分，不但会造成冰堵，CO2和水反应生产碳酸，对系统造成腐蚀。通常在系统中增加干燥过滤器，经常更换干燥过滤器，但在如此高的压力下，更换过滤器，对设备管理人员提出了更高的要求。

3、CO2冲霜的问题：如果采用电融霜，运行费用非常高；采用水融霜，融霜时间长，并且冷库地面会出现冻冰现象。通常采用工质融霜。CO2制冷压缩机组工作范围-5℃~-10℃，压缩机设计压力在35kgf，而融霜温度在10℃左右，需增加进口压缩机进行融霜，设计压力在50kgf~60kgf，融霜压缩机组都是进口，如果出现故障，现场很难处理，维修周期非常长。

4、辅助制冷系统：由于CO2常温下压力过高，系统停止运行时，需开启辅助制冷系统保持系统压力升高，辅助制冷系统需配置专用发电机组，并且都要有备用，时刻保证辅助制冷系统和专用发电机组都在良好的工作状态，平时不使用，一旦制冷系统停止运行，必须保证辅助制冷系统可靠运行，辅助制冷压缩机采用进口，维修麻烦。

5、操作维护：CO2制冷系统同R22制冷系统一样，系统很难回油，完全靠人工操作进行系统回油，在如此高的压力和复杂的系统下，对设备操作人员技术水平提出非常高的要求。该系统有制冷压缩机组、融霜压缩机组和辅助制冷系统，各压缩机组都不能出现故障，对设备维护人员要求很高的技术水平。系统压力非常高，运行补充CO2和冷冻油，更换阀门、安全阀等，都要求有非常专业的设备维护人员。

6、CO2的危险性：直接存在于人类的呼吸过程中，3%(30,000ppm)导致呼吸加重(+100%)，5%（50,000ppm）导致麻醉，10%(100,000ppm)导致昏迷，>30%立即导致由于浓度过高而引起的死亡！大气中CO2和O2的浓度比为1:700。O2浓度下降1-5%不会引起致命的危害。CO2浓度上升1-5%是致命的，需要设置类似于NH3那样明显的警示标志以便使现场受过训练的工作人员能够随时意识到可能存在的安全性问题。

在中国现有的国情下，CO2制冷系统不适合作为商业推广，只能作为实验项目使用，只有各方面都进一步发展，才适合推广。

借鉴医药化工行业的载冷剂间接制冷技术在冷库制冷领域的应用，有效解决了这个矛盾。在我国部分冷库安全改造与升级工程中，为解决在人员密集活动的市场区域和氨制冷冷库之间的矛盾时，很好的用冷库专用载冷剂间接制冷系统解决了这个问题。本文就冷库专用载冷剂间接制冷系统的实际应用进行简单阐述。

载冷剂间接制冷优势：

安全只有载冷剂进入冷库车间，常压循环，维护简单

环保制冷剂氨、氟仅在机房循环，大大缩减了用量，避免了泄露造成的人身伤害和环境污染

节能通过载冷剂蓄冷节电，载冷剂蓄热除霜节能

经济机房里的氨机和氟机均可使用，改造简单，费用省

缺点：选择一个合适的载冷剂尤为关键，传统的载冷剂盐水、乙二醇有腐蚀性，低温黏度大，泵的能耗增大。

特推荐冰河冷媒科技（北京）有限公司生产的冰河冷媒系列载冷剂，低温黏度低，对金属无腐蚀，比热大，载冷能力强。

选择载冷剂考虑的指标

1.防腐蚀。腐蚀性越低越有利于长期安全稳定运行。

2.粘度低。使用粘度越低，动力设备功率需求越低，载冷剂的液膜厚度越薄，传热效果越好。

3.比热大。比热越大,输送冷量越多。动力设备功率需求越低，冷量输送距离越远。

4.热导率高。热导率高，换热效率高，换热器面积小，动力设备功率需求低。

乙二醇等载冷剂代用品腐蚀机理

腐蚀机理一；

乙二醇易酸化。酸化的原因是乙二醇属于醇类物质，含有羟基，在做再冷剂使用过程中容易氧化成酸。乙二醇本身是相对活跃的物质，容易聚合成高分子聚合物，进一步氧化成聚合物有机酸，另外乙二醇遇氧气反应，产生甲酸和乙酸。

腐蚀机理二；

乙二醇做再冷剂使用过程中还会有其他腐蚀与空气接触容易产生气泡，气泡在溃灭过程中产生的微射流或冲击波对设备产生损伤–穴蚀（又称汽蚀，空蚀）。穴蚀现象开始是变色，表面局部呈灰白色，而后逐步变粗糙，继而呈现麻点和针孔，并逐步向深处发展，后产生散落或形成局部聚集的蜂窝状空群，严重的针孔可穿透设备。加上钢铁表面不均匀，他在水中会形成无数微小的腐蚀电池，进而造成腐蚀。

金属腐蚀危害：盐水、乙二醇水溶液对金属设备的腐蚀危害严重。

1.严重腐蚀换热器。若换热器设备被腐蚀，会严重影响换热器的换热效果，如果不及时采取措施，时间越长，腐蚀越严重，换热效果会越差；

2.严重腐蚀管道。盐水、乙二醇水溶液对管道的腐蚀非常严重，因此会造成管路的过早泄露。

3.严重腐蚀泵、阀门等金属管件。系统中连接管路的各种电焊、钎焊接头材料各异，并处于电解质溶液中，腐蚀产物的沉积等原因容易形成电偶、浓差等腐蚀。

当设备出现锈蚀后，如果不及时采取措施，时间越长，腐蚀也会越来越严重，增加了维修和运行费用。若阀门、管线被腐蚀穿孔，会造成物料泄漏等危害。

冰河冷媒防锈性无与伦比，解决了盐水、乙二醇水溶液系统腐蚀严重的问题，下图为两块完全相同的碳钢试块，同时分别放入无色透明的乙二醇水溶液和冰河冷媒溶液中，经过一段时间拍摄的照片如图所示。乙二醇水溶液变浑浊，碳钢试块90%部分生红锈，而冰河冷媒仍保持无色透明，碳钢试块表面无明显变化。

载冷剂间接制冷作为一种代替直接制冷剂的制冷系统，具有很好的发展前途，合理的运用和科学的规划设计，能够使一个系统充分的发挥效能。在国内较多的旧的氨制冷冷库和市场结合的单位中，由于各种原因不易搬迁，可以考虑对冷库系统进行载冷剂系统的升级改造，降低安全隐患的发生概率，提高运用效果，使旧冷库焕发新的生命。随着冷链行业在我国不断加速发展，冷库是基础，是冷链的重要组成部分。随着我国经济的发展，人们的生活质量要求越来越高，我国农产品大幅增产和速冻食品快速增长，对冷库建设需求越来越强劲。相关机构预测，受益于城镇化水平提高、生活方式变化、人们对食品安全重视程度提高、食品和物流企业规模化经营等因素，未来十年，中国冷链物流需求有望呈年均15%-20%稳健增长趋势。可以预见，作为冷链物流配套核心基础设施，冷库建设2020年有望继续呈现良好发展趋势。

水泵工作的目的就是把水从一个地方输送到另一个地方，或者是增加压力把原动的机械能转换成液体能量。水泵工作原理：在打开水泵后，叶轮在泵体内做高速旋转运动（打开水泵前要使泵体内充满冰河冷媒液体），泵体内的冰河冷媒随着叶轮一块转动，在离心力的作用下液体在出品处被叶轮甩出，甩出的冰河冷媒在泵体扩散室内速度逐渐变慢，液体被甩出后，叶轮中心处形成真空低压区，液池中的冰河冷媒在外界大气压的作用下，经吸入管流入水泵内。泵体扩散室的容积是一定的，随着被甩出冰河冷媒的增加，压力也逐渐增加，后从水泵的出口被排出。冰河冷媒就这样连续不断地从液池中被吸上来然后又连续不断地从水泵出口被排出去.如何进行选择，分类如下：

一、冷冻水泵：

在冷冻水环路中，驱动水进行循环流动的装置。空调房间内的末端（如风机盘管，空气处理机组等）需要冷水机组提供的冷水，但是冷冻水由于阻力的限制不会自然流动，这就需要水泵驱动冷冻水进行循环以达到换热的目的。

二、冷却水泵：

在冷却水环路中驱动水进行循环流动的装置。冷却水在进入冷水机组后带走制冷剂一部分热量，而后流向冷却塔将这部分热量释放掉。而冷却水泵就是负责驱动冷却水在机组与冷却塔这个闭合环路中进行循环。

三、补水泵：

空调补水所用装置，负责将处理后的软化水打入系统中。
常用的水泵有卧式离心泵和立式离心泵，它们都可以用在冷冻水系统，冷却水系统和补水系统中。对于机房面积大的地方可以用卧式离心泵，对于机房面积较小的地方可以考虑使用立式离心泵。

四、水泵并联运行情况：

水泵并联运行时，流量有所衰减；当并联台数超过三台时，衰减尤为厉害。故建议：

1、选用多台水泵时，要考虑流量的衰减，一般附加5％～10％的余量。

2、大中型工程应分别设置冷、热水循环泵。

一般冷冻水泵和冷却水泵的台数应和制冷主机一一对应，并考虑一台备用。补水泵一般按照一用一备的原则选取，以保证系统可靠的补水。

五、水泵流量的计算：

1、冷冻水冷却水泵流量计算公式：

L（m3/h)=Q(kW)×(1.15～1.2)/(5℃×1.163)

式中：

Q–制冷主机的制冷量，kW；

L–冷冻冷却水泵的流量，m3/h。

2、补给水泵的流量：

正常补给水量为系统循环水量的1％～2％，但是选择补给水泵时，补给水泵的流量除应满足上述水系统的正常补水量外，还应考虑发生事故时所增加的补给水量，因此，补给水泵的流量通常不小于正常补水量的四倍。补给水箱的有效容积可按1～1.5h的正常补水量考虑。

六、水泵扬程的确定：

1、冷冻水泵扬程的组成：

（1）、制冷机组蒸发器水阻力：一般为5～7mH2O；

（2）、末端设备（空气处理机组、风机盘管等）表冷器或蒸发器水阻力：一般为5～7mH2O（具体值可参看产品样本）；

（3）、回水过滤器，二通调节阀等的阻力：一般为3～5mH2O；

（4）、分水器、集水器水阻力：一般一个为3mH2O；

（5）、制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失：一般为7～10mH2O；

综上所述，冷冻水泵扬程为26～35mH2O，一般为32～36mH2O。

2、冷却水泵扬程的组成：

（1）、制冷机组冷凝器水阻力：一般为5～7mH2O；

（2）、冷却塔喷头喷水压力：一般为2～3mH2O；

（3）、冷却塔（开式冷却塔）接水盘到喷嘴的高差：一般为2～3mH2O；

（4）、回水过滤器，二通调节阀等的阻力：一般为3～5mH2O；

（5）、制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失：一般为5～8mH2O；

综上所述，冷却水泵扬程为17～26mH2O，一般为21～25mH2O。

3、补水泵扬程：

扬程为定压点与高点距离+水泵吸水端和出水端阻力+3～5mH2O的富裕扬程。

水管路阻力计算方法：

（1）、沿程阻力，水在管道内的沿程阻力：

Hf＝RL

式中：

Hf–水管沿程阻力，Pa；

R–单位长度沿程阻力，又称比摩阻，Pa/m；

L–水管直管段的长度，m。

冷水管采用钢管或镀锌管时，比摩阻R一般为100～400Pa/m，常用的为250Pa/m。比摩阻是个和水管管径，水流流速以及流量有关的量，可以通过比摩阻计算图查得。

（2）、局部阻力：

水流动时遇到弯头、三通及其它配件时，因摩擦及涡流耗能而产生的局部阻力计算公式为：

Hd＝ζ×(ρ×V2/2)

式中：

ζ–局部阻力系数；

V–水流速，m/s。

（3）、水管总阻力：

水流动总阻力H（Pa）包括沿程阻力Hf和局部阻力Hd，即：H=Hf＋Hd。

水泵是一个工艺中液体流动的动力源泉，选择一个优良的水泵是整个系统能耗的表征，冰河冷媒优良的载冷剂更适合不同材质的水泵，防腐防锈效果好，能大大延长设备的使用寿命。

载冷剂间接制冷在冷库行业即将年迎来新的春天，直接的影响因素在于冷链行业的暴涨，对冷链行业市场估计4000亿，包括冷链在内的合理流通方式对于食品安全意义重大，但是目前冷链建设的现状并不完全令人满意。与发达国家相比，我国冷链物流起步相对较晚，还存在基础薄弱、一体化程度不足、第三方物流缺位等问题，农产品冷链流通率、产后损失率等与发达国家均有较大差距，需要我们做很多工作。

新《食品安全法》促进冷链物流发展

根据《通知》的工作安排，将要推动制定修订农产品质量安全法、粮食法和食品安全法实施条例、农药管理条例、畜禽屠宰管理条例等法律法规，同时还要将食用农产品质量和食品安全工作全面纳入地方政府绩效考核、社会管理综合治理考核范围，考核结果作为综合考核评价领导班子和相关领导干部的重要依据。

标准化与落地化齐头并进

目前，来自监管层面的力度也在不断加强，权责逐渐细化。在《食品安全法》和《农产品质量安全法》中都针对物流、运输环节提出了明确的要求。

提升农产品产地初加工能力

要保证农产品在运输环节的质量，不仅要在运输环节下工夫，同时要提升农产品产地初加工能力，保障生鲜农产品进入物流环节前的高品质。

保障冷库安全生产，有效输出

目前，冷库安全的主要因素聚集在液氨制冷上面，由于液氨的安全系数低，有毒，易燃，一旦泄露将会危及生命。氟利昂对环境的污染，有目共睹，世界都在努力克制使用不环保的氟利昂。所以载冷剂间接制冷必定会在这一波操作中走红，载冷剂间接制冷既能解决安全的问题，也能解决环保的问题，如果是你，你愿意选择吗？我肯定愿意。

13日召开的上海市政府新闻发布会上传出消息，《上海市促进在线新经济发展行动方案（2020-2022年）》（沪府办发〔2020〕1号）已于近日印发。《方案》提出的发展重点之一就是要拓展生鲜电商零售业态，支持企业提升生鲜产品周转数字化管理能力，发展制冷预冷、保温保鲜等技术，规模化布局冷链仓储设施。上海市商务委同日透露，一季度全市生鲜电商累计交易额同比增长167%，订单量增长80%，随之而来的就是冷冻冷藏的压力，安全，环保，节能，载冷剂间接制冷可能是下一个跟随者。

在近期疫情影响和大基建政策驱动下，国家发改委也明确表示，正抓紧启动2020年国家物流枢纽、骨干冷链物流基地等重大项目的建设工作，通过推动重大物流基础设施项目开工建设来带动相关物流企业加快复工进度。边际利好政策为冷链运输、冷链设备带来强力升级扩张机遇。

2018年，我国冷库容量1.3亿立方米，位居世界第三，城市居民人均冷库容量为0.156平方米，仍低于全球人均水平。据中物联冷链委数据，我国冷链物流需求总量2018年为1.89亿吨，同比增速27.9%，创增速新高，2012-2018年6年CAGR达18.8%，市场规模持续高速扩张，冷链物流行业正在进入加速发展的通道。

农产品是冷链运输的主要货源，根据中国物流与采购联合会冷链物流专业委员会统计，2019年我国冷链货物中，肉制品占比为37%、水产品占比为22%、水果占比为12%、蔬菜占比为6%、乳制品占比为4%、速冻食品占比为4%、医药占比为15%。

我国冷链货物中，蔬菜和水果占比远低于蔬菜和水果在我国农产品消费量中的占比，参照发达国家经验，随着我国经济社会的发展，蔬菜、水果的冷链流通率将向发达国家看齐，冷链货运需求将远超过肉类。

随着冷链市场的开放，冷库容量也将随之增加，而且还是快速增长，那么面临的一个问题就是冷库作为冷链的后勤部队，如何做好安全，环保，节能是面临的问题，液氨制冷，氟利昂制冷，二氧化碳制冷及载冷剂间接制冷，都将面临各种问题，但是就国际形势而言，尤其是瓜果蔬菜类的高温库集聚增加，载冷剂间接制冷以干耗小、温度稳定、蓄冷等优势会快速占领高温库，笔者也期待市场的变化。