冷庫制冷系統意外進水的排水措施及解決實踐

謝國雄

摘 要：洞體隔熱組裝的冷凍系統，突遇暴發的山洪涌入機房，致使部分鋼制管道變形開裂。蒸發器意外進水，制冷系統完全癱瘓。在進行搶修過程中，應用了機組注入小量冷媒作承載體，帶動水汽及雜質運行，同時采用醫用棉紗作為過濾劑，進行內部吸濕與吸污的周轉空運行方式，恢復制冷系統的正常工作。降低搶修成本，節約費用，達到了良好的工作效果

關鍵詞：蒸發器進水；承載體；醫用棉紗；經驗公式；達到效果

單位有自行設計制作的一個洞體隔熱組裝冷凍系統，由冷庫和制冷機房兩部分組成。冷凍噸位為120噸，冷凍食品為豬肉，魚類，雞肉。該庫配有完整的全套制冷系統，電氣控制系統及冷卻水循環系統。庫體部分設計分為：低溫冷庫（-20℃～-10℃）：適合凍結后的水產、禽肉類食品的冷藏；D、凍結冷庫（-23℃～-30℃）：適合在鮮品冷藏前的快速凍結；冷庫庫體內部尺寸為25×8×3.3m，總容積為660m3。庫體內部的蒸發器采用鋼制排管。由于地盤限制，制冷機房設計建造于洞體外的水溝邊，便于冷卻水的應用。冷凍機組采用制冷量為220000大卡/小時，功率22kW開啟式的單級壓縮機組。在一次突發的山洪暴發中，洪水涌入機房，沖擊回氣管道，致使部分鋼制管道變形開裂。系統內的制冷劑散失殆盡，蒸發器意外進水，制冷系統完全癱瘓。

洪水過后，單位決定進行搶修，恢復冷庫的工作機能.由本人負責整個項目的搶修技術問題。接到任務后，我開始進行該項目的檢查，在檢查中認真確定了系統中部分鋼制管道彎曲變形及開裂的準確位置，但水分進入蒸發器數量多少無從知曉。鑒于這種情況，我考慮制定如下搶修方案：（1）切割鋼制管道彎曲變形及開裂的準確位置，對破損鋼制管道進行更換和密封性焊接，恢復制冷系統的初始狀態。（2）考慮到冷庫整個蒸發系統有兩大部分（凍結冷庫房及低溫冷庫房）組成，共有十二組鋼制排管，長達幾千米。如果統一一次性排水效果不好而且時間長，先采用一組一組分別拆開的方法進行初排水。對存在于每組排管中的一些水汽，不能消除到冷庫所要求程度的問題，待各組排管組裝成系統后再采取措施進行解決。

1 設計搶修工藝措施時的具體細節

冷庫制冷系統的三大天敵分別是灰塵雜質、水分、空氣。因此，鋼制排管內水汽的消除是恢復冷庫運行的基礎也是一個重點和難點。該冷庫的冷媒采用R12制冷劑，要求含水率小于或等于0.0025%。若制冷劑中含有水分，流經節流閥時，溫度降至0℃以下，制冷劑中的水分結成冰而堵塞節流閥孔。還有，蒸發器意外進水后，水汽中的氧氣與鋼制管道的內壁結合產生氧化，形成污物。水汽和污物在經過節流閥進口過濾網時會積聚較多的鋼制排管內的臟物，致使制冷劑流通不暢，形成系統堵塞。因此，必須制定切實可行的方案，才能保證搶修冷庫的目得和意義。本人對初定幾個方案進行比較：（1）用高壓干燥的惰性氣體進行吹逼水汽污物。考慮到系統管道長，管道頭與管道尾產生的壓差很大，到管道末端可能沒有多大的氣壓來清理管內的物質，清理的效果不好，成本也高。（2）單獨對每組鋼制排管進行表面的火焰燒烤，以高溫驅趕排管內的水汽。但管道長，管頭管尾溫度差別大，管道末端可能沒有多大較高的溫度來清理管內水汽，成本高且污物的排放也存在問題，效果不佳。（3）連接各組鋼制排管形成完整系統，應用機組注充小量冷媒作為承載體，由其帶動水汽及雜質，進行內部吸濕吸污的周轉空運行，吸濕劑可反復更換使用。本措施的應用應該會使成本較低，效果較好才對。

2 實施搶修工藝措施時的具體細節

（1）對系統進行加壓試驗。壓力在15kg/cm2時檢漏，確保各部位無泄漏后保壓。前6小時的壓力降不應超過2%，其余18小時應保持壓力穩定。

（2）吸濕材料材質的考量是一個很重要的問題。傳統的習慣有采用硅膠進行反復使用的情況。但本人考慮到排管內的水汽及雜質的含量可能很多，硅膠的初期階段吸濕吸污能力可能有限，影響效果。決定試用醫用棉紗這種價格低廉，吸濕吸污能力大的物質材料臨時替代。

（3）系統整體抽空。由于機組連續運行抽真空的效果并不理想，必須采用間隔抽空的做法，運行1-2小時后停機30分鐘左右再繼續抽空氣運行。反復進行多次，直到把系統的真空度控制在負壓650-700毫米汞柱（表壓0下），24小時指針不得有返回現象為止。

（4）系統整體抽真空達標后，要用多少冷媒也是要考慮的一個因素。量多了承載水分與雜質的效果不一定好，可能還會產生浪費。量少了又怕影響清刷和承載水分與雜質的能力特別是管道中的彎角處沉積物。根據冷庫制冷劑注入量經驗公式：

q=aP（kW）

Q-制冷劑注入量，單位（kg）；a-系數；P-功率，單位（kW）

a系數的采集視蒸發器的材質及型式確定：一般冷庫冷風機a數取4.1kg/kW；鋼制排管a系數取14kg/kW；新型合金鋁排管a系數取8.15kg/kW。

該冰庫由于采用鋼制排管的結構a系數取14kg/kW。冷庫制冷劑注入量q=14（kg）X22（kW）=308kg，鑒于上述因素的考慮，取冷庫制冷劑注入總量的10%約31公斤進行試運行。運行過程觀察是否增減。

機組系統運行中，為了便于頻繁拆裝與密封，鋼制的過濾器采用法蘭盤式結構。兩端使用兩個截止控制閥與系統回路連接。經過認真挑選的醫用棉紗用2層100目銅絲網包裹，以適宜的方式裝在過濾器中。在機組運行前先把膨脹閥的閥芯全打開，然后啟動機組，運行1小時30分鐘后拆下過濾器，發現醫用棉紗已是濕漉漉和充滿銹末。重新更換醫用棉紗，機組運行2小時后再更換新的醫用棉紗。在吸濕吸污過程中，機組采用運行時間遞增，間隙中反復更換醫用棉紗的方法，逐步清除系統中的水汽與雜質。待醫用棉紗上的水汽與污物在手感上已無明顯的濕氣與污物，再換上硅膠干燥劑繼續反復運行及更換。如此運作，制冷機組經過48小時的間隔運行，基本達到原冷庫制冷系統正常工作的初始條件，原先注入作為承載體的制冷劑除了一些損耗外，還能繼續使用避免了一些浪費，即降低成本，節省搶修費用也節約了時間。

根據冷庫制冷系統正常工作的要求，依據制冷劑注入量經驗公式，再補充注入一定量的制冷劑，經過一段的運行觀察，冷庫制冷系統工作正常，完全恢復到了損毀前的運行狀態制冷效果良好。

通過此次搶修的過程實踐，作者認為，解決維修工作發現的問題不能墨守常規，應該有“頭腦風暴”的思維，才能在復雜的維修工作中，用最簡單的設備、最方便的方法、最低廉的成本、最短暫的時間，完成所要求的工作。