浅谈混凝土拌和系统的制冷设计

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1、浅谈混凝土拌和系统的制冷设计中国混凝土网[2005-5-18] 　   摘  要 通过对制冷设计原则、氨系统的选择及氨设备的计算，浅谈万家寨混凝土拌和系统的制冷设计过程。    关键词 制冷 氨工艺 出机温度 蒸发温度 冷凝温度 1 引 言   坝体混凝土浇筑后，随着水泥凝结硬化的发展,要释放出大量的水化热，使得混凝土内部温度升高。随着时间的推移，由于热量逐渐散发,内部温度逐渐降低。与此同时，混凝土的体积也在不断变化，当混凝土受到基础或相邻浇筑块的约束，就会降低水工建筑物的安全系数，对稳定产生不利影响，根据国内外筑坝经验，进行坝体混凝土的温度控制，是防止大体积混凝土产生

2、裂缝，保证混凝土质量的有效方法。    对坝体混凝土进行温度控制的主要方法有:减少混凝土的发热量；降低混凝土的浇筑温度;散发浇筑块的热量；分层分块浇筑；表面保护等。    为了防止混凝土发生裂缝，混凝土体内的最高温度必须加以严格的限制。控制混凝土最高温升的方法之一是降低混凝土浇筑温度。因此，要限制混凝土的出机温度，在气温较高的季节,混凝土在自然条件下的出机温度往往超过施工所要求的限制温度。此时，就必须采取人工降温措施，即通过对骨料的预冷和加冷冻水、加冰拌和混凝土来降低混凝土的出机温度，这是降低混凝土浇筑温度的最有效措施。 2冷系统工艺布置设计   万家寨地区为温带季风大

3、陆性气候，夏季炎热干燥，日温差变化大，年平均气温为7℃，多年月(7月)平均最高气温24．7℃，日绝对最高气温为38．1℃。根据温控要求，混凝土出机口温度12℃，夏季混凝土浇筑强度为74000m·3／月。通过对骨料预冷、加冷水、加冰拌和混凝土，应该能满足混凝土出机口温度要求。    根据混凝土系统中制冷工程标书中总容量30248kW(标准工况)，其中片冰系统2326kW(标准工况)，冷冻水系统29lkW(标准工况)，冷风系统40lkW(标准工况)，通过市场调查，方案比较、设备选型、实地勘测等。将拌和系统制冷厂布置在左岸距拌和楼100m处，占地约2000m2。 2．1 冷冻

4、水氨系统的工艺设计      2．1．1 氨系统工艺设计的基本原则：   (1)制冷量按照标书中的左岸混凝土系统制冷总容量的要求进行。      (2)结合万家寨的现场实际地形，制冷厂布置在能缩短氨系统管路距离的地方。      (3)氨系统首先应该满足生产工艺的需要，也要考虑经济，选用安全、可靠，并尽可能采用先进工艺。      (4)压缩机及辅助设备的布置应使连接管路最短，流向畅通并便于安装，设备管路上的压力表、温度计及其它仪表均应设置在便于观察的地方。    (5)厂内设备布置应保证操作、检验方便，并尽可能紧凑，压缩机应设于室内，其它辅助设备可设在室外或敞开式建筑

5、中。    (6)片冰机均按独立系统进行配套，以保证均匀稳定供氨液，简化调节和操作运行，提高灵活性及可靠性。    2．1．2 冷冻水氨系统工艺设计：    (1)氨系统的工艺选择：    冷冻水氨系统工艺采用直接膨胀供液系统，并采用单级压缩膨胀供液制冷系统，就是利用制冷剂的冷凝压力和蒸发压力之间的压力差作为动力，直接由高压储液器经节流阀向蒸发器供液的循环方式，高压制冷剂液体压力和蒸发压力之间的压力差，一般足以克服供液管、蒸发器和回气总管中的流动阻力，满足向制冷系统冷分配设备供液的需要(见图1)。    (2)制冷工况的确定：   蒸发温度和冷凝温度是确定运输工况的两个

6、决定因素。蒸发温度T，是指制冷剂在蒸发器内沸腾时的温度，与蒸发压力是相对应的，它是根据被冷却物体或载冷剂的要求来确定的，并根据制冷工艺要求，通过技术经济分析综合考虑。   冷凝温度Tk是指制冷剂在冷凝器中冷凝时的温度。与冷凝压力是相对应的，它的大小取决于冷却水或空气的温度，并与冷却水在冷凝器中的温度和冷凝器的型号有关，它是通过技术经济分析，综合考虑。蒸发温度、冷凝温度的计算公式如下：   Te=Tf-ΔT   Te—蒸发温度℃   Tf—被冷却物或冷却介质与蒸发温度的差值 ℃。    Tc=（Twi+Twe）/2+ΔTl   Tc—冷凝温度 ℃   Twi—冷凝器冷却水

7、的进水温度,一般小于或等于31℃；   Twc—冷凝器冷却水的出水温度,一般小于或等于35℃；   ΔTl—因选用立式冷凝器,冷凝器进出水温度差取2-4℃。    (3)制冷剂的选择：    制冷剂为氨，因为氨是广泛使用的一种制冷剂，它的优点是标准沸腾温度低，在冷凝器和蒸发器中压力适中，单位容积制冷量大、导数系数大、气化潜热大、节流损失小、能溶解水、有漏气现象时易被发现(有味)、价格低廉。    (4)制冷压缩机的选择：    我国使用的活塞式制冷压缩机现已大多被螺杆式制冷压缩机取代，因为螺杆式制冷压缩机有很多的优点：其结构紧凑、体积小、