国内外大中型冷库制冷剂的现状和发展动向

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1、DOI编码：10.3969/j.issn. 0253-4339. 2021. 04. 051国内外大中型冷库制冷剂的现状和开展动向张建一1徐颖1, 2(1 集美大学机械工程学院 厦门 361021；2 上海海洋大学食品学院 上海 202106)摘 要 根据对国内外大中型冷库制冷剂使用情况的调研，分析了大中型冷库制冷剂的现状。根据国际上最新的文献，评论了冷库制冷剂应用的开展新动向。结果说明：在国内外大中型冷库中，目前采用氨制冷剂是主流，今后氨仍然将是主要制冷剂。在蒸发温度-35以上，压缩式制冷采用氨制冷剂是最节能的。采用氨制冷剂的关键问题是平安问题。在制冷剂 的开展动向中，CO2 系统成为新一代

2、制冷剂关注的重点，CO2/ NH3 复叠式制冷系统具有较大的开展潜力。在间接制冷系统 中，采用氨水替代乙二醇作为载冷剂，可以使系统能耗明显降低。关键词 热工学；制冷剂；冷库中图分类号：TB61+2；TB657.1文献标识码：ADevelopment on Refrigerants Used in Large andMedium-size Refrigerated WarehousesZhang Jianyi 1Xu Ying 1, 2(1.College of Mechanical Engineering, Jimei University, Xiamen, 361021, China; 2.

3、College of Food Science,Shanghai Ocean University, Shanghai, 202106, China)Abstract The new development on the application of refrigerants in large and medium-size refrigerated warehouses is discussed and analyzed on the basis of recent literature. The results show that NH3 has been applied in most

4、of the existing large and medium-size refrigerated warehouses. The compression refrigeration with NH3 has the highest energy efficiency when the evaporation temperatureis above -35. Safety measures must be employed when NH3 is used. It is likely that CO2 may be one of the new generation ofrefrigeran

5、ts and the cascade system with CO2/ NH3 has great potential for the application in refrigerated warehouses. The energy consumption of the refrigerating system can decrease clearly when ammonia-water is adopted to be a secondary refrigerant instead of glycol.Keywords Pyrology; Refrigerant; Refrigerat

6、ed warehouses自1987年蒙特利尔议定书签订以来, 20年来经过世界各国的努力，对消耗臭氧层物质的控制和 淘汰取得了重大的成果。兴旺国家已经完成了CFC 的淘汰，进入HCFC淘汰阶段。开展中国家包括我 国对CFC的淘汰也接近完成。在替代制冷剂中，应 用比拟多的HFC有R134a、R404A、R507a、R407C 和R 4 1 0 A 等。这些替代制冷剂被称为“环保工 质、“绿色工质等。但是，它们的全球变暖潜 能值GWP高达13003800，属于温室效应气体。根 据?京都议定书?，又面临淘汰。因此，人们重新 将目光转向对地球生态系统无害的氨、二氧化碳等 自然工质。这里综合国内外的报

7、道，对冷库制冷剂 的应用和新动向进行分析探讨。1 国外冷库制冷剂的现状1.1 美国制冷剂的选用不仅关系到操作维护、制冷性能，而且关系到制冷装置运行的能耗。作者曾在1999年对美国公用冷库采用的制冷剂进行了问卷调 查1。被调查的局部冷库有一个以上的系统，共计67个系统的制冷剂使用现状列于表1。又根据国际 冷藏库协会 IARW 成员目录(International Directory of Public Refrigerated Warehouses)进行了统计。 在1998年的IARW目录的美国成员中，有352个冷 库列出了其选用的制冷剂，见表1。由表1可见， 问卷调查与I A R W 成员目录

8、统计吻合良好。使用 氨(R717)的冷库大约占87%，只有13%采用卤化作者联系方式：E-mail: jyzhangjmu.edu 收稿日期：2021年10月30日5 第30卷 第4期制 冷 学 报Vol.30,No.4 2021年8月 Journal of Refrigeration August. 2021 碳制冷剂。采用的卤化碳制冷剂包括R12、R22、R502、R507、R404A。1.2.2 欧盟关于氨制冷剂的相关政策关于氨制冷剂欧盟并没有统一标准。一些国家非常严格(法国和荷兰)，为了比照并简单了解， 法国、荷兰和意大利的情况如表3所示：表3 几个典型国家关于氨制冷剂的标准表1 美国

9、公用冷库采用的制冷剂Tab. Refrigerants for public refrigerated warehouses inUnited StatesTab. 3 Legislation on ammonia in several typical countriesR717/厂数氟利昂/氨充注量界限/kg探测灵敏技术与人问卷反响6786.613.4国家平安距离度要求员要求1998 IARW目录3528713氨装置与工厂边界线之 间50m遵照EN378150-1500根据国内贸易工程设计研究院考察团2005年对美国冷库的考察2，在美国冷库中氨仍然是一种 主要的制冷剂。尤其大型冷库根本均采用

10、氨作为制 冷剂。同时，天然工质CO2已经在冷库制冷系统中 得到实际应用，采用CO2/NH3 复叠式制冷系统的大 型冷藏库已经开始实用，并运行良好。法国根据危险分析决定遵照EN3781000mg/m31500 3500 0 m 荷兰350035 m遵照EN378意大利75动力线外30m注：欧洲标准EN378-2007全称为：制冷系统和热泵-平安和环境要求1.2 欧洲1.2.1 欧洲冷藏库与物流协会与制冷剂现状由于氨作为制冷剂缺乏统一的标准，造成了在欧盟内冷藏库和食品投资商不公平竞争。采用氨 作为制冷剂时，有可能受到法规的限制。一些地区 关于氨的法令格外严格，因此，许多投资商会宁可 选择HFC(含

11、氢碳氟化物)系统，因为它比拟简单， 也不那么昂贵。目前，关于HCFC(含氢氟氯化碳) 和HFC的标准，在加拿大和京都议定书后，有两项 欧盟的标准已生效：1)2000年的标准，欧盟EC2037-2000法规：关 于消耗臭氧的物质；2)2006年的标准，欧盟EC842-2006法规：关 于氟化氢气体。欧盟EC842-2006法规的要点包括：含氟气体 的储存和使用、回收、报告制度、标记制度和审 查。即欧盟对于含氟气体(HCFC等)的淘汰已经提 上了日程，出台了更加严格的限制和淘汰氟化气体 的一些规章制度。因 为 关 于 消 耗 臭 氧 物 质 的 法 律 ( 欧 盟 EC2037-2000)规定，在

12、2021年禁用HCFCs(最终期 限可能提前至2021年)，应用HCFCs的冷藏库必须 尽早规划制冷剂的更换问题。ECSLA认为氨既能 减少能耗又是一种天然制冷剂。氨的使用对环境无 害：GWP=0并且ODP=0，能耗比极好。应该加强 宣传，阻止氨被划分为易爆物质从而不能直接用在 冷藏库中。因此，ECSLA提出：要给氨作为制冷剂的使 用提供便利。同时，氨的毒性和平安性对人的威胁欧洲冷藏库与物流协会(European Cold Storageand Logistics Association，简称ECSLA)成员的冷库 总容量3接近45,000,000m3。ECSLA的任务是在欧 洲和国际机构的水

13、平上，代表冷加工业的利益，致 力于产业竞争、食品质量和平安、消费者保护及环 境协调的标准和开展。目前，ECSLA的常设秘书处由来自欧盟各地 的专家，委员会小组及专家小组组成。委员会和专 家小组的工作围绕着以下四个主题：1)食品和饲料平安；2)环境；3)能源；4)冷藏运输和物流。2006年，ECSLA秘书处在其成员中组织了一 次调研，调查欧盟成员中制冷剂应用的现状和趋 势。调研数据包括来自冻结食品工业，尤其是来自 公用冷藏库的客户。表2为调查结果3。表2 欧洲冷藏库与物流协会成员使用制冷剂的情况(2006年)Tab.2 Refrigerants used in the ECSLA members

14、 (2006)氨/HCFC/HFC/法国454510德国75322荷兰57520奥地利，比利时，丹麦，希腊，爱尔兰，意大利， 葡萄牙，西班牙，英国908252第30卷 第4期Vol.30,No.4国内外大中型冷库制冷剂的现状和开展动向 2021年8月 August. 2021 是确实存在的。为了预防这一点，氨制冷设备的维护和监督都应该由能够胜任的专门人员进行。应提 倡对新的氨系统采用更多的平安控制。目前对氨制冷剂的重点研究目标，采取各种 措施，努力减少制冷装置中氨的充灌量。ECSLA 成员们认为关于氨的法规应该协调一致，尤其是在 以下两点：1)对采用氨的装置的平安距离的要求；2)对新装置的限制

15、政策。1.3 其它2007年5月国家环境保护总局、国家开展和改革委员会、商务部、海关总署和国家质检总局联 合发布了“环函2007200号文件?关于禁 止生产、销售、进出口以氯氟烃(CFCs)物质为制 冷剂、发泡剂的家用电器产品的公告?。文件规 定，自2007年7月1日起，任何企业不得生产氯氟 烃(CFCs)；自2007年9月1日起，任何企业(包括 生产企业以及经销商和零售商)不得销售以氯氟烃 为制冷剂、发泡剂的家用电器产品；从2007年9月1日起，禁止进口、出口以氯氟烃物质为制冷剂、 发泡剂的家用电器产品和以氯氟烃为制冷工质的家 用电器产品用压缩机。文件规定的CFCs包括R11、 R12、R1

16、13等。因此，个别还采用R12的冷库无疑 将更换制冷剂。2.2 氨作为制冷剂的优点和缺点根据联合国环境规划署2006年的研究报告等文献4-5，从长远的观点看，非压缩式制冷的重要 性可能上升。但压缩式制冷将仍然是最重要的制 冷方式。从中期观点看，压缩式制冷/空调领域的 重要制冷剂只有五组：氨；二氧化碳；碳氢化合 物及其混合物；氢氟烃 包括HFCs，HFC混合物 (代号400和500系列的制冷剂)，氢氟醚类化合物 (HFEs)；水。国际制冷学会最新的文献6提出：在蒸发温 度-35以上，氨制冷剂的热力性质是所有制冷剂 中最正确的，即在蒸发温度-35以上，采用氨制冷 剂运行能耗最低。在蒸发温度-35以

17、下的低温， CO2与氨复叠系统的能耗和一次投资都具有优势。2 国内冷库中使用的制冷剂现状与几种常用CFCs替代产品相比，氨工质的主要优点：1)除空气与水外最廉价的一种制冷工质；2)标准沸腾温度低，在冷凝器和蒸发器压力适中；3)单位容积制冷量大，单位冷量所需的制冷剂循 环量少，热传导率高气化潜热大；4)节流损失少， 运行效率高；5)运转压力低，对机器的要求低， 冷冻系统材料本钱低；6)有刺激性气味，泄漏时极 容易由气味及测漏试纸、试药测出，空气中含有50mg/m3的氨时，人的嗅觉即可分辨；7)与矿物油 不相溶，在低温下与油容易别离，氨比重较油轻， 冷冻油往往沉于氨液之下，可方便地对冷冻系统进 行

18、回油；8)常温及低温下热力学性质、化学性质稳 定；9) ODP=0, GWP=0。虽然氨是一种热物理性质优良的制冷剂，但 是根据我国国家标准GB5044?职业性接触毒物危 害程度分级?中规定的毒性程度，其对人体危害 程度为四级(轻度危害)的有毒物质。它对人体粘膜 组织(如眼、鼻、咽、肺等部位)有强烈的刺激。 当氨蒸气在空气中含量(体积分数)到达0.5%1% 时，人在其中停留30分钟即会中毒甚至死亡。氨 会燃烧和爆炸，当空气中氨的含量(体积分数)达 到16%25%时遇明火可引起爆炸；当空气中含量 到达11%14%时即可点燃(其燃点为630 )。因 此，我国在?工业企业设计卫生标准?中规定，氨 在

19、车间空气中最高容许浓度为30mg/m3。2.3 环保型替代制冷剂2.1 目前我国冷库中使用制冷剂的现状据文献7报道，截止到2005年底，全国共有冷库近四万座(未包括台湾省冷库数量)，分布在全 国31个省、市、自治区，冷藏总量约为880万吨/次 (不包括贮冰库容量)，其中冷却物冷藏量约为140 万吨/次，冻结物冷藏量约为740万吨/次。氨作为制冷剂在我国冷库中的应用年代久 远。据文献记载，我国第1座冷库始建于清朝宣统3 年(1907年)，建于当时的汉口市，用于贮存冰蛋， 其制冷系统使用的制冷剂就是氨。从那时算起，我 国在冷库中使用氨制冷剂已有百年历史，积累了丰 富的使用经验。目前在我国各个行业中

20、运行的冷库，估计百 分之八十是使用氨作制冷剂的，其余百分之二十 (多半是中、小型冷库)中制冷剂主要采用了无毒 而较为平安的氯氟烃C F C s (R 1 2 )和卤代氯氟烃 (R22)。如前所述，这两种制冷剂由于属于消耗臭 氧层物质或局部消耗臭氧层物质，而国际上已停止 或限制其使用了。近年来，随着我国经济强劲开展，食品加工中速冻需求不断增多、规模不断增大。多年来这些 食品加工的速冻绝大局部是选用氨制冷系统。但53第30卷 第4期制 冷 学 报Vol.30,No.4 2021年8月 Journal of Refrigeration August. 2021 最近几年，在这些食品加工企业中，外资和

21、民企占据了大局部市场。平安性是外资企业重点考虑的因 素，食品加工中速冻设备一般都放在加工车间内， 而车间内都有很多的包装或操作人员。如果是采用 氨制冷系统，万一发生氨泄漏，后果是很严重的。 应该注意，氨作为制冷剂应用于冷库制冷系 统中用量是比拟大的。例如在一座公称体积为2200 m3(500吨)冷库，当其采用氨制冷系统时，其用氨 量约在3500kg，而一座公称体积为43000m3 (10000 吨)冷库，其氨制冷系统内的充氨量将达2 0 0 0 0 kg7。因此，在冷库中用氨作制冷剂，对企业内的 生产存在有平安管理的间题，对企业周围的环境那么存在有公共平安的问题。 因此，不少外资食品加工企业的

22、速冻制冷系统采用了氢氟烃或氢氯氟烃制冷系统取代氨制冷系 统8。使用的主要有：R404a、R507及R22。从制 冷剂的价格看，氨低于4千元/吨，而氢氟烃制冷剂 价格到达78万元/吨。但是，氟制冷系统与氨制冷 系统相比要简单许多，因此系统整体造价还是可能 更低。另一方面是这些氟制冷系统几乎不需要专门 培训的人员进行操作。在平安性方面，采用氟系统 无疑具有明显的优势。但氟制冷系统在节能方面还比不上氨系统， 文献9介绍了实际系统运行的比拟，采用R22的系 统比采用氨的相同系统耗电量增加了约18%。而 且，目前使用的氢氟烃制冷剂R404A及R507，由 于受到?京都议定书?的限制，也只是一种过渡产 品

23、。经考核合格取得操作证者，方可独立作业。但是目前许多地区未执行这项规定。特别是在我国广阔 的县、乡镇及农村冷库中的许多操作人员，从业之 前既没有接受有关制冷系统正确操作方法的培训， 更缺乏有关制冷系统故障应急处理预案及平安运转 的日常教育。一旦冷库制冷系统发生漏氨事故，一 线操作工人茫然不知所措，后果可想而知。3)制冷系统带病运转的现象非常普遍 我国建于上个世纪八十年代以前的冷库，约占全国冷库容量的一半，这局部冷库库龄大都在30 年以上。年久失修，设备老化，制冷系统锈蚀严重 的管道不能得到及时的更换，磨损渗漏的阀门也无 法更新，整个冷库制冷系统氨制冷剂跑、冒、漏的 现象严重。4)缺乏针对氨制冷

24、剂的防护设备 许多冷藏企业没有配置针对氨制冷剂的防护设备，如个人防护服、有氧呼吸器、防护手套及防 护鞋、眼冲洗器及全身喷淋器等，不能做到事故抢 险的及时、到位，也增加了人身伤亡的可能性。5)冷库工程设计、施工及安装市场混乱 目前冷库工程无证设计、无证安装、无证施工现象仍然相当普遍。由于“三无的不标准的严 重存在，对冷库的隔热材料、制冷系统容器及管络 的可靠性选用、结构性配置、科学性流程等形成大 量隐蔽性故障。一些冷库制冷系统带有先天性的缺 陷，平安无法保障。采用氨制冷剂的冷库平安不重视，不仅对企 业造成损失和人身平安侵害，而且往往因为涉及公 共平安。因此，相关企业必须高度重视冷库的平安 问题，

25、采取必要的防护措施。2.4 采用氨制冷剂的冷库平安问题近年来，制冷系统的事故时有发生：压缩机损坏、制冷设备事故、制冷剂泄出、制冷系统管络 开裂、阀门损坏、平安装置失灵等均有增加的趋 势。这些事故给企业的经营造成损失，有的给社会 造成不平安影响。为此，中国肉类协会专门发了文 件，中肉协(2006)10号：冷库平安问题值得密切关 注。根据调查，冷库平安的主要原因有：1)缺乏系统指导，无视平安问题 近年来，非国有企业大量涌现，冷库管理处于无序状态，不少企业的主要精力集中于商品的运 作，无视了制冷技术的重要作用，无视了冷库的安 全管理问题。2)无证上岗操作现象十分普遍 早在上个世纪九十年代初期，我国劳

26、动人事部就将制冷操作工列为特种作业人员，要求“必须3 制冷剂的假设干开展动向3.1 新一代制冷剂的趋势目前，人们认为制冷技术已经历了三代制冷剂。第一代是1930 年以前的原生代，以NH 和CO32等自然工质为主；第二代是含氯的合成制冷剂，即CFCs(R11、R12、R114 等)和HCFCs(R22、 R142b)，从诞生开始就逐渐取代了原生代，被广 泛推广应用。随着人类对臭氧层破坏的发现和认识，发现 是这两类化合物中的氯原子或溴原子与大气上空 的平流层的臭氧发生反响，消耗了臭氧。自从1987 年国际上签订了蒙特利尔议定书，便逐步削减并停 止生产严重破坏臭氧层的CFC等，并开发第三代替 代制冷

27、剂。第三代制冷剂解决了臭氧层破坏问题，54第30卷 第4期Vol.30,No.4国内外大中型冷库制冷剂的现状和开展动向 2021年8月 August. 2021 在当时被称为“环保工质、“绿色工质等，被称之为中长期替代物。 但随后人们又发现，这些第三代制冷剂具有强烈的温室效应，成为1997年?京都议定书?中 受限物质之一。目前，欧盟对此的淘汰已经提上了 日程，出台了相应的限制和淘汰氟化气体的规章制 度。这预示着人们面临着研发第四代制冷工质：零 ODP并低GWP。在第四代制冷剂的开展方向上， 存在着两个方向。一个是再寻找更难于合成的新化 合物，另一是退回第一代制冷剂，即自然工质。自然工质主要包括

28、氨、二氧化碳及丙烷等碳 氢化合物，还包括水、空气以及用于低温制冷的 甲烷、氦、氮等，这些自然工质过去早被熟悉和使 用，有些目前仍在使用。低沸点物质，即氦、氮和 甲烷在低达-120的深冷和气体液化等应用中被 广泛采用，但它们由于有太高的可用能损失而不适 合中等温度范围的制冷。从近10年替代物的开展看，无论从理论上或 从实践上，很难找到一种不影响环境的完全理想 的替代物(消耗臭氧潜能值ODP=0，GWP值小于100)，高效、平安且价格不贵。因此，许多专家提 出，第四代制冷剂退回自然工质是必然的趋势。在常用的自然工质中，CO2 最具竞争力，在 可燃性和毒性有严格限制的场合，CO2 是最理想 的。CO

29、2 制冷剂是一种平安无毒、不可燃的自然工 质，不破坏臭氧层，温室效应系数GWP=1，价格 低廉，不需回收，可降低设备报废处理本钱。CO2 的热力性质很好，单位容积制冷量为人工制冷剂的310倍。经过汽车空调的实验，CO2 系统的效率虽 比R12系统的效率低一些，但是CO2 系统的效率提防止了NH3 制冷系统在低温下(如蒸发温度-50)负压易渗漏空气的问题。3)系统更为紧凑，减少了系统灌氨量。CO2低 压级吸入压力约1.3MPa。4)排出压力3.5MPa，大大降低了系统承受的 压力。5)CO2 的运动粘度较低，在0时饱和液体运 动粘度为氨的5.2%且饱和蒸汽的运动粘度只是氨 的 31%，这样可以提

30、高CO2 流速而压降不会太大。 节流后各回路间制冷剂的分配比拟均匀，使CO2系 统有更少的回路、更高的系统负荷、更紧凑的蒸发 器。6)CO2 单位容积制冷量相当高，在0为NH3 的5.18 倍，这意味着相同的制冷负荷下，CO2 制冷 压缩机的部件尺寸、阀门、管道的截面积比NH3 制 冷系统小，CO2 的系统灌注量也少，相应减少单位 冷量的轴功率，故CO2/NH3 制冷系统在满负荷和50%负荷时，它的单位冷量耗功均低于双级NH3 系 统，这些优点表达在节省系统的基建投资和日常的 运行费用。7)库房内的蒸发器中运行的是CO2，克服了氨 的平安问题。文献13报道了一个实际装置的配置，该系统 CO2

31、的蒸发温度为-42，冷凝温度-11，CO2 充 注量2500kg，氨的充注量240kg。CO2 回路配备两 台往复式压缩机，制冷量分别为210kW和140kW，3循环贮液器4.745m 。采用壳管式冷凝-蒸发器。表4比拟了该系统与传统两级压缩氨系统的平安水 平。表4 CO / NH 复叠式制冷系统与传统两级压缩氨系统的23高具有很大的潜力10-11。因此，CO 系统成为新一平安水平比拟2代制冷剂中关注的重点。Tab.4 Safety comparison of CO2/ NH3 cascade andNH3 / NH3 two-stage refrigeration systems3.2 CO

32、2 与氨复叠 式系统压缩机车间冻结-包装车间如上所述，CO2 制冷剂是一种具有很大潜力的天然制冷剂。但是，CO2 的临界温度仅31.1，即高于该温度就无法冷凝。人们利用复叠系统，解决了该问题。CO2/NH3 复叠式制冷系统可扬长避短， 发挥了二种制冷剂的优点，避开了它们的缺点，其 特点12是：1)二种制冷剂均为天然物质，纯CO2 液体比NH3 液廉价，ODP和GWP 可视为0。2)二种制冷剂各自成为一个独立制冷系统，CO2在低压级运行，而NH3 那么在高压级运行。这样 既防止了CO2 制冷系统的冷凝压力超临界压力，又氨/氨CO /氨氨/氨CO /氨22最大充氨量 /kg无866040260万一

33、全部泄漏时氨蒸汽 浓度 /(g/m3)1487(到达爆炸浓度)16(未达爆炸浓度)185无万一爆炸的破坏半径/ m不会爆炸无336万一泄漏时的污染半径/ m250050460无55第30卷 第4期制 冷 学 报Vol.30,No.4 2021年8月 Journal of Refrigeration August. 2021 结果说明，采用复叠式系统不仅能够满足环保的要求，而且能够满足工业平安的要求。文献 13计算说明，在蒸发温度-42到-50之间，与 采用传统的氨两级压缩系统比拟，采用复叠式系统 的效率相当或者更高；在蒸发温度-42到-30 之间，复叠式系统的效率低于氨两级压缩系统，其 原因有

34、待进一步研究。文献14报道，在蒸发温度-35以下，采用 复叠式系统的效率高于传统的氨两级压缩系统。国小，采用氨水的管道直径较小，另外，采用不锈钢可以减少安装工时等。因此，实际上采用两种 载冷剂的投资根本相等。该实际装置的氨制冷剂 充注量为500kg，总制冷量为1500kW(-11)，和140kW(-42)。氨水载冷剂(氨浓度23.6%)总量 为11m3，即水中氨重量为2500 kg。表6 法国一个实际系统采用两种载冷剂的泵功率比拟Tab. 6 Comparison of pump power in an actual system withtwo different secondary ref

35、rigerants in France 内对美国费城冷库CO2 与氨复叠系统实地调研，用户使用多年，该系统的优点是：初次投资降低8%10%。防止了冷库内食品与氨接触，确保了食 品的贮藏平安，整个系统运行平安系数高。11乙二醇溶液乙二醇溶液载冷剂-38氨水氨水输送位置冻结点 / 流量 / (m3/h) 需要的扬程 / m 装机功率 / kW吸收功率 / kW12-5042-5032-5032-50253.3 采用氨水作为载冷剂的间接制冷系统3015文献15报道，在间接式制冷系统中采用氨水作为载冷剂已经在欧洲得到许多应用，尤其在法 国。估计在过去的五年内，法国采用氨水作为载冷 剂的装置已有50个。

36、与乙二醇溶液相比，采用氨水 作为载冷剂的优点是：比热较大、密度较小，黏度 较小。两者的比拟见表。但氨水对环境还是有一定 危险性，尤其对于水生生物。13.510.97.24.337.25.082.31.83注：由于比热等不同，为了得到相同的冷量，乙二醇溶液的流量不得不增加。4 结论1)在国内外大中型冷库中，目前采用氨制冷剂是主流，今后氨仍然将是主要制冷剂。采用氨制 冷剂关键是平安问题，应该采取足够的防护措施， 保证操作人员平安和公共平安。2)我国冷藏企业中，尤其是中小企业，许多 未配备针对氨制冷剂的防护设备，缺乏有关制冷系 统故障的应急处理预案。冷库平安问题必须引起企 业和管理部门的高度重视。3

37、)根据国外专家的评估，在蒸发温度-35以 上，压缩式制冷采用氨制冷剂是最节能的。蒸发温 度在-35以下，采用CO2与氨复叠式制冷，不仅 可以降低初次投资、提高效率，而且大大减少了系 统的充氨量、提高了食品冷加工企业的平安系数。4)在间接制冷系统中，采用氨水替代乙二醇 作为载冷剂，由于其黏度较小可以使系统能耗明显 降低。该流程已经在法国得到一定的推广应用。表5 氨水与乙二醇溶液的比拟Tab.5 Comparison of ammonia water and glycol solution乙二醇溶液氨水冻结点 / -50-20-50-20工作点 / -38-9-38-9密度 / (kg/m3)11

38、401080939950动力黏度/(mm2/s)8810.6122.8比热容 / kJ/(kgK)3.23.54.34.25实际应用的结果显示，由于两种载冷剂的特性差异，运行电耗有明显的差异。表6列出了法国 一个家禽屠宰场采用两种载冷剂的泵功率比拟，该 系统采用间接制冷系统，配备12台氨水泵，分别向 冷藏间、鼓风冷却间、冻结间供冷。按照每年运行8000小时，每度电按0.05法郎 (法国工业平均电价)，那么每年节约的电费很可观。 同时，由于泵的吸收功率和装机功率分别减少了60%和55%，企业用电总容量的费用也减少了。 氨水具有相当的腐蚀性，尤其当浓度高时。因此，推荐采用不锈钢管道和附件。当浓度在

39、10%15%时，可以采用碳钢。氨水比热高，流量(本文受福建省科技厅重点工程(2 0 0 6 I 0 0 2 2 )和厦门市科技工程(3 5 0 2 Z 2 0 0 6 3 0 1 8 )资助。T h e p r o j e c t w a s supported by the Project of Science and Technology of Fujian (2006I0022) and the Project of Science and Technology of Xiamen (3502Z20063018).)56第30卷 第4期Vol.30,No.4国内外大中型冷库制冷剂的现状和

40、开展动向 2021年8月 August. 2021 参考文献9 黄劲松. 氨和R22在冻结系统内的性能比拟J. 冷藏技术, 1992(2): 36-41.(Huang Jinsong. Performance comparison of ammonia and R22 in frozen system J. Cold Storage Technology, 1992 (2): 36-41.)张建一. 美国和加拿大冷库设计的节能技术研究 J .制冷学报，2000(3)：41-46.(Zhang Jianyi. Energy efficiency survey for refrigerated w

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42、 p a r a t i v e E U n a t i o n a l l e g i s l a t i o n & problems encountered by end users such as cold store operatorsC/ The Proceedings of Ammonia Refrigeration Technology for Today and Tomorrow. Ohrid, April19-21, 2007.UNEP. 2006 Assessment report of the refrigeration, AC and heat pumps techn

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45、系统在 大型食品加工的应用J.冷藏技术, 2007(4): 44-46.(Lai Jingdong, Li Xianguang. Enviromental HFCs and HCFCs refrigeration system in large scale food enterprise J.Cold Storage Technology, 2007(4)：44-46.)110 杨栋, 陈汝东. 低温冷库制冷领域使用C O 作为制冷2剂的应用概述J.制冷技术，2007(4)：29-34.(YangDong, Chen Rudong. Summary of application of CO a

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47、库的应用实例J.冷藏技术，2007(2)：1-9.(Jin Jiawei,Ye Weinan,Yang Yifan. Application4of CO /NH cascade refrigeration system in large scale2 3refrigerated warehouse in the United States J. ColdStorage Technology, 2007(2)：1-9.)13 Belozerov G, et al. Cascade type refrigeration systems5working on CO /NH for technolog

48、yical processes of2 3products freezing and storageC/The proceedings ofAmmonia Refrigeration Technology for Today andTomorrow. Ohrid, April 19-21, 2007.14 V i s s e r K . C o m p a r i s o n o f t o t a l e n e r g y i n t e n s i t y o f67conventional central ac systems with transcritical CO2systems

49、C/The proceedings of Ammonia RefrigerationTechnology for Today and Tomorrow. Ohrid, April19-21, 2007.15 G i b e r t V . A m m o n i a w a t e r s o l u t i o n a s s e c o n d a r y r e f r i g e r a n t , a d v a n t a g e s a n d d r a w b a c k s C / / T h e proceedings of Ammonia Refrigeration Technology for Today and Tomorrow. Ohrid, April 19-21, 2007.857