氨制冷培训课件

氨制冷培训课件第一章氨制冷基础与安全概述氨制冷的历史与应用现状悠久历史经济优势氨制冷技术已有超过150年的工业应2023年中国氨制冷剂市场价格约3用历史，自1876年首次商业应用以元/kg，远低于HCFC（如R22，约来，因其出色的热力学性能，持续在30元/kg）和HFC（如R134a，约大型冷藏设施和工业冷却过程中占据40元/kg）制冷剂，运行成本优势明主导地位显环保表现氨的物理化学特性物理特性液体氨比重约

0.65，气态氨比空气轻，在泄漏情况下会向上扩散分子式NH₃，分子量

17.03，沸点-

33.3°C，临界温度

132.4°C化学特性碱性强（pH=

11.6），具有强烈刺激性气味，极易溶于水形成氢氧化铵与某些金属（如铜、锌）接触会形成爆炸性化合物安全隐患氨的安全分类与火灾风险安全分类燃烧特性根据ASHRAE34标准，氨被分类为自燃温度高达1204°F（651°C），爆2L（轻微可燃）级别制冷剂，表示具炸极限范围为15%-28%体积浓度，这有低毒性（LC₅₀200ppm）且低燃一特性使其在实际应用中火灾风险相烧速度（10cm/s）的特性对较低火灾危害燃烧产物包含氮氧化物（NOx），具有强烈毒性在封闭空间内达到爆炸极限时，可能引起爆炸事故，造成严重人身伤害和设备损毁氨制冷安全管理要点泄漏检测与报警个人防护与应急响应安全标识与规程按照《制冷设备使用的液氨GB50072》标配备全面罩式呼吸器、防化服、氯丁橡胶手套在机房入口、设备、管道上设置醒目的警示标准，氨浓度超过25ppm时应发出预警，超过等专业防护装备制定详细应急处理流程，定识，清晰标明流向和阀门功能建立严格的操50ppm时应触发报警并启动应急通风报警期开展泄漏应急演练，确保人员熟悉疏散路线作规程和定期检查维护制度，控制人员进入机系统应设置声光报警装置，且信号应传输至控和应急操作程序房的权限，防止误操作制室安全第一，防患未然定期开展氨泄漏应急演练，提升团队应对突发事件的能力第二章氨制冷系统组成与运行原理本章将详细介绍氨制冷循环的基本原理、系统组成及各类设备的功能与特点，帮助学员全面理解系统的工作机制制冷循环四大步骤膨胀过程蒸发过程高压液态氨通过节流阀（如热力膨胀阀或电子低温低压的液态氨在蒸发器中吸收环境热量，膨胀阀）降压，压力从

1.2-

1.5MPa降至

0.2-完成蒸发并转变为气态，此过程温度基本保持

0.3MPa，温度随之降低至-30℃左右，进入恒定，提供稳定的冷却效果，蒸发温度通常控蒸发器制在-40℃至-5℃之间冷凝过程压缩过程高温高压的氨气在冷凝器中释放热量，冷却后压缩机将低压氨气压缩至高压状态（

1.2-先变为饱和液体，再进一步冷却成为过冷液

1.5MPa），温度升高至70-90℃，成为过热体，温度约35-40℃，完成一个完整的循环，蒸气氨制冷系统常用活塞式、螺杆式或离心准备进入下一轮膨胀过程式压缩机，根据冷量需求选择在实际应用中，这四个过程组成了基本的氨制冷循环，系统的效率和性能取决于各环节的协调工作和参数优化氨制冷系统类型12直接膨胀系统（DX）重力淹没式蒸发器氨液经膨胀阀直接进入蒸发器，完全蒸发后离开适用于小型系统，结构简蒸发器内始终保持液氨液位，靠重力循环实现热交换系统稳定性好，热交换单，但控制难度大，对氨充注量敏感，易发生液击效率高，但结构复杂，氨充注量大•系统简单，初投资低•换热效率高，温度稳定•制冷剂充注量少，安全风险相对较低•适合大型冷库和工业冷却应用•蒸发温度波动较大，不适合严格温控场合•氨充注量大，安全风险较高34液体过量供给系统单级与两级压缩系统通过泵强制循环液氨，供给量远大于蒸发量，通常循环比为3:1至8:1换热效当蒸发温度低于-30℃或压缩比超过8:1时，宜采用两级压缩系统，通过中间率最高，但系统最复杂，常用于大型工业冷却冷却降低排气温度，提高效率和系统寿命•温度控制精确，换热效率最高•两级系统能效比提升20-30%•适合超低温和大型工业应用•压缩机排气温度降低，延长设备寿命•系统复杂，投资和维护成本高•系统复杂度和成本增加氨制冷系统与卤代烃系统的差异比较项目氨制冷系统卤代烃制冷系统系统设计多为定制设计，针对具体应多为成套设备，标准化程度用场景优化高材料兼容性铜及铜合金禁用，主要使用可使用铜材，材料选择范围碳钢、不锈钢广能效比COP

3.0-

4.5，热效率高

2.5-

3.5，效率相对较低充注量制冷量相同情况下约为卤代充注量大，泄漏环境影响大烃的1/8初始投资较高（相同冷量高20-30%）较低，设备成本优势明显运行成本低（节能15-25%，制冷剂高（能耗大，制冷剂价格成本低）高）安全要求严格（需专业管理团队）相对宽松（运行管理简单）氨系统在大型工业应用中具有明显的长期经济和环保优势，而卤代烃系统在小型商业和舒适性空调领域更具竞争力主要设备介绍压缩机冷凝器蒸发器氨系统常用往复式（活塞）和螺杆式压常见类型包括水冷、风冷和蒸发式水依据应用场景选择直接蒸发式、淹没式缩机，大型系统可选用离心式活塞式冷式换热效率高，但用水量大；风冷式或强制循环式冷库多用钢管铝翅片适合小型系统和低温应用，维护成本维护简单，但能效较低；蒸发式兼具水式；液体冷却可用壳管式或板式换热高；螺杆式适合中大型系统，运行稳冷和风冷优点，在大型系统中应用广器；特殊工艺冷却可定制不锈钢材质特定，但初始投资高；离心式适用于超大泛设计凝结温度通常比环境温度高8-种换热器，以满足食品安全或防腐要型系统，效率最高10℃求膨胀阀与储液器油分离与回油系统安全装置常用热力膨胀阀和电子膨胀阀，大型系统也使用氨系统必须严格控制油含量，通常设置高效油分安全阀必须符合《压力容器安全技术监察规程》浮球阀热力膨胀阀响应迅速但精度有限；电子离器（分离效率98%）和完善的回油系统油要求，设定压力不超过设计压力的

1.1倍系统膨胀阀控制精确但成本高储液器容量应满足系分离器通常安装在压缩机排气口，回油系统包括还应配备高低压保护开关、防液击保护、油压保统最大充注量的

1.2倍，并设置液位指示和高低油冷却器、油过滤器和油泵，确保压缩机润滑系护等多重安全装置，并定期检测校验，确保可靠液位报警统正常工作运行氨制冷系统流程图系统由压缩机、冷凝器、储液器、膨胀阀、蒸发器和回气管路组成，氨循环流动实现热量传递第三章氨制冷管路设计与维护实务本章将重点讲解氨制冷系统管路设计的原则和方法，以及日常维护中的关键点和常见问题处理，确保系统安全高效运行氨制冷管路设计原则简化设计尽量减少管路长度和弯头数量，降低系统压力损失每增加1kPa压力损失，系统能耗增加约

1.5%设计应避免不必要的交叉和复杂布局，减少接头数量，降低泄漏风险防止逆流系统停机时防止液态氨逆流至压缩机，引起液击损坏关键位置应设置止回阀、油分离器和汽液分离器，尤其是立管和有高差的部分，必须考虑逆流影响充分保温低温管道必须进行防冷凝和防腐蚀保温，采用闭孔隔热材料，如聚氨酯泡沫或橡塑保温，厚度按照GB50264标准确定，通常不小于管径的一半膨胀补偿考虑温度变化导致的管道膨胀和收缩，适当设置补偿器或利用自然弯曲进行补偿每100℃温差钢管的线膨胀系数约为

1.2mm/m，设计时必须预留足够的膨胀空间管径选择与流速控制常用管材与连接方式管材选择连接方式氨系统主要采用碳钢（ASTM A53Gr.B或管道连接主要采用焊接和法兰连接，小口径GB/T8163）和不锈钢（304/316L）管可使用螺纹连接焊接必须符合GB50235材，严禁使用铜及铜合金碳钢成本低但易《工业金属管道工程施工规范》要求，由持腐蚀，不锈钢耐腐蚀但价格高，根据系统要证焊工操作，并进行100%射线探伤检测求和预算综合选择•焊接最可靠，DN32以上管道推荐使用•低压系统（≤

1.6MPa）焊接钢管，壁•法兰便于维护拆卸，阀门和设备连接厚≥

3.0mm处使用•高压系统（

1.6MPa）无缝钢管，壁•螺纹仅用于DN25以下的辅助管路厚按压力计算•食品级应用不锈钢管，避免污染风险防腐与绝热氨与水混合会形成强碱性溶液，对碳钢有腐蚀性管道外表面应进行防腐处理，常用环氧树脂涂层或聚氨酯涂料低温管道需采用闭孔保温材料，防止吸湿和冷桥形成•环氧涂层耐腐蚀性好，使用寿命长•聚氨酯保温导热系数低，防水性能好•橡塑保温施工方便，适合复杂管道管路安装注意事项管道支撑与固定排水与排气装置安全装置布置支架间距应符合设计规范，通常水平直管DN50系统低点应设置排污阀，便于排放积水和杂质；安全阀、压力表和温度计等装置应安装在便于观以下间距不超过3m，DN50-100不超过4m，高点应设置排气阀，用于系统充注和排气排放察和操作的位置安全阀排放管应引至室外安全DN100以上不超过6m固定点和滑动支架的设管应引至安全地点，并设置明显标识排污阀宜区域，保证在紧急情况下安全泄压仪表应定期置应考虑热胀冷缩，重点设备进出口处应设置减采用球阀，确保完全关闭，防止跑冒滴漏校验，确保读数准确，通常建议每年至少校验一振装置次管路安装完成后，必须进行严格的压力测试测试压力应为设计压力的

1.25倍，测试时间不少于24小时，压力降不应超过系统压力的1%维护与故障排查泄漏检测与防范腐蚀监测与处理常见故障分析使用便携式氨气检测仪定期检查系统各连定期检查管道外表面防腐层状况，发现损氨系统常见故障包括制冷量不足、高压过接点，特别是阀门、法兰和视镜等部位坏应及时修复对于系统内部腐蚀，可通高、低压过低、压缩机过热等建立完善对于难以直接检测的位置，可使用肥皂水过定期分析系统中的油样和氨样进行监的故障诊断流程，从简单因素排查到复杂或专用泄漏检测液进行检查任何发现的测，若发现铁离子含量异常增高，表明系原因分析，可有效提高故障处理效率泄漏点应立即修复，不得拖延统内部可能存在严重腐蚀某食品厂制冷系统突然出现高压过高在2022年的一次检修中，我们发现一某冷库系统运行5年后发现回油不畅，报警，检查发现冷凝器风机故障导致个微小的法兰泄漏，虽然泄漏量极分析油样发现含有大量铁粉，检查发散热不良临时应急措施是手动开启小，但如不处理，长期会导致法兰腐现湿回气管内壁严重腐蚀原因是长备用风机并降低系统负荷，同时安排蚀和更大泄漏风险立即更换了垫片期低负荷运行导致油氨分离不充分，更换损坏的风机电机，避免了生产中并调整了法兰螺栓扭矩，问题彻底解引起腐蚀解决方法是更换受损管段断决并优化系统运行参数有效的维护计划应包括日常检查、定期保养和预防性维护三个层次，建立详细的检查记录和维护档案，实现设备全生命周期管理氨制冷系统节能措施参数优化高效设备智能控制根据季节和负荷变化调整冷凝压力和蒸发压力，冷凝压力每降低

0.1MPa可节能约3%，蒸发压力采用高效螺杆压缩机替代传统活塞式，效率可提高5-10%使用变频技术对压缩机、冷却塔风机实施计算机监控系统SCADA，实现全系统自动化控制，优化运行策略采用智能除霜控制，根每提高

0.1MPa可节能约4%实现浮动冷凝压力控制，根据环境温度自动调整，可节能5-15%和水泵进行调速控制，在部分负荷时可节能20-40%选用高效换热器，如板式换热器替代传统据实际结霜情况按需除霜，避免不必要的热损失利用负荷预测算法，提前调整系统运行状态，壳管式，换热效率提升30%以上平衡峰谷负荷，可节能10-15%氨制冷系统环保与法规要求国际标准遵循氨制冷系统应符合IIAR（国际氨制冷协会）的一系列标准，如IIAR2《氨制冷系统安全标准》、IIAR6《维护和检查标准》等在中国，还需满足GB50072《制冷设备用液氨安全规程》、GB50751《氨制冷系统安全技术规范》等国家标准要求环保法规支持与限制《基加利修正案》支持天然制冷剂使用，氨作为零ODP和极低GWP的制冷剂受到鼓励但《大气污染防治法》对氨作为大气污染物有严格控制，要求企业安装泄漏监测和应急处理设施，并定期向环保部门报告排放情况绿色认证与推广氨制冷系统可申请绿色建筑认证加分，符合《绿色冷链物流建筑评价标准》要求可获得更高评级国家发改委和工信部的节能减排政策对采用氨等天然制冷剂的企业提供税收优惠和补贴，2021年起实施的财税〔2020〕15号文明确对使用环保制冷剂的企业增值税优惠随着环保法规日益严格，氨作为天然制冷剂的地位将进一步巩固企业应主动适应政策要求，提前布局，将环保合规转化为市场竞争优势氨制冷技术最新进展两级压缩与变频技术安全检测与泄漏控制混合制冷系统最新的两级压缩技术结合变频控制，可使系统新一代氨泄漏检测系统采用多点分布式传感器网氨/二氧化碳级联系统在食品冷冻领域应用日益COP提升至

5.0以上，比传统单级定频系统效率络，结合AI算法实现早期微量泄漏识别，可在浓广泛，氨限制在机房内作为高温侧制冷剂，CO₂高30%以上2022年开发的新型中间冷却器设度远低于人体感知阈值（5ppm）时发出预警用于低温侧直接冷却这种设计将氨充注量减少计减少了系统热损失，进一步提高了两级系统的自动定位技术可精确定位泄漏点，缩短处理时90%以上，同时保持高能效小型系统中，氨/能效比变频技术的应用使部分负荷效率大幅提间最新开发的自愈合密封材料能在微小泄漏发水吸收式制冷技术结合太阳能或余热利用，实现升，同时降低了启停频率和设备磨损生时自动封堵，为维修争取宝贵时间近零碳排放的绿色制冷解决方案这些技术进步不仅提升了系统效率，更重要的是显著提高了安全性，降低了环境风险，代表着氨制冷技术的未来发展方向氨制冷系统案例分享1青岛啤酒厂发酵冷却系统2020年投入运行的青岛啤酒厂采用了低充注量氨-乙二醇间接制冷系统，氨充注量仅35kg/100kW，比传统系统减少60%系统年均COP达

4.3，比原有氟系统提高25%，年节电约120万2宁波冷链物流中心kWh，减少碳排放近1000吨关键技术包括微通道换热器和精总面积

4.5万平方米的冷库采用了两级压缩氨制冷系统，设计温确的液位控制系统度-25℃，总冷量

3.2MW该项目采用了浮动冷凝压力控制、全变频系统和智能控制平台，实现全工况高效运行系统还利用3上海乳品厂泄漏应急处理冷凝热回收为办公区供暖和提供生活热水，综合能效比达到2021年，该厂压缩机排气管法兰发生微量泄漏，检测系统在浓

5.2，年运行成本节约约30%度达到15ppm时发出预警应急团队穿戴正压式呼吸器和全套防护装备，迅速隔离区域并关闭相关阀门，控制泄漏范围同时启动应急通风系统，将泄漏氨气稀释后排放整个处理过程仅用30分钟，未造成人员伤亡和生产中断成功案例的共同特点是1系统设计阶段充分考虑安全性；2建立完善的监测和应急响应机制；3注重人员培训和应急演练；4定期进行设备检查和预防性维护高效安全，保障冷链现代化冷库氨制冷系统为食品安全提供可靠保障，实现节能减排的同时确保稳定运行培训总结与知识回顾0102氨制冷基础知识系统组成与原理•氨的物理化学特性与安全分类•制冷循环的四个基本过程•氨制冷的历史发展与应用现状•主要设备的结构与功能•氨制冷系统与其他制冷剂系统的比较•不同类型系统的特点与应用场景0304管路设计与维护安全与环保要求•管径选择原则与流速控制•安全管理体系与应急处理•常用管材、连接方式与防腐保温•法规标准与合规要求•系统维护与故障排除方法•节能措施与环保技术应用通过本次培训，希望各位学员能够全面掌握氨制冷技术的核心知识，提高安全意识和操作技能，为企业安全高效运行氨制冷系统提供有力支持互动问答环节常见技术问题•如何判断系统氨充注量是否合适？•压缩机振动增大的可能原因与处理方法？•冬季低负荷运行时如何优化系统参数？•油分离器效率下降的判断标准与维护方法？安全操作疑问•氨泄漏应急处理的正确步骤与优先级？•不同浓度氨气对人体的危害与防护要求？•如何正确选择和使用个人防护装备？•系统紧急停机与安全泄压的操作规程？技术发展趋势•低充注量设计的最新进展与应用前景？•智能监控系统在氨制冷中的应用案例？•氨制冷系统的碳足迹评估与减排路径？•新型复合工质在特殊温区的应用可能？欢迎学员根据实际工作中遇到的问题提出具体咨询，讲师团队将结合多年经验给予专业解答问题也可通过培训平台后续提交，我们将安排专家回复参考标准与推荐资料国际标准国内规范推荐书籍与资料•IIAR2-2014《氨制冷系统设计安全标•GB50072-2010《制冷设备用液氨安•《工业氨制冷技术手册》中国轻工业出准》全规程》版社•IIAR6-2019《氨制冷系统维护与检查•GB50751-2012《氨制冷系统安全技术•《氨制冷系统安全技术》化学工业出版标准》规范》社•ASHRAE15-2019《制冷系统安全标准》•GB50264-2013《工业设备及管道绝•《工业制冷系统设计与运行》机械工业热工程设计规范》出版社•EN378:2016《制冷系统与热泵安全与环保要求》•GB50235-2010《工业金属管道工程•IIAR技术论文集（可在协会官网下载）施工规范》•ISO5149:2014《制冷系统与热泵安全•《氨制冷系统事故案例分析与预防》安与环保要求》•TSG21-2016《固定式压力容器安全技全出版社术监察规程》这些标准和资料为氨制冷系统的设计、安装、运行和维护提供了权威指导，建议相关技术人员深入学习并在实践中严格遵循培训后续支持与资源进阶培训针对不同岗位和技术需求，我们提供系列进阶培训课程在线学习平台•氨制冷系统高级故障诊断（2天）培训内容将上传至公司在线学习平台，包括视频回放、PPT资料和补充技术文档平台还提供模拟测试和案例分析模块，帮助巩固所学知识•氨制冷自动控制系统设计（3天）•氨泄漏应急处理实操演练（1天）访问地址learning.example.com•制冷系统节能优化技术（2天）行业资源技术支持我们与国内外行业协会保持紧密合作，可提供专业技术团队提供24/7远程咨询服务，解答设备运行和维护过程中遇到的问•最新技术标准和行业动态题重大技术难题可申请专家现场指导•国际交流与参观学习机会技术支持热线400-888-XXXX•专业认证考试辅导•设备更新与技术改造咨询我们致力于为学员提供全方位的技术支持和职业发展服务，欢迎随时联系我们携手共筑安全绿色制冷未来完成培训后，学员将获得专业认证证书，成为推动行业安全发展的重要力量谢谢聆听！安全第一，绿色制冷，共创未来！感谢各位学员的积极参与和认真学习希望这次培训对大家工作有所帮助，让我们一起推动氨制冷技术的安全应用与绿色发展，为行业进步贡献力量！。