制冷系统乙二醇溶液补液加压装置设计浅谈
粮"与"品工业CerealandF o dIndustry 粮油工程
Vol.26,2019,No.3
制冷系统乙二醇溶液补液加压装置设计浅谈
王珍，杨涛，徐玉斌
无锡中粮工程科技有限公司（无锡214035）
摘要：介绍了制冷系统中乙二醇溶液补液加压装置的设计和实际运行的方法，重点分析了制冷系统中乙二醇溶液补液加压装置设计应注意的溶液浓度、水泵扬程等问题。
关键词：风冷冷水机组；乙二醇水溶液；补液加压泵
中图分类号:TS210.3文献标识码:B文章编号:16^2-5026（2019）03-022-03
Discussion on the design of rehydration and pressurization device for
aqueous glycol solution in refrigeration system
WangZhen，YangTao，XuYubin
Wuxi COFCO Engineering and Technology Co.,Ltd.(Wuxi214035)
Abstract：This paper focuses on the design and operation method of the replenishing and pressurizingdeviceofaqueousglycolsolutionintherefrigerationsystem Theauthordiscussed the solution concentration and pump head of the aqueous glycol solution replenishing and pressur-izingdeviceintherefrigerationsystem
Keywords：air-cooledchi l er；aqueousglycolsolution；replenishingandpressurizingpump
不同浓度的乙二醇溶液具有不同温度的凝固点，同时具有热容量大、传热性能好、无沉淀、腐蚀性弱、稳定性好、价格适中、与水能很好的融合、使用方便的特点，在制冷系统中常作为载冷剂使用，可以用于使用点低于0C的低温环境，也可用于在冬季低于0c室外环境中制冷装置的保护，起防冻液的作用。由于乙二醇水溶液有许多特性，其系统设计和使用有许多不同于一般的空调水系统。本文介绍在某项工程中使用乙二醇溶液作为载冷剂用于工艺空调的案例，重点介绍了制冷系统中乙二醇溶液补液加压装置的设计应注意的问题。
1工程应用
1.1采用乙二醇水溶液载冷剂的原因
收稿#期：019-03-01
作者简介：王珍，女，1982年出生，工程师，主要从事给排水及相关专业的设计或研究。
本工程的液补液加压置于3
立的风冷冷水机组制冷系统补液，其中二套为工艺空调（分为大仓空调K1和小仓空调K2），另一套空调K3用于除尘系统的环境补风。三套空调均为负责空气处理的空调机组和提供空调冷源的风冷制冷机组组成（除尘系统的环境补风还需冬季热泵制热）。三套风冷制冷机组均安装在标高为16.0m 的室外设备平台上。
大仓空调K1和小仓空调K2风冷冷水机组要求全年提供温度为5C-7C的冷冻水用于空调机组的除湿与降温。该工程冬季室外空调设计温度要求按-10C计算。通过对负荷特点的分析、空气处理的要求和气候条件，为防止在冬季停电等意外情况下将空调的风冷冷水机组损坏，需采用乙二醇水溶液作为载冷剂。按设备生产商提供的资料，风冷制冷冷水机组采用膨胀罐定压，要求压力为80-120kPa。
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除尘系统的环境补风空调K3是将新风处理到设定温度，防止含湿量的空气与物料，物料空气中水分结块和粘备上。在室外温度较，K3空调需制冷运行，将新风温度降低到20C后，送安装输送设备的环境。在冬季，K3空调 需制热运行，备环境温度，和小仓内空气结露，即K3空调也环室内境温度的功能。空调水系统采用膨胀水箱定压，定压水箱底标高为18.0m。由于现场自来水压偏低，无法正常给膨胀水箱补水，为由于补水不及时导致水系统低流量，低温时冻坏风冷冷水（热泵）机，也需采水溶液作为载冷剂。
1.2乙二醇溶液浓度的：
本工程室外空计温度要求按-10C 计算，对应的乙二醇水溶液点质量浓度为19.8%，考虑一定的余量，本设计采用质量浓度为30%乙二醇水溶液，对应的凝固点温度为-14.1C。
1.3乙二醇水溶液缓蚀剂
液具有一定的腐蚀性，对金属的腐蚀大于水，尤其是对焊料和钢铁的腐蚀远大于水。本计采水溶液中加缓蚀剂方法防腐，以减缓对金属的损伤，统使用寿命。按乙二醇水溶液蚀剂生产商的要求，每1m3水溶
液加6kg缓蚀剂。其效果是缓蚀率达95%。
1.4乙二醇的补液加压系统的组成及水泵选型
空水液量和统定压要求
表1。
表1空调乙二醇容量和系统定压表
K1空K2空K3空
制冷量/kW24483800
制冷系统
水容量/m3
1100.538水系统
定压方式
膨胀罐膨胀罐膨胀水定压压力/
空调制热温度kPa
80〜12080〜120高于泵20乙二醇水溶液的补液加压系统由3个容量为1000L溶液箱、二台补液加压立式管道泵（一■台备用）、阀门道、液桶（盛放浓度99.9%的乙二醇溶液）、液泵、控制成。由于投资制约，采用为手动控制补液加压，手动 统内的空气。
立式道泵不3空水统补液，需对K1空调和K2风冷水冷机组膨胀罐加压到80〜120kPa，机组与水泵的标高差为16m，考虑到制冷系统溶液容量，选择型号为ESL32—200补液加压立式管道泵，主要技术参数为：流量G= 3.5m3/h，扬程H=53m，功率N=3kW。补液加压立式道泵液中液的作。
1.5乙二醇的补液加压的管道施工
水液的补液加压统的室内道采PP-R管道，室外采用无缝钢管。为减少乙二醇溶液的用量和放对环境的不利影响，管道最低点径的排水管，以方便水溶液排放时的收集，收集统最2水点液桶顶部注入孔，靠重力将水溶液入流入液箱，无法重力回流的余液再液泵加压注入溶液箱。管道的布置尽量备上部，防水溶液金属尤其是金属部件的腐蚀。管道的施工和阀门管件应严密，不。施工完成后进行水压试验，点整改到位。
水溶液加压补液加压系统流程见图1。
加压泵
溶液泵
乙二醇接K3空调丁接K2空调/T接K1空调,
乙二醇水溶液管
自来水管溶液箱3
*加压泵I
九=|—咎
溶液箱1
溶液箱2
图1乙二醇水溶液加压补液系统流程图
1.6乙二醇水溶液的调配与加注
（1）水液的
3个液 号为液1、液2溶液箱3，其中溶液箱1用于水溶液。
作时，先将自来水按比例加入溶液箱1再将纯乙液 液泵从溶液桶中按比例注入溶液箱1中，动补液加压立式泵液1中的液。度液度，置的
液浓度达到质量浓度30%后，再加入乙二醇水溶液缓蚀剂，补液加压立式泵置的液入
液2液3，于统的补液。
（2）水液统的补液
本工程统加水溶液前按如下流程作准备：空调水统冲洗完毕；在0.6MPa水压下试压合格，各系统无任何象（含水泵、阀门等）;
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粮油工程王珍等：制冷系统乙二醇溶液补液加压装置设计浅谈
空调循环（3套空调系统分别配置有循环水泵）水泵行3h以上，再是点；在水系统最水点排尽水系统中的水，要余水；清洗各；关闭所水阀。再液的度计要求。
加作，先开启相关阀门，一人在风冷冷水机组处观察K1、K2空调膨胀罐上的压力表，观察K3空调膨胀水箱的液位计。另一补液加压立式管道泵，当达到K1、K2空调膨胀罐：定压力（80〜120kPa）或K3空调膨胀水箱的液位值，关闭补液加压立式管道泵，门。K1、K2、K3空调是分别加注溶液的。统安装实例见图2。
图2二醇系统安装实例图
2乙二醇水溶液补液加压装置使用情况
经加压补液后，K1、K2空调膨胀定压罐显示压力在80〜120kPa，二套空调各自的循环水泵运行，由于系统内空气，导致压力降低，当压力于设定值时循环水泵停行，压，需及时加压补液。膨胀罐压力在1周内趋于稳定，如果系统露点，系统压力基本不变，系统期行定。K3空膨胀水液于定值
也应及时补液，趋于稳定的时间更短。在加液完成后的1周内，应不间断的查巡，低于设定值时应及时补液。经几个行，水溶液补液加压装置行良好、满计要求。3乙二醇水溶液补液加压系统设计注意的问题
（1）水液的度的定
乙二醇水溶液应按的不同和使用环境的不同确定的浓度。浓度过高，会增加溶液的成本，溶液的浓度越度越大，系统循环的阻力增加，循环水泵需要的动力，如浓度为30%1的管道阻力数为水的1.257倍（溶液温度为5C），循环水泵的动力水有较大的提高。
水溶液有最度的限制，一&般不咼于质量浓度的60%，如系统电动节进入空调机组冷却盘管的水容量，有些电动生产商要求最度不超过50%。水溶液质量度低于20%引起细菌的滋生。
由于水溶液浓度统防冻的重要性,
作中要求液浓度，作'点需特别：系统中冲洗和试压未的存水导液浓度低于要求值；配置的液度不，发度未达定浓度，应予调整。
（2）水溶液补液加压泵的扬程
乙二醇水溶液加压泵的扬程取决于膨胀罐要求的压力、冷水冷机补液加压泵的置和道的阻力。应膨胀罐的压力各生产厂商的不同，一般要求30〜60kPa，本工程中风冷冷水机组膨胀罐的要求压力为80〜120kPa，有较大提高；乙水溶液容重大于水，如30%水溶液的容重为1.035，本工程风冷水冷机组与补液加压泵的相对位置差约16m，需增加水泵扬程0.56m；由于水溶液黏度大于水，水系统的阻力也增加
了。水泵的扬程计算应考虑。
（3）自动补液加压脱气装置
由于条件限制，本工程水溶液补液加压米动，系统的排气为自动+手动。虽然降低了造价，但存在下列问题：补液时需二人配合，加注溶液后1周内需人员频和补液，工作强度较大；再次补液后会带入系统少量空气，膨胀罐示压力会变低，有时会压报警。条件，采用专用的定压补液脱气装置，可根据膨胀罐的压力自动补液定压力，量减少带入系统内的空气，避免停机，减少系统定的时。
（下转第29页）
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(上接第24页)
(4)防止乙二醇水溶液倒流
由于膨胀罐的设定压力为80-120kPa，风冷水冷机组与补液加压泵的相对位置差约16m，如操作不当，乙二醇水溶液有可能倒流回溶液箱，溶液箱装满后溢流到地面，对环境产生不利影响。本设置分别在乙二醇水溶液加压泵出口和分别接入K1、K2、K3空调支管上设置止回阀，防止乙二醇水溶液倒流，同时要求操作人员在完成补液加压后，及时关闭相关阀门。
(5)乙二醇水溶液的回收
乙二醇水溶液的回收和回用，不仅可降低溶液的用量，也减少了向环境排放的量。系统设计时应考虑该因素，尽量采用重力流入溶液箱，对无法重力流入箱内的溶液配置专用的溶液泵注入溶液箱。
(6)避免乙二醇水溶液与空气的接触
由于乙二醇水溶液与空气的接触后容易降解和分解，K1、K2、K3空调均采用闭式循环，其中K1、K2采用膨胀罐定压，可完全与外界空气隔离。K3空调采用膨胀水箱定压，水箱除溢流管外尽量封闭，以减少溶液与空气接触的机会。
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