凯发网:中国专家入选联合国教科文组织政府部门间水文水利方案董事会现任主席

文中转自【高新科技日报】;

将是奥运会有史以来初次大量应用二氧化碳制冷剂

称为当今最优秀制冰技术性之一的二氧化碳跨临界值直冷制冰技术性并非空穴来风。去除低碳环保、凯发备用网址易获得等特性外,二氧化碳跨临界值直冷制冰技术性还具备温度操纵准、冰面品质优、制冰高效率高优点。

北京冬奥会的步伐渐行渐近,目前为止,北京市分赛区15块冰面已所有进行场所基本建设。除北京首都体育馆外,别的全部比赛展览馆均在开展制冰机器设备调节,将于今年冬天所有进行制冰。

北京首都体育馆快人一步,已取得成功制成北京冬奥会首块由二氧化碳跨临界值直冷制冰技术性做出的冰面。二氧化碳跨临界值直冷制冰技术性是当今冬天运动场地最现代化的制冰技术性之一,将在北京冬奥会开展规模性运用。

运动场馆的块状冰面怎样做成?二氧化碳跨临界值直冷制冰技术性究竟有多优秀?对比别的制冰技术性,它又有什么优点呢?12月1日,南开大学机械工程学院专家教授马一太接纳高新科技日报记者采访,对那些问题开展了解释。

“元老级”制冷剂振兴,北京冬奥显身手

二氧化碳在致冷行业并不是“领秀”。实际上因为其简易容易得到、质优价廉,早就在100很多年前,欧洲地区刚发生蒸汽缩小式工业制冷时,二氧化碳就被做为制冷剂应用。

但伴随着人造制冷剂技术性的发展趋势,二氧化碳慢慢被临界值温度高、易汽化的人造制冷剂空调氟利昂所替代。到了上世纪七八十年代,世界各国逐渐意识到臭氧空洞和全球变暖两大环境污染问题与人造制冷剂相关,陆续逐渐终止其应用。

“依据1987年国际社会签署的《蒙特利尔议定书》,在我国在2010年前,早已取代了对大气层有比较严重杀伤力的制冷剂,有象征性的是空调氟利昂R12;到2030年,在我国还将取代对大气层有轻度杀伤力的制冷剂,有象征性的是空调氟利昂R22。”马一太详细介绍说,“2016年,全球197个我国地方的《蒙特利尔议定书基加利修正案》规定资本主义国家到2035年,发达国家到2045年,逐渐减少强全球变暖的生成制冷剂应用,在其中具备象征性的是现阶段很多应用的R134a、R410A和R507等,这种凯发备用网址制冷剂尽管不毁坏大气层,但造成的全球变暖明显,1kg制冷剂造成的空气污染物等同于千余乃至大量的二氧化碳剂量(1kg二氧化碳的二氧化碳剂量是1)。”

因为人造制冷剂存有诸多缺点,促使二氧化碳这一“殿堂级”制冷剂又重返大众视线。

马一太说:“二氧化碳做为大气的组成成份之一,不容易对大气层造成毁坏。二氧化碳虽是空气污染物,但全球变暖远少于别的人造制冷剂。”

恰好是因为二氧化碳致冷的这一环境保护特性,本次冬季奥运会北京市分赛区的15块冰面里将有7块选用二氧化碳跨临界值直冷制冰技术性。这促使北京市2022年冬季奥运会将变成在历史上初次大量应用二氧化碳制冷剂的夏季奥运会。

制冷原理像电冰箱,制做关键点见真章

做为短道和花滑赛事展览馆的北京首都体育馆已于11月中下旬进行制冰,冰面规格为31米×61米。制冰全过程中,几台二氧化碳制冷压缩机与此同时运行,冰板层里致冷管路内超低温二氧化碳与冰板水泥混凝土开展传热,冰板水泥混凝土温度逐渐降至零下十几℃,致冷精英团队不断地在冰板上撒水安全作业,冻住各层几毫米的冰面,通过很多次那样的工艺流程,薄厚几十毫米的冰面才可以冻洁取得成功。

小到家用冰箱,大到商业服务冻库,所有制性质冷活动内容的关键全是制冷机组。制冷机组关键由制冷压缩机、冷却器、空调膨胀阀、冷凝器4个一部分构成,在其中的重要成分便是制冷剂,不一样的制冷剂可以到达的最少温度也不一样。

马一太向小编表述了制冷机组的原理,最先是汽态制冷剂进到制冷压缩机,根据空调压缩机的缩小,制冷剂温度上升;随后,这类温度较高、气体压强比较大的制冷剂蒸汽进到冷却器,在这儿髙压蒸汽放热反应变为髙压液态,发热量在这里一阶段根据冷却器排到外部或开展余热回收运用;然后髙压液态根据节流阀的降血压,变为低电压蒸汽加液态的混合物质进到冷凝器;最终,液体制冷剂在因为制冷压缩机的吸脂功效而维持很低电压强的冷凯发备用网址凝器中快速挥发变为汽体,消化吸收发热量,温度减少,这时假如周边存水便会冻结成冰。最终变为气态的制冷剂又被吸进制冷压缩机,进到下一个循环系统。

“二氧化碳可以像空调氟利昂或氨一样做为制冷剂,它的制冷循环基本原理与一般制冷剂基本一致,全是蒸汽缩小致冷(或热泵机组)循环系统,可是在小细节上又各有不同。”马一太详细介绍说,通常二氧化碳液态罐里存储有较多的液态二氧化碳,根据二氧化碳泵,以致冷需要量的1.5—2.5倍供液,可以确保冰场各个地方的温度更匀称;制冷压缩机多为数台,具体运用时可依据空调制冷量的转变操纵打开数量;由电脑控制的空调温控器可依据空调制冷量尺寸及其自然环境温度转变精准地操纵二氧化碳挥发温度。

省掉致冷“二传手”,温度易控高效率

称为当今最优秀制冰技术性之一的二氧化碳跨临界值直冷制冰技术性并非空穴来风。去除低碳环保、易获得等特性外,二氧化碳跨临界值直冷制冰技术性还具备温度操纵准、冰面品质优、制冰高效率高优点。

此项技术性往往可以准确无误地操纵制冰温度,确保冰面品质,与其说选用立即空气冷却息息相关。

过去一些运动场馆制做冰面时通常运用间接性致冷,即载冷剂致冷的方法。间接性致冷就是指将立即空气冷却获得的制冷量根据载冷剂传送给冰面以进行减温的全过程。马一太详细介绍到,其特点是对冰场地底穿管的抗压强度规定很低,只需不液漏就可以,通常可以用塑料软管。抗压的内容都是在制冷机组设备里。这针对临时性的冰场,如演出表演或冬天冰雪嘉年华而言,是有效的挑选。但对运用于正规赛事的冰场,它最高的问题是冰面的温度不一致。由于通常做为载冷剂的成分,不论是生理盐水或是乙二醇溶液,都并不是在一个较为固定不动的温度放热反应,载冷剂管路一定有出入口温度差。当出入口温度差过大时,冰面便会发生硬软不一的状况,而要减少出入口温度差,载冷剂的总流量就需要增加,致冷的耗能也就升高了。

“除此之外,在大中型赛事展览馆的制冰中,制冰温度必须十分精确,温度差要调节在±0.5℃,相对应的,冷冻设备中制冷剂的挥发温度也需要操纵在一个精确的温度(通常比冰面温度低5℃—7℃)。”马一太注重,加上在赛事中,冰场附近有选手、教练员、裁判员、服务项目工作人员和总数不定的观众们,冰面上也有照明灯具和中央空调,与此同时户外的自然环境温度也在转变。这种要素都提高了保持冰面温度的难度系数。

“立即空气冷却是制冷剂在冰场地下排水管中立即挥发,导热系数和致冷高效率都很高,而且正常情况下可以将温度操纵在一个数值,加上用泵供液完成倍数循环系统,可将温度差操纵在±0.5℃,冰场各个地方温度基本一致,这针对像直径约400米的大路花样轮滑至关重要。”马一太说。

与此同时,二氧化碳跨临界值立即挥发冰场的热冷开发利用能耗等级相对比较高,致冷全过程中排除的余热回收还能够收购,达到选手日常生活开水、化冰池化冰、冰面维护保养浇冰等能源供应。

“北京市2022年冬季奥运会将向全球展现绿色奥运优秀核心理念,与此同时也终将促进在我国和生活的工业制冷做到更好的水准。”马一太说。

检举/意见反馈

Previous Post Next Post