人工冰場制冰系統(tǒng)設(shè)備選型參考

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)人工冰場制冰系統(tǒng)設(shè)備選型參考 摘 要：結(jié)合實踐，針對人工室內(nèi)冰場制冰系統(tǒng)設(shè)備選型、制冷系統(tǒng)運行及維護(hù)經(jīng)驗進(jìn)行了分析。 關(guān)鍵詞：人工冰場；制冰系統(tǒng)；設(shè)備 1 室內(nèi)滑冰場制冰形式的選擇及溫度參數(shù)控制 1.1 人工冰場的制冰形式通常有盤管內(nèi)直接流動制冷劑的蒸發(fā)式制冰（稱作直接制冰）和采用載冷劑的間接式制冰。 采用直接制冰形式的冰場既將蒸發(fā)盤管預(yù)安裝于冰層下方作為蒸發(fā)器。利用盤管內(nèi)的制冷劑蒸發(fā)吸收熱量進(jìn)行制冰。其優(yōu)勢在于制冷劑在盤管內(nèi)直接蒸發(fā)，換熱效率高，但缺點是盤管內(nèi)直接流動

2、制冷劑，維護(hù)工作量大，一旦發(fā)生泄漏維護(hù)工作復(fù)雜且有可能污染環(huán)境，不利于環(huán)保節(jié)能?，F(xiàn)在在建的人工冰場制冰系統(tǒng)通常選擇以乙二醇做載冷劑的間接式制冰系統(tǒng)。 1.2 室內(nèi)冰場的冰層厚度通?？刂茷?0mm至50mm，冰溫控制到-4至-8，根據(jù)冰場的性質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)。一般娛樂性冰場冰溫可適當(dāng)升高，有利于節(jié)能并降低冰場運行費用。競技性冰場花樣、冰壺場地冰溫在-4至-6之間，短道速滑，大道速滑冰溫控制在-6至-8之間，可根據(jù)當(dāng)?shù)厥覂?nèi)場館室溫及濕度情況綜合進(jìn)行調(diào)節(jié)。場館內(nèi)室溫溫度通?？刂圃?21。人工冰場制冷設(shè)計時，通常取冰層溫度-4到-8，上下冰層溫差取2，冰場制冰盤管內(nèi)外溫差取5，則制冰盤管內(nèi)的載冷劑液體溫度控

3、制在-11至-15。為了保證在該工況內(nèi)載冷劑不會凍結(jié)，載冷劑冰點溫度要低于上述控制溫度5，既載冷劑冰點溫度要控制在-20。以乙二醇作為載冷劑為例，對應(yīng)乙二醇濃度冰點曲線，選擇濃度為40%的乙二醇溶液（對應(yīng)冰點為-22）比較適合。 2 間接式制冰系統(tǒng)的設(shè)備選型參考 2.1 制冰機(jī)組的設(shè)備選型參考 人工場館的冰場制冷量是依據(jù)場館內(nèi)的冰面面積與周圍的環(huán)境熱負(fù)荷綜合計算的。冰場周圍環(huán)境溫度不多于22，同一時間上冰人數(shù)不多于150人的條件下，在東北、西北地區(qū)制冰機(jī)組的制冷量設(shè)計參照數(shù)據(jù)350-550w/m2，港澳及偏南部地區(qū)的制冷量參照數(shù)據(jù)500-700w/m2。 制冰機(jī)組制冷量不超過1000kw時，最

4、好選用半封閉螺桿式低溫壓縮機(jī)的機(jī)型。這種螺桿壓縮機(jī)與傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式、活塞式及離心式壓縮機(jī)比較，具有占地小，制冷量大，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作噪音低等優(yōu)點，尤其是某些進(jìn)口機(jī)型采用了雙螺桿和齒間油膜密封等新技術(shù)、極大的減少了螺桿齒間相互嚙合的摩擦和能耗。同時螺桿壓縮機(jī)具有能量調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)簡單，可靠性強(qiáng)的特點。因此螺桿機(jī)組制冷效率通常高于傳統(tǒng)壓縮機(jī)組。螺桿式冷水機(jī)組一般可分為風(fēng)冷式和水冷式。其中水冷式制冷系統(tǒng)由于冷凝溫度低，制冷系統(tǒng)吸排氣壓差較小，能耗低等性能，在人工冰場制冰領(lǐng)域應(yīng)用范圍十分廣泛。 冰場制冰機(jī)組制冷劑一般可用R717或R22。無論選擇R717還是R22都各有利弊。由于國內(nèi)多次發(fā)生R717泄漏而導(dǎo)

5、致的重大事故，許多人工冰場在設(shè)計時更傾向于采用R22作為制冷劑。但是隨著蒙特利爾保護(hù)臭氧層公約的實施及我國冰場施工工藝及相關(guān)配套裝置的技術(shù)進(jìn)步，R717作為一種環(huán)保制冷劑必將逐步替代R22。載冷劑可選用40%濃度的滌綸級乙二醇溶液。 選用的制冰機(jī)組最好可以選用帶高壓排氣熱能回收器的制冷系統(tǒng)。熱能回收器可以充當(dāng)冷凝器冷卻高溫高壓的制冷劑，既降低制冷系統(tǒng)排氣壓力和排氣溫度，提升冷卻效率，改良制冷系統(tǒng)的工況條件，還可以回收多余的熱能用于加熱循環(huán)水， 供場地滑冰及生活用水。 人工冰場制冰系統(tǒng)應(yīng)選擇多制冰機(jī)組并聯(lián)組合，保證每臺獨立機(jī)組可以單獨工作運行。在人工冰場凍底冰階段，冰場需要的負(fù)荷很大，讓所有備用

6、制冰機(jī)組滿負(fù)荷運行，得到最大制冷量。在冰場冰層達(dá)到一定厚度后，維護(hù)階段負(fù)荷需求量較少，只開部分機(jī)組即可滿足冰場的運營。多臺機(jī)組并聯(lián)，可將部分機(jī)組做備用機(jī)組，降低能耗磨損，提高運營經(jīng)濟(jì)性。同時由于人工冰場運行周期較長，制冰系統(tǒng)需要連續(xù)工作，如果運行設(shè)備發(fā)生故障，可以啟動備用機(jī)組，不影響室內(nèi)冰場的冰面質(zhì)量。 2.2 制冷盤管的選型參考 人工冰場冰層的換熱盤管一般選用不銹鋼管或耐低溫的工程塑料管。不銹鋼管成本比較高，施工安裝工藝復(fù)雜，而耐低溫的工程塑料管由于易于加工，降低施工難度施工效率高，現(xiàn)在得到了廣泛的應(yīng)用。應(yīng)用耐低溫工程塑料管的冰場制冷盤管通常有2種形式： 2.2.1 固定人工冰場通常應(yīng)用HD

7、PEl00硬管，HDPEl00硬管有直管或者卷管。人工冰場通常采用的管徑規(guī)格是D252.3mm、D162mm。常見的匯集管徑D160mm，其安裝形式為同程式。這種方式使管內(nèi)液體流量均勻，使上下冰層溫度差較低。 2.2.2 人工移動冰場通常應(yīng)用PERl00軟管。PERl00軟管白色或半透明狀，可拆卸易儲藏，可重復(fù)使用，適用于人工移動冰場?，F(xiàn)在專業(yè)的制冰公司還可提供地毯式制冷盤管，適用于短期鋪設(shè)的人工冰場。 人工冰場制冰盤管設(shè)計時，各管間距離應(yīng)該等距且均稱，使冰場各處的冰面冰溫一致。設(shè)計還應(yīng)該考慮到凍冰過程中產(chǎn)生的熱脹冷縮對于換熱盤管的效果，在設(shè)計施工階段要有一定的措施盡量減少這種收縮變形對冰面的

8、影響。 2.3 水泵、乙二醇泵的選型參考 人工室內(nèi)冰場運營周期長，因此要求制冰設(shè)備與其輔助設(shè)備長時間連續(xù)運行。制冰系統(tǒng)的水泵與乙二醇泵都需要并聯(lián)設(shè)置，要有備份設(shè)備，同時泵的選擇要盡量考慮易維護(hù)，質(zhì)量可靠的產(chǎn)品。 乙二醇泵的流量應(yīng)盡可能考慮減少冰層上下溫差，在通常的設(shè)計上是可采用增加乙二醇流量，降低乙二醇進(jìn)出溫差的方法。乙二醇的供回溫度差經(jīng)驗值取2至3，揚程經(jīng)驗值可取38m。 乙二醇循環(huán)管路需要在各供回管路最上端安裝手動或自動排氣裝置。保證制冰系統(tǒng)乙二醇管路內(nèi)不含氣體。 2.4 冷卻塔的選型參考 人工冰場制冰系統(tǒng)的冷卻塔選型，要考慮到冷卻塔在不間斷連續(xù)運行工況下，確保冷卻塔運行的可靠性、安全性。

9、主要選擇要點如下： 2.4.1 冷卻塔的換熱容量一定要有充分的余量，必須考慮當(dāng)?shù)叵募咀罡邭鉁氐挠绊憽?2.4.2 冷卻塔風(fēng)機(jī)的電機(jī)運轉(zhuǎn)可靠性、性能及壽命必須有保證。冷卻塔的風(fēng)扇和電機(jī)常年工作在高濕度環(huán)境，潤滑容易失效，因此平時的維護(hù)工作要有計劃，電機(jī)軸承風(fēng)扇軸承要有定期保養(yǎng)和維護(hù)。 2.5 自動控制系統(tǒng)的選型參考 我們國家目前已建的室內(nèi)人工冰場多采用傳統(tǒng)的控制方式，既手動控制或PLC自動控制。根據(jù)冰場現(xiàn)場采集的制冷盤管溫度或載冷劑干管溫度間接反映出冰面溫度。而現(xiàn)代冰場已經(jīng)逐漸向智能化、信息化發(fā)展，這就要求整個制冰自控系統(tǒng)能夠更智能更準(zhǔn)確的檢測到整個冰面溫度變化，保證冰場制冰系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定運行。人工冰場的自動控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢可以分為以下幾個部分： 2.5.1 溫度檢測系統(tǒng)：利用安裝與冰場上空的紅外線溫度傳感器檢測冰面溫度，控制冰場制冷設(shè)備的自動運行。 2.5.2 根據(jù)制冰系統(tǒng)溫度參數(shù)的變化，實時在線保證制冷設(shè)備制冷量達(dá)到最佳制冷效果，并且是在更加節(jié)能工況條件下運行。 2.5.3 利用移動設(shè)備、固定設(shè)備對制冰系統(tǒng)運行進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測或控制。 結(jié)束語 以上設(shè)備選型依據(jù)是通過多年的人工室內(nèi)冰場制冷系統(tǒng)運行、維護(hù)經(jīng)驗總結(jié)而來。充分考慮了人工冰場投資與運行費用，盡量選擇結(jié)構(gòu)簡