摘要：介绍了一座由加拿大麦肯公司设计的全自动冷库。

1 前言
去年，加拿大麦肯公司在中国建造了第一个薯条生产厂——麦肯(哈尔滨)食品公司，生产车间及薯条库的制冷系统由我公司安装完成。加拿大麦肯公司是全球最大的薯条生产厂家，在世界食品行业中以高标准、严要求著称。该公司在世界各地已建造了40多个生产厂，这些生产厂的形式、布局均相似，而制冷系统也采用一套相对固定、成熟的模式。在哈尔滨麦肯工程中，麦肯公司提供了全套制冷图纸，包括制冷系统和部分制冷设备的图纸，由我公司进行设备生产和系统安装。我在本工程中负责制冷系统图纸的分解，并参加了系统的调试，感觉到该项目制冷系统及制冷设备的设计中有一些值得我们借鉴的地方，写出来供大家参考。

2 制冷系统
共分三个系统，蒸发温度分别为-32℃、-26℃和-4℃。-32℃系统为单冻机提供冷量；-26℃ 系统为低温冷藏间和暂存间(库温均为-l8℃)提供冷量； -4℃系统包括包装问(库温+13℃)、计量问(库温+4℃)、装卸间(库温+4℃)及速冻机的前处理部分。-4℃系统各冷问温度不同，所以在冷风机回气管上均配有压力调节阀，以根据库温不同实现不同的蒸发温度。系统采用氨泵供液，全自动控制。

三个系统的压缩机均采用单级液氨冷却螺杆压缩机组。但-32℃系统和-26℃系统的压缩机均从-4℃系统压缩机的吸气总管补气，补气管上配有压力调节阀(带电磁导阀)，当-32℃和-26℃两个系统压缩机的能级达到75％时，补气管接通，即相当于两个系统的压缩机均带有了经济器，同时又减轻了-4℃系统压缩机的负担。为单级螺杆压缩机组在低温工况下的使用提供了新的思路。如图1。

在低压供液部分， -32℃系统和-26℃系统低压循环贮液桶的供液均从-4℃系统低压循环贮液桶的出液引出，即采用二次节流，提高制冷系
数。如图2。

3 低压循环贮液桶的液位控制
三个系统均使用卧式桶泵机组，采用美国汉森的液位传感器VLT、液位控制器PCML和电磁阀、电动调节阀HMMR配合来控制低压循环贮液桶的工作液面。这是目前国外普遍采用的一种控制液面方式。液位传感器根据感受液位的高低，可以发出4～20 mA的电信号给液位控制器，液位控制器由此来控制电动阀的开启度，以保持正常的工作液位稳定。这里的电磁阀只有在液位超高时才起到强制关闭的作用。我们以往的设计通常采用液位浮球开关和电磁阀控制液位，电磁阀频繁启闭，容易损坏。这种采用电动调节阀的控制方式更能保证系统的运行稳定。如图2。

低压循环贮液桶的控制液面共分为：低液位报警(停泵)、工作液位和高液位报警(停供液电磁阀，延时停压缩机)。三个液位均由液位传感器和液位控制器控制，其中高报警液位安装了液位浮球开关，进行双重保护。

4 高压贮液器
使用的是辅助贮液器和高压贮液器合为一体的立式高压贮液器(如图3)。可以看出这种贮液器结构并不复杂，却可以省去辅助贮液器和高压贮液器之间的连接管路和阀门，安装更方便，运行更可靠，节省机房占地面积，外形也更美观，值得推广。高压贮液器也同样配置了液位传感器，液位可以在控制室的电脑中显示。


5 末端设备
5．1 供液
库房冷风机、速冻机及前处理均采用上进下出的供液方式。此供液方式在国内的氨制冷系统中也有采用，但较少见，主要是因为上进下出供液方式的蒸发器供液不易均匀，且要求蒸发器的供液量要远远大于下进上出的供液量，低压循环贮液桶的体积也要求加大。采用这种供液方式，冷风机在停止制冷后，制冷剂会全部从冷风机内排出，有利于控制库温，所以在对库温波动要求高时采用比较好。

《冷库设计手册》中要求： “上进下出式供液系统，流量系统采用7～8倍”。而麦肯冷库的设计中，各部分蒸发器的供液量分别是：速冻机约5倍；冷藏库约4.3倍；包装间约3.7倍。冷库和单冻机的使用情况良好。上进下出供液系统中，冷风机进行热氨融霜时，供液关闭后，回气及风扇延时的时间要短，更方便。

5．2 热氨融霜
低温冷藏间和暂存间的冷风机，采用热氨融霜，无水冲霜，这也是国外早已普遍采用的融霜方式。水冲霜容易造成冲霜水溅出，引起冷间地面结冰，妨碍冷间整洁，同时又增加了冲霜水系统，使系统复杂化。

仅有热氨融霜的冷风机形式跟热氨+水融霜的冷风机相比需要有些变化。因为最易结冰的是冷风机的下部和水盘，需要在水盘内设热氨管，使热氨先通过水盘再进冷风机。热氨进冷风机需从冷风机的上部接人，冷凝后的液体从下部排出，这样能保证热氨在冷风机盘管内的分布，尽可能融掉管外结霜，而且利于排除冷风机内集油。热氨管从水盘接出后要设一个截止阀，能防止制冷时制冷剂进入水盘，使水盘结霜。此截止阀通常由冷风机自带。

在本项目中融霜排液使用的是融霜浮球阀HD101，它自带节流阀，能排空冷风机内融霜后残留的液体。使用这种浮球阀时，在冷风机的热氨管路上要增加一个能控制阀门出口压力的压力调节阀H4A40S，以控制冷风机内的融霜压力。这种融霜浮球阀的价格较贵。另外一种融霜排液阀门配置方法是：在排液管路上设一个压力调节阀(或溢流阀)，热氨管路上仅设一个电磁阀即可。融霜时冷风机内压力达到一定值时，压力调节阀(溢流阀)开启，进行排液，也保证了冷风机内的融霜压力，通常压力值设为0.5 MPa(表压)左右。

回气管路采用气动阀，由一个DN15的电磁阀控制。汉森的回气气动阀是常开阀门，制冷时电磁阀关闭，气动阀开启；融霜时电磁阀接通，将气动阀关闭。气动阀设一个DN15的旁通电磁阀，融霜结束后回气管与冷风机内压力差较大，直接接通气动阀会发生水锤现象，损坏管路和阀门。小旁通阀先开启，先使两侧压力平衡一些，才能开启气动阀。

冷藏间及暂存间每间均设三台冷风机，每问每次只允许一台冷风机融霜， 以控制融霜时库温波动。冷风机的具体接管如图4。

6 地 热
低温冷藏间和暂存间的地面采用铺设加热管的方式来防止冻胀，加热管内通40％的乙二醇水溶液。乙二醇水溶液的加热采用一台卧式冷凝器，出水温度12～l4 ℃。冷凝器的进气口设有压力调节阀，可以根据乙二醇的出液温度来调节进气压力(如图5)。冷凝器的液氨出液则排到-4℃系统的低压循环贮液桶进气总管中，这部分地热负荷约50kW，所以不会对-4℃系统造成影响。冷凝器的出液管路上设有一个浮球阀HD100N，它可以保证只有液体能通过，以减少对-4℃系统的影响。

7 结束语
本工程中还有一些我们国内冷库中较少见的地方，如：组合式冷库采用内框架结构，冷库高16m，全部制冷管道支在屋顶上，冷藏间冷风机采用塔式布置，向冷间内引出风道等，这里就不做介绍了。因为目前随着国内全自动冷库的增加，上述几点也是我们今后设计中将要越来越常采用的方式，希望能对大家有所帮助。