空分装置深度控制与实时优化

空分装置深度控制与实时优化

刘晓波

( 大庆石化公司炼油厂 黑龙江省大庆市163711)

摘要：制冷和空分系统作为现代社会必不可少的重要生活设施之一，由于大型建筑物内温度、湿度变化大以及昼夜温差较大等原因导致了低温负荷运行。因此，在保证室内空气品质优良的条件下，设计智能化且具备节能环保特点的制冷装置，进而体现电气自动控技术的应用价值和良好发展前景。

关键词：制冷;空分装置;电气自动;技术运行

1空分制冷技术研究现状

1.1制冷剂研究现状

在空分制冷技术运行工作中，制冷剂作为不可或缺的环节，加强对制冷剂的研究对发展我国空分制冷技术具有重要意义。通常来说，可以将制冷剂发展历程分为两个重要阶段，其一为自然制冷物质在人工合成物质中应用阶段;其二为人工合成物质应用逐渐回归自然物质使用。

在早期的制冷剂选择和制取方面，主要依靠从自然界中获取，包括二氧化碳、氨等。但这类制冷剂使用中，不仅制冷效率低下，同时所需制冷设备体积也往往较为庞大。随着氟利昂的出现，逐渐取代了传统自然界物质在制冷剂方面的地位，氟利昂制冷剂热力学性能较好，且稳定性强、不易燃烧、无毒，是一种性能良好的人工化合物质，在冰箱、空分等制冷设备中广泛运用。但随着氟利昂在这些电器中使用，它会扩散到空气当中，而这种物质稳定性强，很长时间都不会被分解，继而会进入到大气层当中。在大气层中经过一系列反应，会释放出对臭氧造成严重破坏的物质，臭氧层遭到破坏会给全球气候、环境等造成伤害。根据相关调查发现，当前大气层中存在很多臭氧空洞，加重了温室效应，现在已经将氟利昂作为禁用物质。我国新的制冷产品中，已经逐渐淘汰了氟利昂制冷剂，逐渐加快了对新型制冷剂的研发。

1.2制冷原理研究

空分制冷原理的研究是一项系统工程。随着科学技术的发展，理论研究和实际应用都取得了显著的成果。特别是进入21世纪以后，人们提出了更先进的制冷原理，其中热声制冷技术就是其中之一。与以往的蒸汽压缩制冷技术相比，它在许多领域具有明显的优势。热声制冷技术不依赖氟利昂和其他污染性制冷剂。制冷剂可选用混合气体和惰性气体，消除了对臭氧层的破坏，在一定程度上避免了温室效应。同时，热声制冷原理可以灵活控制制冷系统，成本低，操作方便，结构简单，为空分制冷技术的发展提供了一个新的方向。当然，热声制冷原理也存在效率低的问题，需要进一步研究。这些问题的存在阻碍了热声制冷技术的发展。

2电气自动控制技术相关功能研究

在实际应用过程中，电气自动控制技术具有许多功能特点，下面将对此进行详细分析。一是自动控制功能，主要是指设备管理系统在实际应用过程中的自动控制，可以提高設备的控制水平和工作效率，实现对设备运行的全方位控制。二是保护功能。保护功能是设备运行的重要功能之一。由于设备的应用具有技术性、危险性和复杂性的相关特点，电气自动控制技术的应用可以保证设备在故障过程中的专业防护，从而提高设备的安全性。三是监控功能，可在相关设备上安装相应的信号装置，然后利用电气自动控制系统对设备进行实时监控和管理，形成报警装置，方便技术人员进行故障排除和诊断，减少经济损失。第四是测量功能，反映在设备运行过程中，相关系统将产生具有重要价值的性能参数。利用电气自动控制技术对设备性能系数进行综合管理，准确判断设备的运行状态，防止设备故障的发生。

3制冷与空分空压装置电气自动控制应用的具体分析

3.1传统机械控制

传统机械控制的实际应用，主要通过动力接触器和相关参数的开关控制元件进行专业管控，其能够体现控制的有效性;同时，其能够对设备运行过程中出现的温度差、压力等情况进行自动化判断和维护。但是在使用过程中存在较高的危险性，因此现代社会一般不予应用。

3.2电气元器件控制

应用电气元件控制方式，可以实现对机械控制的创新研发，其工作原理指的是利用集成电路中硬件对结合继电器、接触器元器件进行相关管控，其主要处于半人工的运行状态，但是设备运行过程中温度或压力超过极限以及人工干预不及时，会增加设备运行的风险。

4空分制冷技术发展趋势

4.1提升能效

在制冷和空分的能效改进方面，主要有两种方式，即改进系统和改进部件的性能。其中，提高部件性能主要从两个方面入手：压缩机和换热器;系统的改进应从优化运行控制系统、创新热循环和改进工艺入手。

换热器和压缩机是空分制冷系统中不可缺少的部件。其中，换热器在运行过程中会发生不可逆的换热损失，导致空分效率下降。选用新型换热器元件，如印刷电路换热器、翅片式换热器，可以提高换热效率，减少不可逆损失;压缩机通过电机提供动力，提高压缩机性能，促进蒸汽压缩效率的提高。

4.2环境保护

含氟制冷剂是破坏臭氧层的主要杀手，将带来严重的温室效应。未来，空分制冷技术的研究将朝着更加环保、节能的方向发展。一方面，选择臭氧破坏潜力低的制冷剂;另一方面，需要严格控制制冷空分中含氟制冷剂的加注量，并采取相应的密封措施，以减少制冷剂泄漏。

当然，随着科学技术的发展，人们正在逐步寻找替代制冷剂的方法，各种制冷剂产品层出不穷。然而，由于这些新型制冷剂在传热传质、安全性和压力稳定性方面仍面临许多挑战，因此需要进一步研究。此外，减少制冷剂泄漏是目前可行的发展途径。针对HFO等制冷剂的可燃性特点，必须通过降低加注量来控制新制冷剂的可燃性，并借助微处理技术严格控制制冷剂泄漏。但是，目前设计和生产成本相对较高，在推广过程中会有一些阻力。

结论

综上，在国内制冷与空分空压装置的应用方面，增加对先进电气自动控制技术的专业应用，能够有效提升制冷与空分空压装置的使用功率。针对电气自动控制技术在制冷与空分空压装置方面的应用，注重提升设备运行的节能性、高效性、安全性以及使用寿命。因此，在技术方面的研发管理中，可以通过采用传统机械、电气元件、计算机智能化等控制方式进行综合管理，能够提升制冷与空分空压装置领域的发展水平。

参考文献：

[1]李兴宾.制冷空分节能技术的应用与发展趋势[J].中国战略新型产业，2020，11（8）：54-56.

[2]刘鹏飞.基于部分高效节能制冷技术的发展探讨[J].制冷与空分，2019，23（2）：122-123.

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作者简介：刘晓波,女，1975年8月3日 汉族 黑龙江省大庆市在大庆石化公司炼油厂供热空分联合车间从事空分班长工作 联系地址：大庆石化公司炼油厂供热空分联合车间 邮编：163711