涉氨制冷培训课件

涉氨制冷培训课件第一章氨制冷概述氨制冷的历史与发展氨作为制冷剂的独特优势氨（NH₃）作为工业制冷剂的应用可追溯至19世纪中期1876年，卡•热力学性能优异，制冷效率高尔·冯·林德首次成功开发商用氨制冷机，奠定了现代制冷技术基础经过•环保无害，对臭氧层零破坏一个多世纪的发展，氨制冷技术已成为工业冷藏领域的核心技术之一•泄漏易于察觉，安全性有保障氨制冷系统的应用领域•大型食品冷藏与加工设施•饮料与乳制品生产线•制冰厂与溜冰场氨制冷的环境与经济价值元01~3/kg臭氧消耗潜能全球变暖潜能经济成本氨的ODP值为零，对臭氧层无任何破坏作用，符氨的GWP值接近于零，远低于常用的氟利昂类氨的价格显著低于氟利昂类制冷剂如R134a约合《蒙特利尔议定书》要求制冷剂如R134a的GWP为143080元/kg，大型系统可节省数十万元成本氨分子结构与环保特性氨分子结构一个氮原子与三个氢原子形成三角锥形结构，化学式NH₃环保特性分析自然存在于生态循环中，可被环境自然降解大气停留时间短约1-2周，不会在大气层累积不含氯或溴元素，因此不会破坏臭氧层第二章氨的物理化学特性基本物理特性热力学特性蒸发潜热0°C:1371kJ/kg，远高于大多数制冷剂化学式NH₃化学特性分子量

17.03g/mol工业纯度要求≥

99.95%碱性临界温度

132.4°C溶于水形成氢氧化铵，呈强碱性，pH值约为11-13临界压力

11.33MPa刺激性气味气体密度0°C

0.7714kg/m³浓度达5ppm即可察觉，具有强烈刺激性气味，可作为泄漏预警液体密度0°C

638.6kg/m³毒性LC₅₀大鼠，1小时约为7338ppm，属中等毒性腐蚀性氨的安全分类与火灾风险安全分类自燃温度ASHRAE34标准将氨列为2L级别（低毒性，651°C1204°F，在一般环境下不易自燃轻微可燃）燃烧产物可燃浓度范围主要为氮气和水蒸气，也可能产生氮氧化物15%-28%体积浓度，范围相对狭窄氨泄漏预警机制氨气的自然预警特性泄漏响应层级氨气具有强烈的刺激性气味，是一种天然的泄漏警报系统人体对氨的低浓度泄漏5-25ppm气味检测阈值远低于其危险浓度，提供了早期预警机会可察觉气味，应检查系统，定位泄漏源气味阈值5-10ppm轻度刺激阈值25-50ppm中浓度泄漏25-300ppm短时间允许接触限值STEL35ppm呼吸道刺激明显，应戴防护装备，疏散非应急人员立即致命浓度IDLH300ppm高浓度泄漏300ppm第三章氨制冷系统组成主要设备系统类型•压缩机往复式、螺杆式、离心式•单级压缩系统适用于蒸发温度-•冷凝器水冷、风冷、蒸发式30°C•蒸发器直接膨胀、重力淹没、液体•两级压缩系统适用于蒸发温度-过量供给30°C至-60°C•储液器高压、低压储液系统•复叠制冷系统氨/二氧化碳联合系统•膨胀阀热力式、电子式•油分离器与回油系统蒸发器布置•直接膨胀DX制冷剂完全蒸发，适用于小系统•重力淹没式液位控制，效率高，系统稳定氨制冷系统流程图详解压缩机低压气体→高压气体冷凝器高压气体→高压液体蒸发器低压液体→低压气体膨胀阀高压液体→低压液体制冷循环四大过程压缩过程冷凝过程节流过程蒸发过程低压低温气态氨被压缩为高压高温气态氨，高压高温气态氨冷却凝结为高压液态氨，释高压液态氨经膨胀阀降压为低压低温液态氨压力提升，温度升高放热量第四章材料与设备选型禁用材料密封材料与润滑油铜及铜合金氨与铜反应生成[CuNH₃₄]²⁺配合物，导致铜腐蚀黄铜含铜成分，会被氨腐蚀，导致系统泄漏锌及镀锌材料与氨反应形成锌氨配合物，加速腐蚀推荐材料碳钢性价比高，适用于大多数氨系统管道及容器适用密封材料不适用密封材料不锈钢聚四氟乙烯PTFE天然橡胶耐腐蚀性优异，适用于高湿度环境氯丁橡胶丁腈橡胶NBR铸铁丁基橡胶氟橡胶适用于压缩机缸体等部件EPDM橡胶聚氯乙烯PVC润滑油特殊要求•必须使用专用的氨制冷系统润滑油•要求与氨相容性好，不易发生化学反应设备设计注意事项压力容器设计标准氨系统专用安全装置•遵循GB150《压力容器》和ASME BPVC等标准设计•考虑氨系统的工作压力范围（高压侧

1.0-

1.6MPa，低压侧

0.1-

0.5MPa）•设计压力应考虑系统最高工作温度下的饱和压力•容器材料应选用适合低温环境的材质（最低工作温度可达-40℃）防腐蚀措施•内表面处理除油、除锈、钝化处理•外表面防护环氧树脂防腐涂层，厚度不小于120μm•法兰连接处采用不锈钢或特氟龙垫片•焊接质量控制，避免焊缝应力腐蚀安全阀要求•选用铸钢或不锈钢材质•排放能力满足GB150要求•安全阀出口必须连接至安全排放系统泄压装置•爆破片与安全阀组合使用•设置压力表和切换阀组第五章氨制冷系统安全管理氨泄漏检测与报警技术个人防护装备要求应急预案与事故处理PPE•电化学传感器低成本，适用于低浓度•A级防护全密闭化学防护服，自给式•定期应急演练（至少半年一次）检测呼吸器•紧急疏散路线标识•光学传感器准确度高，可远程监测•B级防护化学防护服，自给式呼吸器•现场急救设备洗眼器，淋浴设施•报警级别设置25ppm预警，50ppm•C级防护化学防溅服，全面罩空气净报警，100ppm紧急疏散化器•检测仪布置机房低处和高处均应设置•D级防护工作服，护目镜，防护手套典型氨泄漏事故案例分析某食品加工厂氨泄漏事故事故背景与原因•2022年7月，某肉类加工厂制冷机房发生氨泄漏•根本原因液氨管道法兰连接处垫片老化失效•诱因维修后重新启动系统时未检查密封性事故后果•3人轻度氨气中毒，1人重度中毒•设备停运7天，直接经济损失约50万元改进措施•更换为氨专用密封垫片，制定垫片更换周期•完善设备检修后的验收程序氨泄漏事故现场处置现场应急处置流程注意事项与禁忌泄漏确认禁止使用的方法确认泄漏位置、规模和扩散范围•禁止使用水直接冲洗大量液氨（会产生大量气化）•禁止使用酸性物质中和（会剧烈反应）人员疏散•禁止使用可产生火花的工具和设备疏散下风向500米范围内所有人员医疗救护要点防护装备•氨接触皮肤立即用大量清水冲洗至少15分钟处置人员穿戴A级防护装备进入现场•氨接触眼睛翻开眼睑，用流动清水冲洗至少30分钟•氨吸入转移至新鲜空气处，保持呼吸道通畅泄漏控制关闭相关阀门，隔离泄漏源稀释处理使用雾状水喷洒稀释泄漏区域氨气第六章氨制冷系统安装与调试安装规范与流程前期准备1•设计图纸审核•设备基础施工2设备安装•材料与设备验收•主机设备定位•管道支架安装管道系统3•设备水平校正•管道焊接100%射线探伤•法兰连接规范4控制系统•管道坡度控制•电气线路铺设•传感器安装系统测试5•控制柜接线•气密性测试•真空抽排•系统充注系统调试注意事项

1.调试前确认所有安全装置正常工作

2.氨充注量精确控制，避免过量充注

3.设备参数逐步调整，不可急于求成第七章氨制冷系统运行维护123日常巡检重点常见故障诊断与排除维护保养周期•压力表读数与正常运行参数比对日常维护运行参数记录、泄漏检查故障现象可能原因处理方法•油位、液位观察与记录周维护油位检查、皮带张力调整•系统温度监测（压缩机排气温度不超过制冷量不氨充注量检查并补月维护过滤器检查清洗、电气控制检查120℃）足不足充氨季度维护安全阀功能测试、油过滤器清洗•设备运行声音、振动异常检查高压过高冷凝器散清洗冷凝•泄漏检测（便携式氨气检测仪或肥皂水检查）热不良器，检查•安全阀、爆破片外观检查风机低压过低膨胀阀堵清洗或更塞换膨胀阀压缩机异气液回液调整回气常振动过热度节能与效率提升措施系统运行参数优化技术改造措施变频驱动技术压缩机、冷凝风机采用变频控制，根据负荷自动调节运行频率，可节约能源15-30%余热回收利用利用压缩机排气余热回收装置，提供45-60℃热水，降低综合能耗电子膨胀阀应用冷凝温度优化蒸发压力提升冷凝温度每降低1℃，系统能效可提高2-3%在满足工艺要求前提下，提高蒸发温度过热度控制第八章氨制冷新技术与发展趋势低充注量氨系统设计复合制冷系统传统氨系统制冷剂充注量大（3-4kg/kW），现氨/二氧化碳复叠系统结合两种制冷剂优势代低充注量系统可降至

0.5-1kg/kW•氨作为高温级制冷剂，系统充注量减少•直接膨胀式设计，减少储液量•二氧化碳作为低温级制冷剂或二次载冷剂•微通道换热器应用，减少管内充注量•氨仅限于机房，提高使用安全性•二次制冷系统，将氨限制在机房区域•系统综合能效比COP提高10-15%•安全性提升，降低事故风险智能监控与远程管理实时监控系统基于物联网技术的全参数实时监控，异常自动报警预测性维护基于大数据分析的设备健康评估，提前预警可能的故障远程控制技术氨制冷系统的法规与标准IIAR标准简介2025年最新中国相关标准IIAR2-2021:安全设计氨制冷系统标准•GB50072:《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》•系统分类及对应的安全要求•GB50029:《氨制冷系统安全技术规程》•设备材料和结构规范•GB/T9237:《制冷系统及热泵安全与环境要求》合规性检查要点IIAR6-2019:氨制冷系统标准维护实践•日常检查和维护程序设计阶段•安全系统测试周期确保设计方案符合现行标准，安全防护措施完善IIAR9-2020:识别氨泄漏和处理标准•泄漏检测设备要求安装阶段•应急响应规程施工单位资质检查，安装过程监督，验收标准执行运行阶段定期安全检查，应急预案演练，操作人员持证上岗培训总结与知识回顾氨制冷系统核心知识点环保价值物理特性零ODP，近零GWP，符合低碳环保要求高效制冷剂，蒸发潜热大，热力性能优越发展趋势安全管理低充注量，复合系统，智能监控了解危险特性，掌握防护知识，预防为主运行维护系统设计规范操作，定期检查，持续优化合理选材，科学布局，安全设施完备安全第一，预防为主，持续学习，不断提升互动问答环节常见问题解析氨的充注量如何计算？根据系统冷量、蒸发温度、冷凝温度等参数，参考经验值直接蒸发系统约2-3kg/kW，重力循环系统约3-4kg/kW，低充注量系统可降至

0.5-1kg/kW氨系统的维护周期是多久？日常巡检每班1次，设备维护保养按周、月、季度、年度分级实施安全阀检验周期不超过1年，压力容器检验周期按规定执行如何处理小规模氨泄漏？佩戴适当防护装备，确定泄漏源，关闭相关阀门隔离，使用湿布或吸收棉覆盖液氨，用水雾稀释气态氨，避免使用大量水直接冲洗液氨提问指南•请清晰表述您的问题要点•说明您遇到的具体场景或困难•如有可能，提供相关参数或数据•问题可涉及系统设计、运行维护、安全管理等方面您的问题对我们完善培训内容很有价值我们将收集整理常见问题，在后续培训中予以补充附录一氨制冷系统常用术语解释123工艺术语设备术语安全术语蒸发温度制冷剂在蒸发器内蒸发的温度中温系统蒸发温度在-20℃以上的制冷系统PEL值允许接触限值，氨为25ppm8小时时间加冷凝温度制冷剂在冷凝器内冷凝的温度低温系统蒸发温度在-20℃至-60℃之间的制冷系权平均过热度实际气体温度超过饱和温度的温度差统STEL值短时间接触限值，氨为35ppm15分钟背压阀用于控制蒸发压力的调节阀过冷度饱和液体温度超过实际液体温度的温度差油分离器分离压缩机排出气体中的润滑油的装置IDLH值立即危及生命和健康的浓度，氨为300ppm制冷量制冷系统单位时间内从被冷却对象吸收的泄压装置当系统压力超过设定值时自动释放压力热量热气旁通将压缩机排出的热气部分旁通到蒸发器的安全装置的管路系统紧急停机紧急情况下快速停止系统运行的程序附录二氨制冷系统关键参数表氨物理参数氨制冷系统运行参数分子量

17.03g/mol应用场景典型蒸发温度沸点1个大气压-

33.3°C空调0°C至10°C凝固点-

77.7°C冷藏库-5°C至0°C临界温度

132.4°C冷冻库-30°C至-15°C临界压力

11.33MPa速冻装置-40°C至-30°C气体比热容恒压,25°C

2.195kJ/kg·K制冰系统-15°C至-10°C蒸发潜热0°C1371kJ/kg安全参数系统设计参数典型冷凝温度范围30-40°C推荐过热度5-8°C推荐过冷度3-5°C系统额定工作压力高压侧

1.6-

2.5MPa系统额定工作压力低压侧

0.5-

1.0MPa附录三氨制冷设备供应商与资源推荐1氨制冷系统工业应用实景大型食品加工厂制冷系统系统技术参数图中展示了一座现代化大型食品加工厂的氨制冷机房该系统制冷量达3000kW，由多总制冷量3000kW台螺杆式压缩机并联运行，采用蒸发式冷凝器散热系统采用分区设计，包括冷藏区-5℃和速冻区-35℃两个不同温区氨充注量4500kg该系统特点压缩机功率4×250kW•采用先进的PLC控制系统，实现全自动运行冷凝器类型蒸发式•压缩机组采用变频控制，根据负荷需求自动调节运行频率•配备完善的安全防护设施，包括氨气检测报警系统蒸发器类型重力循环式•应用热回收技术，回收压缩机排气余热用于生活热水控制系统西门子S7系列PLC年运行时间7500小时能效比COP

4.2案例分享某大型冷库氨制冷系统设计与运行节能设计亮点01变频调速技术压缩机和冷却风机采用变频控制，根据负荷自动调节运行频率，相比定速系统节电22%02蒸发压力优化控制根据不同区域温度需求，设置多级蒸发压力，提高系统能效比03智能除霜系统基于传感器监测的按需除霜控制，减少除霜频次，节约30%除霜能耗系统规模与配置04•冷库总面积25,000平方米热回收系统•储存温度-18°C至-24°C•总制冷量2,800kW回收压缩机排气余热用于地面防冻和办公区供暖，年节约能源成本约15万元•系统类型两级压缩氨制冷系统安全管理经验•压缩机配置4台螺杆式压缩机•冷凝方式蒸发式冷凝器该项目采用了机房隔离设计，将氨系统限制在专用机房内，采用二次载冷剂向冷库区域输送冷量机房配备了双重备份的氨气检测•蒸发器类型重力循环氨泵供液系统报警系统，自动通风排氨装置，以及应急喷淋系统安全管理核心措施制定专门的安全管理规程，运行人员持证上岗，每季度开展一次泄漏应急演练，建立完善的设备巡检和维护保养制度案例分享氨制冷系统事故应急演练实录演练场景设定参与人员职责某食品加工厂氨制冷系统液氨管道法兰连接处发生泄漏，泄漏点位于高压液氨管道，初步估计泄漏量约为20kg/h泄应急指挥漏发生时厂区有50名工作人员在岗演练流程总协调指挥应急行动，决策重大事项，与外部救援单位联系泄漏发现与报警0分钟1技术组巡检人员发现泄漏，立即通过对讲机向控制室提供技术支持，指导泄漏源控制，系统降压等专业操作报告，启动一级警报2初步应对3分钟处置组应急小组穿戴C级防护装备到达现场，确认泄漏严重程度，启动二级警报人员疏散5-15分钟3穿戴防护装备进入现场进行泄漏控制和处置工作全厂人员按预定路线疏散至安全集合点，清点人数4泄漏控制10-30分钟警戒疏散组负责人员疏散、区域警戒、人数清点和外部交通管制专业处置小组穿戴A级防护装备进入现场，关闭相关阀门，隔离泄漏源现场处理30-60分钟5医疗救护组使用专业工具更换损坏的密封垫片，并进行泄漏测试提供现场急救和医疗支持，安排伤员转运6恢复生产60-90分钟确认安全后，逐步启动设备，恢复正常生产演练效果评估本次演练总体顺利，从发现泄漏到控制泄漏源用时17分钟，人员全部疏散用时11分钟，均达到预期目标存在问题部分人员防护装备穿戴不规范；应急通信设备有干扰；现场处置组协调配合有待加强改进建议增加防护装备穿戴培训；更换高质量通信设备；加强团队协作训练未来展望氨制冷在绿色低碳时代的角色国家碳达峰碳中和目标氨制冷助力环保与节能中国承诺2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和制冷行业作为氨作为天然制冷剂，GWP接近于零，完全符合《基加利修正案》能源消耗大户，在低碳转型中面临重大机遇与挑战要求15%氨制冷系统能效高，运行能耗低，可减少间接碳排放能耗占比新型低充注量技术降低安全风险，扩大应用范围制冷行业占全国总用电量的比例亿吨可与可再生能源结合，如太阳能驱动的氨吸收式制冷20行业发展机遇与挑战减排潜力制冷行业到2050年累计减排二氧化碳潜力政策机遇绿色制冷技术将获得更多政策支持和财政补贴市场扩展冷链物流、数据中心等新兴领域对高效制冷需求增长技术突破微通道换热器、智能控制系统等新技术推动行业升级人才需求专业氨制冷技术人才将更加稀缺和珍贵结束语氨制冷的三大核心价值持续学习的重要性制冷技术不断发展，新标准、新工艺、新设备不断涌现作为专业技术人员，保持学习的热情，跟踪行业最新动态，是提升个人价值和确保系统安全运行的关键安全通过科学设计、规范操作和完善管理，确保氨制冷系统安全可靠运行谢谢聆听安全、环保、高效的氨制冷技术联系方式后续支持反馈与建议电话010-12345678•技术咨询热线400-888-9999我们非常重视您的反馈意见，请扫描下方二维码完成培训评价问卷•定期技术简报订阅邮箱training@example.com•线上学习社区您的建议将帮助我们不断改进培训内容和方式，提网址www.refrigeration-training.com•现场技术支持服务供更优质的服务感谢您的参与！期待在未来的技术交流中再次相见。