北方冬季乳品厂利用自然冷源的研究分析

孙颖 刘雨晴 张广宇 王起霄 刘思雨

哈尔滨商业大学能源与建筑工程学院

0 引言

目前，各行业主要采用设计相应换热器[1]、系统[2]或引入新风[3]等方式对自然冷源进行利用。在乳品厂的生产过程中，为抑制原料（牛奶）中细菌的生长，需要对牛奶进行冷却降温和冷藏保鲜，且为保证乳制品绝对新鲜，其他生产加工过程也要处于低温环境，因此低温加工是乳品厂不可或缺的工段[4]。对于乳品厂的传统制冷系统，其耗电部分主要为压缩机，蒸发式冷凝器水泵和轴流式风机，冷水泵等，该制冷系统正常运转需要消耗大量电能[5]。若乳品厂需要的用冷温度与自然冷源温度相匹配，则可利用自然冷源达到节能的目的[6-7]。

乳品厂用冷工段对载冷剂的温度要求为从8 ℃降到4 ℃，传统制冷系统的蒸发温度最低为-5 ℃，因此，室外温度低于-5 ℃时可以利用自然冷源。笔者针对哈尔滨地区某乳品厂现有制冷系统进行节能改造方案设计。

1 实际工程案例

以哈尔滨地区某乳品厂用于冷却降温的某制冷系统为例，其主要要求：将载冷剂从8 ℃降到4 ℃，载冷剂流量为100 t/h。该制冷系统使用2 台型号为JZKA16 的螺杆式压缩机、1 台型号为ZA-1.0 的贮液器、1 台型号为ZNX900 的蒸发式冷凝器，蒸发温度为-5 ℃。

乳品厂采用间接制冷，即低温制冷剂先将载冷剂降温，被冷却的载冷剂再被送到各个用冷工段，对原料进行冷却或是制造低温环境。由于乳品生产过程的低温高于冰点，且水对乳品无污染，尤其泄漏后不对乳品质量造成影响，且价格低，因此乳品厂的载冷剂通常选用水。……