热氨融霜中液击现象分析.pdf

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1、第4期-45-热氨融霜中液击现象分析121余旭红，周春香，汪文超（1.台州市特种设备监督检验中心，浙江台州318000）（2.台州市万祥安全评价有限公司，浙江台州318000）[摘要]氨制冷行业普遍采用热氨融霜工艺，即将压缩机排出的压力0.7MPa温度约140℃的热氨气体引入回气总管，利用氨气的潜热加热蒸发器，使其表面霜层融化脱落。在热氨融霜过程中，如热氨总阀开启过快，因其快速开启产生的速度突变和热氨蒸汽与深冷液氨瞬态接触产生的瞬态冷凝与汽化均会在回气总管中产生液击现象，导致回气总管因低应力脆断诱发爆管和管封头脱落等事故。本文对液击现象产生的原因进行了分析并提出改进建议。[关键

2、词]氨制冷；热氨融霜；液击；低温脆性1氨制冷蒸发器工作原理液态氨的制冷程度越好。蒸发器中液态氨的压力，主要通过压缩机的吸气阀进行调节；蒸发器液态氨经过氨泵输送到蒸发器中，压缩机中液态氨的量，通过氨泵输送进行控制。根据被从蒸发器中吸气，降低蒸发器中液态氨的压力，冷却物和冷却工艺的不同，蒸发器中的最低工作破坏液态氨在蒸发器中的平衡状态，使其汽化成温度和相对工作压力也不同。冷库不同冷间制冷氨气。在液态氨汽化过程中，吸收被冷却物的热系统管道的最低工作温度和相对工作压力，见表量，从而达到制冷效果。在压力越低的工况下，1。[1]表1冷库不同冷间制冷系统管道最低工作温度和相对工作压力冷库中不

3、同冷间承担不同冷加工任务的制冷系统管道最低工作温度（℃）相对工作压力（绝对压力）（MPa）产品冷却加工、冷却物冷藏、低温穿堂、包装间、暂存间、-150.236盐水制冰及冰库（注1）用于冷库一般冻结、冻结物冷藏及快速制冰及冰库（注2）-350.093用于速冻加工、出口企业冻结加工（注3）-480.046注1：以下将“产品冷却加工、冷却物冷藏、低温穿堂、包装间、暂存间、盐水制冰及冰库”，简称“冷藏间”。注2：以下将“用于冷库一般冻结、冻结物冷藏及快速制冰及冰库”，简称“速冻间”。注3：以下将“用于速冻加工、出口企业冻结加工”，简称“单冻机”。2液击冲击产生的原因Pg=绝对压力Pa-

4、大气压Pb=0.046-0.1013=蒸发器在正常工况下，冷藏间的工作压力-0.0413MPa，即为负压。（以下为相对工作压力）：速冻间和单冻机的工况属于低温低应力Pg=绝对压力Pa-大气压Pb=0.236-工况，在融霜过程中，热氨融霜管将压力约0.1013=0.1357MPa；0.7MPa、温度约140℃热氨气体引入回气总管，利用氨气的潜热加热蒸发器排管，升温至0℃以速冻间的工作压力（以下为相对工作压上，使其表面霜层融化脱落。在正常热氨融的状力）：态下，蒸发器的工况为0℃，其对应的工作压力Pg=绝对压力Pa-大气压Pb=0.093-0.1013=为0.4294-0.1013=

5、0.3286MPa。回气总管常用规格-0.0083MPa，即为负压；为：Φ89×4、Φ108×4、133×5、159×6。20单冻机的工作压力（以下为相对工作压作者简介：余旭红（1980—），男，浙江淳安人，本科学历，工力）：程师。在台州市特种设备监督检验中心从事特种设备检验检测工作。石油和化工设备-46-技术交流2016年第19卷号钢的许用应力：20~200℃为137MPa；强度指假设2：单冻机内充满冷液氨。当热氨作用到标：最小抗拉强度σb：410MPa；最低屈服强度A点时，AB间管道内的冷氨气被凝结成液氨，造[2]tσs：245MPa。根据公式δ=PD/(2[σ]Φ＋P)＋

6、C成AB间管道管道真空，在压力差ΔP的作用下，计算，均满足要求。因此在GB50072-2010《冷库将单冻机内的冷液氨吸入回气总管内，吸入量与设计规范》中允许选用GB/T8163-2008《输送流体L2等长的管段的液氨柱ΔL；随着热氨气体的持续用无缝钢管》标准中的20号钢无缝钢管。供应，A点向C点移动。当A点和C点重叠时，即当压力约为0.7MPa、温度约为140℃热氨气0.7MPa的压力作用在CD间的液柱上，并向管端移体，刚进入回气总管时，与回气总管内的冷氨气动，最后冲击在管端上。混和凝结成液氨，产生局部的真空管段，形成压当L1＋L2=L0时，回气总管内的冷氨气全部凝力差ΔP。

7、在压力差ΔP的作用下，蒸发器内的冷结成液氨，管内只存在热氨气和从单冻机内吸入氨气和液氨被倒吸入回气总管。由于热氨气体的的冷液氨，此时，AC点重叠。热氨在液柱的作用持续供应，当0.7MPa的热氨气体与倒吸的液氨接长度为L2。触，并作用在液氨柱，向回气总管末端移动，造根据：L1×（t1－t0）=L2×（t0－t2）成液击。L1＋L2=L0液击产生的能量W冲=F×L=P×S×L；得出：L1=L0×（t0－t2）÷（t1－t2）；式中：F-作用在液氨柱上的力；P-作用在液冲击长度L冲=L0－L1=L