提高制冷机组制冷性能的研究

王淑玉 高冠升 王小沈 胡霄毅

（河南中烟工业有限责任公司驻马店卷烟厂，河南 驻马店 463000）

在节能减排宏观指导思想下，河南中烟进一步推进各卷烟厂深入开展提质降耗活动，以降低能源消耗。面对严峻复杂的形势，驻马店卷烟厂紧盯公司发展目标，持续深化管理，开展全员降本提质增效活动。

一、现状分析

驻马店卷烟厂蒸汽消耗的主要设备是制冷系统、空调系统、制丝系统、洗浴系统、食堂等。对2017年7月各项蒸汽使用进行统计：

表1-1 2017年7月份各系统蒸汽用量统计如表

占蒸汽消耗的50%以上的制冷系统，由3台溴化锂制冷机、3台冷冻泵、3台冷却泵、3组冷却塔组成，所产生的冷冻水分别用于生产车间及办公楼调节温湿度使用。机组自2003年5月份投入使用，每年的五月中旬至十月为制冷机开启的时间，运行年限较长，设备老旧，近几年的运行效率有明显的下降趋势，对我们的能源管控提出了严峻的挑战。

二、研究及实施

小组开展头脑风暴，从制冷机组自身设备的保养与维护，参数优化等方面，对降低制冷机组的蒸汽消耗进行深入分析，查短板、找不足，提升设备运行效率，降低蒸汽消耗。

（一）分析制约制冷机吨蒸汽制冷量的因素

小组成员开展头脑风暴找出影响制冷机吨蒸汽制冷量的因素，经过多重投票筛选，选出冷却塔填料膜化性能下降、表面活性剂不足、冷冻水和冷却水温度参数影响3项关键因素，并制定改进计划。

（二）制冷机改进及优化

1.添加表面活性剂（异辛醇）

制冷机组内表面活性剂—异辛醇，能够降低溶液的表面张力，[1]提高吸收器和冷凝器的效果。然而由于抽真空时异辛醇蒸汽随不凝性气体一起排出机组，导致制冷机组内异辛醇不足，降低吸收器的吸收效果和冷凝器的冷凝效果，热交换设备的热、质交换效果降低，机组运行效率下降。

因此，我们定期采集制冷机机组内溶液，通过比重法测定机组内异辛醇含量，并向机组内部添加异辛醇，保证异辛醇含量为0.1-0.3%，来降低溶液的表面张力，提高吸收和冷凝效果，从而提高制冷机的制冷效率。

2.更换冷却塔布水填料

由于冷却塔布水所使用普通未净化水，使用一段时间后，布水填料表面会产生结垢现象，使冷却塔填料膜化性能下降，冷却能力下降，造成冷却水回水温度升高，机组溶液浓度差减小，性能系数值下降，单位耗气量上升，因此，我们通过定期清理冷却塔填料表面结垢或更换新的冷却塔布水填料来提高冷却塔的冷却能力。

3.冷冻水参数优化

制冷机通过冷冻水向外界输送冷量，当其他外界条件、内部条件不变时，在一定范围内，冷冻水出口温度每升高1℃，制冷量提高3-5%，[2]而且机组溶液浓度差增大，但蒸汽耗量变化不大，使性能系数升高；反之，当冷冻水出口温度每降低1℃，制冷量要降低约7-9%，但单位耗汽量上升，机组运行不经济。

我们依据制冷机参数及生产实际设定冷水出口温度：

室外气温≥33℃，湿度≥55%时，冷水出口温度设定为12℃以下，冷水进出口温度保持5℃左右温差范围，降温除湿效果较好；

室外气温介于27—33℃，湿度≤45%时，冷水出口温度设定为12-14℃。

图2-2 改进期间1号制冷机吨蒸汽制冷量控制图

通过对制冷机添加表面活性剂—异辛醇，更换冷却塔布水填料，严格执行制冷机冷水设定标准，冷却水进出口温差在5℃以上，冷却塔的热、湿交换充分。项目完成后吨蒸汽制冷量为61.41×104Kcal/t，基线为55.00×104Kcal/t，提高了6.41×104Kcal/t，制冷机吨蒸汽制冷量得到有效提高。

三、成果总结

我们对改进前后2017年-2018年同期制冷机组蒸汽消耗进行对比分析。

表3-1 2017年—2018年制冷机组单箱蒸汽消耗

由上表可知，在5-10月同比2017年生产时间长，任务量大的情况下，制冷机组单箱蒸汽消耗折合为0.050吨/箱，较2017年制冷机组单箱蒸汽消耗0.058吨/箱，下降13.8%，节约蒸汽费用约6.64万元，有效降低空调系统蒸汽消耗，为实现公司经济运行的目标提供支撑。

通过对制冷机组的改进与优化，提高了设备的运行效率，增强了企业发展核心竞争力。为此我们将进一步梳理影响蒸汽消耗的其余因素，持续推进节能技术改进与创新并实施应用，为降本增效、节能降耗提供技术支撑，为有力推动企业高质量发展筑牢保障。