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液氨制冷原理
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氨制冷原理：
    最簡單的制冷由四大要件組成：①壓縮機；②冷凝器；③節流閥；④蒸發器.
    在大冷庫的制冷系統中用的是液態氨（不是氨水），液態氨的性質在氨的物理性能表上可以查到，它在一個大氣壓下的蒸發溫度是－33.3℃。如果將液氨從常溫的鋼瓶中放出，一出鋼瓶它立即變為－33.3℃的液氨（因為外界是一個大氣壓），如果流到水泥地上，水泥地的溫度立刻使它沸騰，這是水泥地的熱量傳給了液氨，使液氨蒸發成汽態氨，水泥地的局部也很快降到－30℃左右，如果流到水泥地上的液氨正好是一公斤，要使液氨全部蒸發光，他必需從水泥地上吸收326大卡熱量，吸收多少，蒸發多少，吸不足326大卡熱量，就一定有液氨殘留下來。如果將液氨放在一個金屬盆里，再將金屬盆底接觸水面，水的熱量立刻傳給液氨，液氨受熱沸騰，水也很快結冰；如果將盆懸掛在空中，盆底周圍的空氣立即因熱量傳給了液氨而失去熱量而降溫，降了溫的空氣在下降，周圍熱空氣立即來補充，在盆下面可以看到帶著霧的冷空氣在緩緩降下。這個盆就是‘蒸發器’。
至于蒸餾器，有人看過，有人沒看過，但是大家都看過茶缸蓋凝結水的現象，或者農村吊酒的錫鍋，原理是一樣的。缸蓋里面是熱騰騰的水蒸汽，缸蓋外是冷空氣，水蒸汽通過缸蓋將熱量傳遞給了冷空氣，失去了一定熱量的水蒸汽，在缸蓋里表面凝結成水，這就是冷凝器的原理，上面講的熱水汀也是同樣原理。
現在講庫房里的制冷進行過程：液態氨在蒸發器（排管）中如果處于0.3Kg/CM2表壓力狀態（應該是0.03Mpa表壓力，出于習慣的方便，還是用Kg/CM2），它的沸騰溫度應該是－28℃；而蒸發器外是－18℃的冷庫，如果有高于－18℃的商品進庫，商品中的熱量很快傳給了空氣，使空氣溫度上升到比如－15℃，－15℃的空氣又將從商品中傳來的熱量傳給了－28℃的液氨，液氨吸收了熱量溫度不會上升，而是沸騰蒸發為氣體（氨蒸汽），這樣空氣來來回回的傳送，商品中的熱量逐步減少，溫度逐步降低，最后降到－18℃，制冷就可以結束了，這是蒸發器的工作任務，庫內空氣向蒸發器傳遞多少熱量，蒸發器內的液氨就蒸發掉相應的重量。當然除了商品中的熱量外，還有外界氣溫中的熱量通過圍護結構傳進來的熱量，開門時空氣帶進的熱量，使庫溫不時的上升，所以需要定時開機降溫。
但是如果沒有壓縮機的參與，蒸發器的工作是不能持久的，因為液氨受熱蒸發成為氨蒸汽，氨蒸汽逐步擠占蒸發器的空間，蒸發器中的壓力也就逐步升高，壓力升高，液氨的沸騰溫度就會上升，最后壓力升到1Kg/CM2表壓力時，溫度也上升到－18℃左右，液氨與冷庫的溫度相同，由于溫度平衡，熱量就無法向液氨傳遞了，制冷也就停止了。壓縮機的任務就是要把蒸發器中產生的氨蒸汽抽走，使蒸發器中的壓力一直保持在我們生產需要的0.3Kg/CM2表壓力狀態。這時候蒸發器中的壓力叫蒸發壓力，蒸發器中的液氨溫度叫蒸發溫度。壓縮機抽出的氨蒸汽并不是排到大氣中去的，而是排到冷凝器中，氨蒸汽被壓縮到冷凝器后，冷凝器的壓力會逐步升高，而后就是冷凝器的任務了。我們知道氨蒸汽是帶著冷庫中的熱量的，氨蒸汽被壓縮機從蒸發器抽出，而后壓縮到冷凝器中，那么壓縮機就完成了輸送熱量的任務。
現在氨蒸汽被聚集在冷凝器中（帶著大量冷庫中的熱量），壓力不斷升高，溫度也隨著壓力的升高而升高，比如說壓力升高到表壓力14Kg/CM2，溫度也就對應升到＋39℃，如果在冷凝器管外供給＋34℃的冷卻水，那冷凝器中的氨蒸汽就會向傳送出熱量，每向冷卻水送出264大卡熱量，冷凝器中就有一公斤重的氨蒸汽凝結成液態氨，并讓出原來氨蒸汽占領的大部分空間來。如果熱量沒有出路，那冷凝器中的壓力就繼續升高，到冷凝器爆炸或跳安全閥為止。但是實際上壓縮機的排出溫度，在表壓力14公斤/平方公分時，不是＋39℃，而是＋100℃以上。這是因為電動機帶動壓縮機的活塞對氨蒸汽進行壓縮時做的功，轉換成熱量的緣故，也即熱功當量，這可以在我們給自行車打氣時，打氣筒底部和皮管會發燙的原理是一樣的。壓縮機對氨蒸汽做了1KW的功，就對氨蒸汽附加了860大卡的熱量，這一部分熱量是顯熱，它加熱了氨蒸汽，使氨蒸汽溫度上升，這種熱量傳送給冷卻水后，不會被冷卻水冷凝成液氨，只會降低溫度，只有當氨蒸汽溫度降到＋39℃時，才進行真正的冷凝工作，在冷凝工作連續進行時，只要壓力不變，溫度也不會改變。這時的溫度叫冷凝溫度，這時的壓力叫冷凝壓力。這就是冷凝器的工作任務。
冷凝器中冷凝下來的液氨，可以送到蒸發器中繼續使用，但必需用節流閥進行控制，要不冷凝器中的來不及冷凝的氨蒸汽會竄到蒸發器中，那就亂套了。節流閥必需調節到蒸發器中有確當的液氨補充，這就是節流閥的工作任務。
總結一下：首先液態氨在蒸發器中吸收了制冷對象的熱量，蒸發成氨蒸汽；氨蒸汽包含著吸收來的熱量被壓縮機抽送到冷凝器，并壓縮成高壓、高溫的氨蒸汽，這時候氨蒸汽中又加進了電動機的熱功當量所附加的熱量；冷凝器中的氨蒸汽，將熱量傳送給溫度較低的冷卻水，失去熱量的氨蒸汽被冷凝成為液態氨；節流閥將冷凝下來的液氨再有節制的補充給蒸發器，使蒸發器能夠連續地工作；整個工作過程就是將低于－18℃的制冷對象中的熱量，強制送到＋30多℃的冷卻水中去，使制冷對象失去熱量，溫度降到我們所需要的－18℃；而冷卻水吸收了熱量后，又通過水蒸汽的蒸發，將熱量傳送給了大氣，或者說是風將熱量吹走了。
這就是制冷全過程。
     中型冷庫氨制冷系統安全問題的研究
系統排污 在制冷系統管道安裝完畢后，應用0.8MPa(表壓)的壓縮空氣對系統進行分段排污，在距排污口300MM處以白色標識板檢查，直至無污物排出為合格。在排污前應對系統的儀表、安全閥等加以保護，將電磁閥、止回閥的閥芯、過濾器的濾網拆除。排污結束后應拆卸可能積存污物的閥門，將其清洗干凈后重新組裝。
     系統試壓 排污合格后用干燥的壓縮空氣進行試壓高壓1.8MPa，中、低壓設備1.2MPa，保壓6小時開始記錄壓力表讀數，經24小時后檢查壓力表讀數，變化不應大于試驗壓力的1%。超過上述規定時，應檢查漏點，作好記號，必須泄壓后進行補焊。然后再進行試壓，直至合格為止。系統試壓可采用空氣或氮氣，嚴禁采用氧氣或其它易燃氣體試壓。
     系統抽空 試壓合格后要進行真空度試驗，系統剩余壓力小于5.333Kpa時，保持24小時無變化為合格。最后進行系統充氨試驗，充氨試驗壓力為0.2MPa,嚴禁帶壓補焊。
氣密性試驗合格后進行制冷劑充注，按機組要求進行制冷劑充注，系統壓力升至0.5MPa時，暫停充注，再次檢漏。充注量達到要求的８０％時，停止充注，試運行后視降溫情況再決定是否充注。
         事故搶救組
應由具有多年氨制冷工作經驗，熟悉制冷系統工藝，了解隱蔽設施狀況，心理素質高的專業技術人員組成，并盡可能與行政職務相結合，其職責是負責組織專業技術人員針對事故性質進行有秩序的搶救工作，制定搶救方案并加以實施，有權調動一切搶救人員和搶救物資。
    治安維護組
維護事故現場秩序，疏導無關人員和車輛，其要求：事故發生后，治安保衛部門接到通知后，立即趕赴現場根據事故現場的風向，控制一定范圍的安全區，禁止無關人員進入事故現場，以保證其它人員安全，疏導無關人員車輛離開事故現場，保證搶救車輛、物資暢通無阻。
后勤服務組
負責急救物資供應工作，搶救中需要的物資應及時組織到現場，應注意：氧氣呼吸器、小氧氣罐、充氧工作、過濾式防毒面具、過濾罐的更換等到應設專人負責。
氨中毒者救護組
醫護人員接到通知后，立即趕赴事故現場，時刻準備搶救傷員，備好擔架、汽車及藥品等
事故原因調查處組
調查分析事故發生的原因，以避免類似事故的再次發生。
事故搶救設施
機房、設備間要備有足夠的水源及搶救事故用的通風設施，在機房或設備間附近便于索取的位置應設置事故搶救物品專用柜，柜內設有氧氣呼吸器（或空氣呼吸器）防毒衣，堿性過濾罐、防毒面具、橡膠防護手套、膠皮水管等防護用具。
機房、設備間配備必要的搶修工具，放置易取處，如：管鉗子、活搬手、各種規格管卡子、橡膠板、石棉板、閥門、填料、鐵絲、改錐、克絲鉗子等。配備一定數量的搶救藥品，其中包括：檸檬酸、硼酸和酸性濃縮檸檬汁、酸梅汁或食用醋等。對搶救物品和藥品，應按期進行檢查和檢驗，及時更換各種安全用具，必須進行檢驗后方可使用。
事故搶救方案
漏氨時進入事故現場必須帶好防護器具
氨壓縮機發生漏氨事故
⑴氨壓縮機發生漏氨事故后，先切斷壓縮機電源，馬上關閉排氣閥，吸氣閥（雙級氨壓縮機應同時關閉二級排氣閥及二級吸氣閥）如正在加油，應及時關閉加油閥。
⑵應將機房運行的機器全部停止，操作人員發現壓縮機漏氨時立即停機并根據自己所處位置，在關閉事故機時順便將就近運行的機器斷電。
⑶如漏氨事故較大，無法靠近事故機，應到室外停機，停機后立即關閉所有油氨分離器進氣閥及與事故機吸氣相連的低壓桶出氣閥。
⑷迅速開啟氨壓縮機機房所有的事故排風扇。
⑸在處理事故時，用水管噴澆漏氨部位，使氨與水溶解，注意壓縮機電機的防水保護。
壓力容器漏氨事故
處理此類事故，原則是首先采取控制，使事故不再擴大，然后采取措施將事故容器與系統斷開，關閉設備所有閥門，漏氨嚴重不能貼近設備時要采取關閉與該設備相聯接串通的其它設備閥門，用水淋澆漏氨部位，容器里氨液及時排空處理。屬于此類設備有：油氨分離器、冷凝器、高壓貯液桶中冷、排液桶、集油器、放空氣器、低壓貯液桶等。
⑴油氨分離器漏氨
油氨分離器漏氨后，如壓縮機正在運行工作中，應立即切斷壓縮機電源，迅速關閉該油分離器的出氣閥、進氣閥、供液閥、放油閥及關閉冷凝器進氣閥，壓縮機至油氨分離器的排氣閥。
⑵冷凝器漏氨（立式、臥式、蒸發式冷凝器）
冷凝器漏氨后，如壓縮機處于運行狀態，應立即切斷壓縮機電源，迅速關閉所有高壓桶均壓閥和其它所有冷凝器均壓、放空氣器閥，然后關閉冷凝器的進氣閥、出液閥。工藝允許時可以對事故冷凝器進行減壓。
⑶高壓桶漏氨
高壓貯液桶漏氨后，立即關閉高壓貯液桶的進液閥、均液閥、出液閥、放油閥及其它關聯閥門。如氨壓縮機處于運行狀態，迅速切斷壓縮機電源，在條件及環境允許時，立即開啟與低壓容器相聯的閥門進行減壓、排液、盡量減少氨液外泄損失，當高壓桶壓力與低壓壓力一致時，應及時關閉減壓排液閥門。
⑷中間冷卻器漏氨
中間冷卻器漏氨后，當壓縮機處于運行狀態，應立即切斷該機電源，關閉壓縮機的一級排氣閥、二級吸氣閥及與其它設備相通的閥門，同時開啟放油閥進行排液放油減壓。
⑸低壓貯液桶漏氨
低壓貯液桶漏氨后，該系統壓縮機處于運行中，立即切斷壓縮機電源，關閉壓縮機吸氣閥，同時關閉低壓桶的進氣、出氣、均液、放油及其它關聯閥門，開啟氨泵進液、出液閥及氨泵，將低壓貯液桶內氨液送至庫房蒸發器內，待低壓貯液桶內無液后關閉氨泵進液閥。
⑹排液桶漏氨
排液桶漏氨（在沖霜、加壓、排液、放油工作中）應立即關閉排液桶的所有與其它設備相連閥門，根據排液桶的液位多少進行處理。如液量較少，開啟減壓閥進行減壓，一般液量較多時，應盡快將桶內液體排空，減少氨的外泄量。
⑺集油器漏氨
集油器漏氨后，在放油過程中，都應立即關閉集油器的進油和減壓閥。
⑻放空氣器漏氨
放空氣器漏氨，應立即關閉混合氣體進氣閥、供液閥、回流閥、蒸發回氣閥。
⑼設備玻璃管，油位指示器漏氨
液油位批示器，玻璃管破裂漏氨，當上、下側彈子失靈，應立即關閉批示器上、下側的彈子角閥，盡早控制住氨液大量外泄。
⑽氨瓶漏氨
氨瓶的管理，氨瓶屬于移動的高壓設備，氨瓶必須每三年進行技術檢查一次，如發現瓶壁有裂紋或局部腐蝕，其深度超過公稱壁厚的10%以及發現有結疤、陷、鼓包、傷痕和重皮等缺陷時，應禁止使用。要嚴格執行氨瓶的使用、儲存、運輸、保管的操作規程和使用的注意事項。在加氨的過程中漏氨，立即關閉氨瓶出液閥，加氨站的加氨閥，用水淋澆漏氨部位，迅速將氨瓶推離加氨現場。
蒸發器漏氨
庫內蒸發器漏氨包括：冷風機、墻排管、頂排管等，處理原則：應立即關閉蒸發器供液閥、回氣閥、熱氨閥、排液閥、并及時將蒸發器內氨液排空。
⑴在沖霜過程中，應立即關閉沖霜熱氨閥、關閉排液閥、開啟回氣閥進行減壓。
⑵在庫房降溫過程中，應立即關閉蒸發器供液閥、氨泵系統停止運行。
⑶根據漏氨情況，在條件、環境允許情況下，可采取適當的壓力，熱氨沖霜的方法，將蒸發器內氨液排回排液桶，減少氨液損失和庫房空氣污染。
⑷確定漏氨部位，可做臨時性處理，能打管卡的采取管卡緊固，減少氨的外泄量。
⑸開啟移動的事故排風扇、盡量減少庫房的氨味。
閥門漏氨
⑴發現氨閥門漏氨后，迅速關閉事故閥門兩邊最近的控制閥。
⑵容器上的控制閥門漏氨。
① 關閉事故控制閥前最近的閥門。
② 關閉容器的進、出液、進出氣、均液、均壓、放油、供液、減壓等閥門。
③ 如高壓容器上的控制閥門事故，在條件、環境允許時，應迅速開啟有關閥門，向低壓系統進行減壓排液，減少氨外泄量和損失。
④ 開啟事故排風進行通風換氣。
管道漏氨
⑴如發現管道漏氨后，迅速關閉事故管道兩邊最近的控制閥門，切斷氨液的來源。
⑵根據漏氨情況，管子漏氨的大小，可采取臨時打管卡的辦法，封堵漏口和裂紋，然后進行事故部位抽空。
⑶開啟事故排風扇進行通風換氣，并對事故部位抽空，更換新管0000修理補焊。
加氨裝置漏氨（加氨站）
在加氨過程中，加氨裝置漏氨，應迅速關閉加氨裝置最近的閥門和氨瓶的出液閥。
調節站漏氨
⑴調節站的閥門及管路和壓力表漏氨后，應迅速關閉漏氨事故處兩側最近的控制閥，切斷氨的來源。
⑵開啟事故排風扇進行通風換氣，待氨液處理完畢后進行系統抽空，更換閥門或進行補焊。
處理漏氨事故時氨的排放
容器設備漏氨，容器內氨液較多的情況下，必須做出將其設備內的氨液排放到其它容器內或排放掉的處理工作。免得造成更大的漏氨現象，減少傷亡及空氣污染。氨液的排放分為系統內排放和向系統外排放。
⑴向系統內的排放：一般應采取設備的放油管及排液管排放，將漏氨容器的氨液排至其它壓力較低的容器內。
⑵向系統外的排放，在特殊情況下，為了減少事故設備的氨液外泄，避免傷亡事故發生，將氨液通過串聯設備放油管與耐壓膠皮管放入水池中，以保證安全，在向外界排放氨液或氨氣時，注意：閥門不要開的過大、過猛、防止膠管連接處脫落，造成意外事故發生。
中毒人員的急救
嚴重中毒者要及時送往定點醫院 氨制冷系統漏氨發生嚴重中毒時，必須及時送往定點醫院進行搶救，在送往醫院的過程要采取必要的救護措施，急救電話：120和999。
     氨侵入人身體的途徑 氨的大量泄漏將對人的生命和國家財產造成危害，一般是通過人的皮膚和呼吸道侵入人體造成危害，氨可深入從鼻腔到肺泡的整個呼吸道，同時人們因鼻受不了刺激而用口呼吸，進入到胃里，引起惡心等到現象，氨很容易侵入粘膜部位，使人們出現刺激難忍等現象。
    氨中毒有急性中毒和慢性中毒 在發生事故大量泄漏時極會出現急性中毒，往往引起喉痙攣聲門水腫，嚴重還會造成呼吸道機械性阻塞而窒息死亡，大量吸入氨氣會引起中毒性肺水腫，呼吸道炎癥、尿道炎癥、眼部炎癥等。
     現場搶救
⑴救護者應做好個人防護，進入事故區搶救人員時，首先要做好個人呼吸系統和皮膚的防護，佩戴好氧氣呼吸器或防毒面具、防護衣、橡皮手套。
⑵將被氨熏倒者迅速移至溫暖通風外，注意傷員身體安全，不能強拖硬拉，防止給中毒人員造成外傷，將中毒者頸、胸部鈕扣和腰帶松開，保持中毒者呼吸暢通，注意中毒者神態，呼吸狀況，循環系統的功能及心跳變化，同時用2%硼酸水給中毒者漱口，少喝一些檸檬酸汁或3%的乳酸溶液，對中毒嚴重不能自理的傷員，應讓其吸入1-2%檸檬酸溶液的蒸汽，對中毒休克者應迅速解開衣服進行人工呼吸，并給中毒者飲用較濃的食醋。
⑶中毒病人嚴禁飲水
經過以上處治的中毒人員應迅速送往醫院診治。
⑷當眼、鼻、咽喉、皮膚等部位沾有氨液的處理。
①眼：切勿揉搓，可翻開眼皮用水或2%硼酸水洗眼并迅速開閉眼睛，使水充滿全眼，洗  后立即送醫院治療。
②對于鼻腔、咽喉部位，向鼻內滴入2%硼酸水，并用硼酸水漱口，可以喝大量的0.5%檸檬酸水或食醋,以免助長氨在體內擴散。
③對于皮膚，應脫掉沾有氨的衣、褲、用水和2%硼酸水沖洗受影響的部位，被燒傷的皮膚應暴露在空氣中并涂上藥物。
④人員呼吸三種方法：背壓、振臂式和口對口呼吸式。
最好采用口對口呼吸式，其方法是搶救者用手捏住中毒者的鼻孔，以每分鐘12-16次的速度向中毒者口中吹氣，同時可以用針灸扎穴進行配合，其穴位有人中、涌泉、太沖。人工復蘇胸外擠壓法：將患者放平仰臥在硬地或木板上，搶救者在中毒者一側或騎跨在中毒者身上，面向中毒者頭部，用雙手的沖擊式擠壓中毒胸腔下部部位，每分鐘60-70次，擠壓時應注意不可用力過大防止中毒者肋骨骨折。
.結論
從以上探討中可以看出，大型冷庫氨制冷系統的安裝和更新改造過程中必須高度重視質量和安全問題，在條件允許的情況下，可進行專業監理，以保證施工質量。在系統的正常運行過程中，更應加強調操作的規范性，做到人員到位、管理到位、搶救設施到位、應急方案到位。作為企業的領導要以人為本，注重企業技術人員的培養，采取有效的措施提高操作人員的責任心，使他們自覺的作到“四要”、“四勤”、“四及時”，及時發現事故的苗頭，杜絕冷庫制冷系統重大漏氨事故的發生，確保冷庫的安全生產。


參考文獻
[1]《冷庫設計規范》GB 50072--2001
[2] 國務院373號令《特種設備安全監察條例》
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來源：互聯網 作者：互聯網 日期：2014年2月24日 瀏覽量：1218


 
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