赵崇任

【摘 要】国内啤酒行业的发展必须符合我够提倡建设节约型现代化企业的要求，但是，氨制冷用电耗能基本占企业电总量的 35%，有必要研究如何降低能耗。本文结合企业节能技术在啤酒制冷系统上的实际应用进行分析，并提出自己的看法。

【关键词】氨制冷节能技术;啤酒企业;制冷系统

近年来，通过国际货币资本不断涌入，国内各啤酒企业规模显现出不断扩大的趋势。制冷系统在各啤酒生产企业中是用电的耗能大户，因而制冷节能技术的应用从经济、节能方面考虑对于啤酒生产企业来说就显得尤为重要。

一、氨制冷的简介

氨是应用最早而且目前仍为广泛使用的天然制冷工质，具有较好的热力性能和物理性质，可用于蒸发温度在-65℃以上的大型或中型单级、双级系统中。以1859年eFdriandnCaerr研发出氨吸收式制冷机为标志，氨应用于制冷技术已有148年的历史。1876年Carl制造出第一台氨蒸汽压缩式制冷机，并通过次年的技術改进，提高效率，开创了氨蒸汽压缩式制冷技术路线。应用氨的优点是oDP值为零、GWP值为零，价格低廉，能效高、传热性能好;缺点是毒性大，易燃，易爆。氨于1874年问世，是最古老的制冷剂之一，是一种应用广泛的天然中温制冷剂。氨制冷剂在蒸发器和冷凝器内的压力适中，冷凝压力一般为0.981-l.570MPa，蒸发压力为0.098～O.49lMPa，大气压下的蒸发温度可达到-33.4℃。可以用于两级压缩，获得-50℃的低温。在我国大中型冷库中得到广泛应用。氨的单位容积制冷量比R12和R22大，所以相同温度下，相同制冷量时，氨压缩机的尺寸较小，氨的价格也比较便宜，在大型系统中具有明显的价格优势。

二、啤酒企业氨制冷系统总体生产用冷的现实需求

以30 万 t 产能啤酒企业的氨制冷系统负荷情况为例，各生产系统用冷具体工艺及用冷要求糖化制冰水工段要求需采用2℃的冰水进行热麦汁的冷却;脱氧水工段要求能达到2℃的出水温度，发酵清酒工段及酵母培养酵母贮存等采用的是-7℃的氨液冷却;啤酒激冷工段要求能达到-1℃的出酒温度，酒花储存库要求2℃～5℃的室温，由冷冻站氨泵供-7℃的氨液去酒花库冷风机，供氨站氨泵出口压力约为 0.75 MPa。

三、啤酒制冷系统节能技术的应用要点

3.1制冷系统采用氨液直接冷却用冷终端

在啤酒的生产工艺中，为使整个制冷系统能达到节能、高效的运行，对啤酒生产工艺的重大用冷点如发酵罐、清酒罐、酵母及扩培系统均在设计中采用用低温的氨液直接和需冷却的用冷端进行直接换热的模式进行高效的热交换，这同比采用二次热交换的载冷剂间接冷却将使系统更加节能。其中发酵、清酒及酵母培养贮存等，均采用 -7 ℃ 的氨液，由冷冻站氨泵供液，供氨压力约为 0.75 MPa。氨的热工性能较其他制冷剂热性能好，单位容积制冷量高，氨直冷系统最为省电，系统如果采用氨与酒精水经板式换热器进行热交换需要求蒸发温度低将导致综合能效高于氨直冷，氨直冷系统同比氨间冷却系统将节约电耗 30% 以上。

3.2 啤酒糖化制冰水系统采用复叠式制冷系统

按啤酒企业制冷系统的用冷分片，其中糖化系统的制冰水所消耗的电耗又是占整个制冷系统的半壁江山，考虑到节省综合能耗的需要，故对糖化制冰水采用复叠式制冷技术加重力供氨形式相结合的模块式制冷系统。

3.3啤酒发酵、糖化、高浓制冷资源整合，实现机组高效运行

啤酒企业在实际的生产过程中的用冷需求是动态结构的，糖化生产所需求的冰水用量会伴随投料每锅冷却之间的生产间隙而有所调整，而发酵系统的用冷的总量也会伴随着发酵罐、扩培罐等用冷终端的急降温或保温而出现不同的用冷负荷的波动，面对两个原本独立的制冷与用冷系统，如何进行系统资源的整合而达到机组高效运行，可采用将发酵制冷机组与糖化制冷机组进行系统的联通，通过机组的回气管道的相联通来达到系统的相互之间的共享互通，当某个系统的制冷压缩机不在满载状态下运行时，可通过管道系统的相关阀门的开启联通来达到制冷机的满负荷、高效率的投入运行。

3.4氨制冷系统选用高效节能蒸发式节能冷凝器

氨系统蒸发式冷凝器的冷却原理就是利用喷淋水蒸发吸热，将管内的制冷剂由气态冷却为液态。它与传统的风冷相比较，在噪音控制、节水控制和换热效率上有了很大的提高。蒸发式冷凝器在设计制作的时候，把冷却塔、冷凝器、循环水存储池、水泵和水管设计成为一体，进行有效的结合。一方面选蒸发式冷凝器综合运行能耗低，它与传统的风冷式冷凝器相比较，冷凝温度在湿球设计温度 8.3 ℃ 以内压缩机功率节省至少10% 的功耗，风机功率为风冷式风机功率的 1 /3，水泵的功率大约是冷却塔水泵功率的 1 /4。另一方面蒸发式冷凝器整体运行费用低，它将冷却塔、水泵有效的结合为一体，降低单独部件的安装费用。整套设备功耗降低，维护费用和设备消耗费用相对减少。

3.5运行操作

合理调整压缩机开机时间，压缩机是冷库的主要用电设备。冷库设计中针对不同的蒸发温度系统，按照机械负荷的要求选配压缩机，以满足进货旺月的要求。实际运行时，通过调节运行时间，调整制冷系统供冷量。为了降低压缩机能耗，首先需要做到根据负荷调整压缩机运行台数和运行时间，保证压缩机提供的冷量接近实际好冷量;其次，尽量增加夜间压缩机运行时间，减少白天压缩机运行时间。不仅因为用电低峰电费低，而且因为夜间冷凝温度较低，制冷系统效率高。

3.6及时放空空气，执行大中小维修制度

制冷系统中除了制冷剂外，由于抽真空不彻底、检修操作不慎等原因造成其他不凝性混合气体存在。这些气体主要聚集在冷凝器，造成冷凝器冷凝压力升高、传热效率降低和压缩机排气温度升高。对制冷工作不利，应当及时放出。要使制冷装置中的压缩机始终保持在良好的技术状态，必须对压缩机进行合理的定期检查修理。根据使用情况和压缩机磨损规律，一般压缩机运行1万小时后应大修，5千小时后应中修，1时应小修。无论压缩机的运转情况如何，到了规定的检修期限，就要按期、按计划进行检查和修理。

综上所述，随着啤酒行业的迅速发展，其生产所配套的制冷节能技术在企业的实体应用也将越来越显重要。

参考文献

[1]张娜.提高制冷效率，降低啤酒厂能源消耗—分段制冰水设备改造[J].啤酒科技，2010，28（4）：37 - 38.