制冷系统低压侧压力容器设计压力取值的合理性探讨

曹本勇

摘要：论述了有关准则对制冷系统低压侧压力容器里设计压力的规定与制冷体系低压侧压力容器的特征。研究并且距离论述了环境温度里对制冷体系低压侧压力容器里策划压力的作用，证明提升设计压力也没有办法满足容器的安全需求。提出提升容器的保持冷气性能、装置安全泄放安装才是确保制冷体系低压侧压力容器里安全的关键措施。

关键词：制冷系统;低压测压容器设计压力取值;合理性探究

精确设计压力是展开压力容器里设计工作的条件，设计压力里压力容器设计一定要确定的指数其一，其取值直接联系到容器的壁厚，作用容器的安全运用。关于常规里的压力容器，怎样精确设计压力，在《钢制化工容器设计基础规定》，以及《压力容器 第1部分：通用要求》里均有明文的规定。关于盛装饱和形式的温度下的低沸点以及低温制冷剂里的压力容器，不可以完全依照上文准则确定其策划压力。这类容器具有一项共同的特征，即正常工作时候温度比较低，并且容器承受的内压比较小（有些乃至是微负压）、容器装置具有保冷层，在制冷体系低压测压力容器便在施工状况下运用。

1 制冷系统低压侧压力容器的特点

制冷压力容器指是在制冷重复进程里工作的协助配置，用在储存和分离制冷剂，以实现优化制冷重复环的目的。制冷重复由冷凝、压缩、蒸发以及膨胀四个进程构成，制冷剂在紧闭的制冷系统里反复的把制冷压缩、蒸发、冷凝以及膨胀持续的在蒸发机器里吸收汽化实行制冷降温[1]。

图一是标准的双极压缩制冷重复，源自储液器里的高压液体里的制冷器经过膨胀阀缩减，在降压的时候因为少量的液体制冷剂里的汽化吸热，让流经膨胀阀的整体液体制冷剂里的高温对应缩减，变成低压温液体里的制冷剂融入低压重复筒储存起来，然后用液泵运输到蒸发器里吸收环境媒介的热量和汽化，实现制冷的目标。为了避免系统里的冷量损耗，膨胀阀以后的管道与配置会实行保冷热处理。在制冷系统里的自节流部件出口到压缩机吸气口期间的协助设备（包含中间冷却器）是低压测压容器，容器里是处于饱和情况或是存在比较小过冷度或者存在比较小制冷剂。制冷体系的低压侧压力容器通常装置在室内，正常工作状况下，容器承载的内压是制冷剂饱和温度里的蒸汽，或者是工作状态里，容器承受的内压作为制冷剂饱和温度里的蒸汽压，或者是制冷系统停止运转以后，受环节和温度影响，容器里的制冷剂经过器壁与保冷材料和空气实行热交换以后，制冷剂或许实现的最高压力。

2 相关标准的规定

当前，对制冷体系压力容器策划压力做出明显规定的准则有《制冷装置用压力容器》、《氟代烃类制冷装置用辅助设备 第 3 部分： 干式蒸发器》、《制冷装置用 小型压力容器》、《冷库设计规范》、《氨制冷装置用辅助设备第9部分：低压循环桶》以及《冷库设计规范》[2]。

现行准则对数用制冷剂在39℃的时候饱和蒸汽压力当做容器的设计压力，少部分以42℃的时候制冷剂饱和里的蒸汽压力当做容器的策划压力，部分则以52℃的时候制冷剂里的饱和蒸汽压力当做容器的策划压力，这反映出国家的制冷压力容器准则里内容不同的状况。根据《氨制冷装置用卧式蒸发器》以及《氟利昂制冷装置用干式蒸发器》 等准则可知，制冷设备用压力容器里的低压侧均是用R717和R22制冷剂在39℃的时候饱和整理压力是1.4MPa当做设计压力。

3 环境温度的影响

依照我国《制冷装置用压力容器》里的规定，制冷体系低压侧压力容器是依照环境温度是39℃的时候，把容器里制冷剂在39℃饱和温度里的蒸汽压力当做容器的策划压力。在环境温度或许大于39℃的时候，应该依照制冷剂实现的最高温度精确，“制冷剂实现的最高温度”指的是环境温度[3]。《压力容器术语》里对“环境温度”概念是容器所在地附近的介质温度，一般是容器附近的大气温度和环境的极端温度指的是以前的最高或者最低大气温度。

根据有关报道：进几十年来国家大陆的年极端里的最高气温是依次递增走向，上世纪九十年代以来这类走向呈现比较显著，我国某省在上世纪后叶气温剧烈提升，不过变暖速度并没有超出从前的质量，某省年平均最高温度总体呈现逐渐增长走向，在上世纪六十到八十年代初期，最高气温变化比较猛烈，具有季节偏差，即夏天最高温度是下降走向，此外三个季节最高温度则是上升走向。从這些资料能够看出，即便不考虑配置保冷层里的绝热成效，把制冷体系低压侧压力容器的设计温度统一设定成44℃，乃至52℃，也是没有必要的。

4结束语

制冷系统低压侧压力容器在通常工作装置下，容器里的业态制冷剂经过保冷层里的冷损耗摄取热量以后产生汽化，这种气体会被制冷压缩机器吸收走，所以容器的工作压力不能超过制冷剂里的饱和温度下的拔河蒸汽压力。在压缩机器长时间停机状况下，如若汽化以后的制冷剂实行膨胀空间有限，容器里的压力便会跟随时间的增加而缓慢提高，压力的大小还和容器里制冷剂的储存量与膨胀空间联系，不过一定进度超出当前准则规定的策划压力。制冷系统低压侧压力氢气的设计压力该当顾及环境和温度的作用。重点措施应该是让容器里的低温液态制冷剂存在比较小的冷量损耗，以提升制冷系统的运转成效，并且在制冷压缩机器短时间停机的状况下，容器可以承担制冷剂汽化里的膨胀以后的压力而不会运行安全泄放设备向外排放，以缩减制冷剂的浪费[4]。不应该因为大气温度在日益变暖而归于提升制冷系统里的低压侧压力容器的策划压力，而是应该运用导热指数更低的保冷材质或者增长保冷层厚度的措施，缩减制冷剂因为摄入热量而出现汽化的状况。

参考文献;

[1]熊从贵，陈灵江，林龙，金琦.制冷系统低压侧压力容器设计压力取值的合理性探讨[J].化工机械，2019，46（04）：353-356+377.

[2]郭渠，孙卫国，程炳岩，等. 重庆夏季极端最高气温的时空变化特征分析[J]. 西南大学学报（ 自 然科学版） ，2009，31（ 5） ： 98 ～ 105.

[3]马明，郑晓鹏. 瑞安市近 45a 气温和降水变化特征分析[J]. 浙 江 农 业 科 学，2017，58 （ 6） ： 1065 ～1068.

[4]GB 50019-2015，工业建筑供暖通风与空气调节设计规范[S]. 北京： 中国计划出版社，2015.

（作者单位：江苏派斯特压力容器有限公司）