啤酒厂制冷设计技术措施（讨论稿）
1.供冷方式选择
啤酒厂冷冻站普遍采用氨作制冷剂除冷水机组外R22应少采用制冷方式应与工艺对冷媒的要求，经与用户洽商确定，对新建厂规模较大时宜优先推荐液氨直接蒸发冷却方式。此种方式回气压力高且输送氨能耗小较使用乙醇水节电达20%以上。
目前使用乙醇水作冷媒虽使用维修较方便但能耗高、庞大的水罐和泵群、卧室蒸发器、使管道、保温材料工程量增加许多，站房面积也大许多增大了初投资和日常运转费，泵群能耗约占全厂能耗13%以上。 制冷能力应在综合工艺各用户用冷负荷和用冷特点基础上选择制冷机及附属设备。一般情况下主机不应少于两台还应有备用。 2.制冷压缩机选择：压缩压冷主机优先推选螺杆式，活塞式除老厂改选外不宜采用。可调内压比技术有条件时应予采用在变工况运行条件可节电2～10％。
3.压缩制冷排热设备：首推蒸发式冷凝器，除冷水机组、乙醇机组外不宜采用卧室冷凝器。立式冷凝器应逐步淘汰。对北方严寒地区蒸发式冷凝器冬季必须湿式运行时应采取防冻措施。
4.液氨直接蒸发供冷方式：采用氨泵→蒸发设备→卧式低压桶→制冷压缩机→蒸发式冷凝器→储氨器模式
5.载冷剂选择：目前各啤酒厂广泛采用乙醇水，也有采用乙二醇水和丙二醇水的选择时应注意
1)乙醇水密度小于1无腐蚀性 系统易挥发。
2)乙二醇水密度大于1粘度大于水挥发性弱而比热小于水在计算载冷剂流量和管道阻力时应予注意。
3)丙二醇(CH2OH·CHOH·CH3)水密度大于1价格、粘度较乙二醇高无腐蚀性。质量浓度为25％时冰点为℃不宜挥发。 6.载冷剂供冷系统选择：
乙醇水、乙二醇、丙二醇等作载冷剂的供冷系统可采用闭式循环或开式循环系统。
闭式循环冷媒损失小循环泵扬程低，开式则较适应系统流量压力变化，管理方便应视不同情况采用。并应取得用户认可。 7.储氨器选择：储氨的容积V应按下式计算得出： V=ΣG·υ·φ/β
ΣG ——系统每小时氨液循环量 Kg/h υ——冷凝温度下液氨比容 m3/Kg φ——储氨器的容量系数一般取 ~1 β——氨液充湿度70 %
储氨器与制冷系统中起平衡调节剂作用，其φ值对≤150,0000 kcal/h取。300,0000 kcal/h以上取~
对其大型低压桶系统储氨器作为中间缓冲调节兼作油冷热虹吸储氨器时可酌减。
多台储氨器并联使用时为使液位均衡其底部和顶部应设均压管并相互连接在各均压管上应装截止阀。 8.低压循环储液桶设置以及选型计算
1)低压桶与氨泵配套使用为防止氨泵产生气蚀其正常液位应高于氨泵吸入口2～3m与泵的型式以及液体温度有关。由制造厂提供。 2)桶径计算
d =(Λv /ωξn)1/2 m 式中Λ——氨压缩机的输送系数
ω——桶内气体流速立式桶s, 卧式桶采用 m/s ξ——低压桶截面利用系数立式取1卧式取 v——氨压缩机理论吸气量 m3/h n——低压桶气体进气口个数 3)低压桶容积的计算
低压桶是氨泵供液系统的核心设备，其上段1/3容积供气液分利用；中部1/3容积容纳蒸发器、冷带、回气管中返回的液体；下部1/3为系统正常运行液位其容积应保证氨泵分别启动不断液。
鉴于目前啤酒厂冷带较多采用上进下出，氨泵出口又普遍装止回阀故近似按下式计算:
Vd=(Σθ1·V1+ / m3
式中 Σθ1——冷却设备（蒸发器、冷带…）存氨量容积百分比％ V1 ——冷却设备（蒸发器、冷带…）的内净容积 m3 V2 ——回气管容积m3
啤酒厂规模年产10万吨及以下卧式桶可取20 m3
啤酒厂规模年产20万吨左右卧式桶可取40 m3。除冷库外一般不推荐采用立式低压桶。
9.氨泵选型计算： 氨泵的流量
Q = 860×βqυ’/q0 m3
式 υ’ ——蒸发压力下液体制冷剂比容 m3/Kg q ——氨泵所带蒸发器冷负荷 KW
q0 ——制冷剂单位制冷量可近似取300Kcal/Kg
β——氨泵的供液率，对发酵罐冷带取3～4较为适宜。 氨泵扬程计算：
泵的扬程必须克服下列压头损失 泵的液柱位差 Hh=ΔH·P=( Hz –H 1)ρ
式中 Hz——最高冷带或蒸发器至泵中心线的液柱高度m。 H1——低压桶正常液面至泵中心线的液柱高度m。 ρ——蒸发压力下氨的密度Kg/m3。
泵出口至最高最远冷带或蒸发器进液口全部阻力损失包括摩擦损失Hm，以及通过各种管件阀门时产生的局部阻力损失Hξ，m
蒸发器进口调节阀前应维持的自由压头可依具体情况采用5～10m。 综合以上泵的扬程
H=(Hh+Hm+Hξ+5~10) × m 10.两相氨流体管径计算：
可依流量和循环倍率计算例如当循环倍率为3时，即氨回流管含1/3气体2/3液体其体积为：
V = (1/3υ’+2/3υ” )G m3/h
υ’——氨蒸汽比容 m3/Kg υ” ——氨液体比容 m3/Kg G ——氨供液量Kg/h 侧两项流体输送管径为：
D = ［V/（3600××ω)］1/2 m
式中 ω——两项流体输送速度 m/s，通常取8～10m/s 11.氨两相流体的阻力计算：
从蒸发器到低压循环储液桶的管段属两相流体，这种流体的流动力既大于单纯液体，也大于单纯气体此种流态 Δp=φ2(1-x)·Δp 液 Pa
式中Δp 液 —— 假定管内是全液体时的阻力损失 Pa φ2(1-x ) 系数 式中 x——流体的干度 φ——计算参数 φ＝(1+20/xg+1/xg2)1/2 xg——系数
xg＝［(1/x-1) ·ρ″/ρ′(μ/μ″)0..2］ ρ′——饱和液体密度Kg /m3 ρ″——饱和气体密度Kg / m3 μ′——饱和液体动力粘度Kg /m·S μ″——饱和气体动力粘度Kg / m·S 12.冷媒储罐的选择
啤酒厂制冷设计技术措施
