工業制冷之“大溫差”與“小溫差” 冰通見解

“大溫差”與“小溫差”指的是制冷或是制熱系統進出水的溫差采取較大還是采取較小方式。工業制冷系統中通常我們說的大小溫度是以5℃為基準，大于5℃稱為大溫差，小于5℃稱為小溫差。

那么對于工業制冷系統來說是該采到“大溫差、小流量”還是“小溫差、大流量”好呢？下面我們就來一起探討這方面問題。

首先我們來分析一下大、小溫差對制冷系統會有哪些影響？

在上一篇《工業冷凍水箱/水池應該怎么做》的文章里已經介紹過關于冷凍水箱/水池的作用。在制冷系統中制冷凍水箱到制冷機再回到冷凍水箱之間的循環我們稱之為一次循環（也可以叫內循環）；冷凍水箱到用戶端面再回到水箱之間的循環我們稱之為二次循環（也可以叫外循環）；另外，如果是水冷的制冷系統還有冷卻循環，則指的是制冷機到冷卻塔再回到制冷機之間的循環。在三個不同的循環水路中我們需要配三套循環水泵，使制冷系統能進行的循環換熱，最終將我們需要冷卻的設備或是工藝冷卻下來；熱量側通過冷卻系統排到環境中去。溫差的變化必然帶來流量的變化，采取“大溫差”相對而言流量就會減小，相反采取“小溫差”流量必需增大。

我們先來看看不同溫差它對一次循環系統有哪些影響。一般制冷主機與冷凍水箱都設在同一冷凍站內，相對來說距離較近，也就幾米十幾米遠，大一點的也很少超過二十米以上的。距離近管程就小，所以對水泵的揚程都不高，一般來說也就20~25米左右的揚程就夠了；流量大一點小一點對水泵功率的影響相對來說就不大；管程近大流量對工程造價影響也小。而從機組制冷效率來說流量大可以促進蒸發器的蒸發效果會更好，機組蒸發效果好能效自然就比較高。所以在一次循環最好不要通過在泵上來節能，通過機組節能比泵上節能更有優勢。

對于二次循環來說一般距離都會比較遠，通常都是二三十米起步，遠的一兩百米都很正常。這樣一個來回的循環再加上系統的水阻，對水泵的功率消耗影響就會比較大；對于管道工程造價也會產生比較大的影響；冷凍水的流量對機組基本上不會產生太大的影響。所以我們建議二次循環選取相對“小流量、大溫差”的方式，配大揚程的水泵以確保系統供水壓力和控制能耗水平。

相對冷卻系統來說冷卻塔的安裝位置一般都會比制冷主機要高，而且又是閉路循環；配備水泵時只要考慮管程長短和管損，揚程通常也不會太大。冷卻水系統對機組的制冷效果也會有一點影響，所以我們建議不要配大溫度，正?？刂圃?℃以內就可以。這樣還能有效避免因為流量不足造成機組高壓報警。

在這里我要重點分析一下低溫制冷系統的一次循環水泵的配置和低溫制冷系統冷卻水泵的配置。作者從事工業制冷行業多年，接觸到大大小小的不同制冷企業，這些企業基本上都是按實際運行工況“5℃”溫差來計算流量。這里我特別把“5℃”用引號引起來是因為這里有一個很容易范的誤區，很多企業都是直接把制冷量除以溫差得到的流量，而沒有考慮低溫系統中的介質的比熱容和流體特征。不管是用乙二醇水溶液、氯化鈣鹽水還是導熱油，它們的比熱容都要小于水，在低溫工況下運動粘度也會大幅增高；導熱性自然是沒有常溫下的水好。這些因素不考慮肯定是不問題的，當然并不是說會造成機器開不起來，而是會造成設備能耗高、穩定性差。

低溫制冷機組都是要從高溫工況起始運行，而且使用工況通常也會高于設計工況，如果流量配低了的話勢必會影響到制冷效果。所以我們在配備冷凍水流量時是需要放大流量。另外還有一點，低溫時機組的制冷劑不易蒸發也會影響到制冷效率；我們通過加大一次循環流量就可以很好地保證機組的蒸發效果。

而當低溫機組提高了冷凍水流量，冷卻水流量最好也要適當提高，避免因高溫運行時制冷機效率提高造成機組高壓。

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