【正文】 全量蓄冷是指冷水機(jī)組在夜間運(yùn)轉(zhuǎn)就能提供次日高峰期所需全部冷量,而冷水機(jī)組不運(yùn)行。因此液壓馬達(dá)的實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩取決于液壓馬達(dá)的進(jìn)出口壓力差其輸出特性如下圖所示。單向閥（1），（2）和安全閥（即溢流閥）組成雙向安全油路。便于設(shè)計(jì)制造、使用和海上的維修。(4)液壓傳動(dòng)以液壓油作為工作介質(zhì)，油液本身具有吸振能力，故運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，能在低速下穩(wěn)定工作。故液壓傳動(dòng)極易到較大的力或力矩，液壓傳動(dòng)裝置體積和重量在相同輸出功率條件下，較其他傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊。 （）夜間蓄冷量 Q1= Cqc N一C qc2 N （）當(dāng)Q0=Q1時(shí)的qc值為制冷機(jī)組的單位制冷量kj/h式中：Q每晝夜的總冷量kjqcqc2分別為日間、夜間空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷kj/hQ1為蓄冷槽的容量kj。為時(shí)間修正系數(shù)；由于白天制冷主機(jī)不一定均為滿載運(yùn)行，計(jì)算時(shí)該值可取（ －）； N為夜間制冷主機(jī)在蓄冰工況下的運(yùn)行小時(shí)數(shù)； C為冷水機(jī)組系數(shù)．即冷水機(jī)組蓄冰工況制冷能力與空調(diào)工況制冷能力的比值。2）管路調(diào)節(jié)進(jìn)氣節(jié)流(即比例調(diào)節(jié))進(jìn)氣節(jié)流等于降低吸氣壓力從而減少氣量，通過其它控制件能使減荷閥的進(jìn)氣口面積隨著用氣量的減少而減少；然后隨著用氣量的增加而逐漸增加直到減荷閥完全打開。據(jù)（日）《JARN，2000／8》報(bào)道， PERFOR－MA新系列采用環(huán)保制冷劑R134a，、小充注量和低成本螺桿冷水機(jī)組，%。螺桿式制冷機(jī)在國(guó)外已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在船舶制冷、空調(diào)裝置中?，F(xiàn)在生產(chǎn)的各種型號(hào)螺桿制冷機(jī)都設(shè)有補(bǔ)氣孔口，以滿足設(shè)計(jì)單位選用。應(yīng)用范圍不斷地?cái)U(kuò)大，產(chǎn)量飛躍增加，使螺桿制冷機(jī)已與活塞制冷機(jī)相當(dāng)。先后有英國(guó)、西德、法國(guó)、瑞典、日本、美國(guó)、前蘇聯(lián)、東德和丹麥等國(guó)家三十幾個(gè)公司購(gòu)買了瑞典SMR公司的專利技術(shù)。螺桿式制冷壓縮機(jī)也是一種容積式壓縮機(jī)，自從本世紀(jì)三十年代間世以來(lái)，由于汽缸內(nèi)無(wú)油，噪音大，轉(zhuǎn)子間泄漏量較大，壓縮比較小，因此進(jìn)展較緩慢。而且自石油危機(jī)以來(lái)，由于在供暖、空調(diào)與制冷應(yīng)用中，主要能量消耗于壓縮機(jī)，高效壓縮機(jī)對(duì)美國(guó)市場(chǎng)已成為重要因素。之后，美國(guó)Carrier公司、Trane公司也開始批量生產(chǎn)渦旋式壓縮機(jī)。由于滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)具有往復(fù)式壓縮機(jī)所不具有的優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)仍在長(zhǎng)足發(fā)展。這主要是因?yàn)檫@種壓縮機(jī)具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲低的特點(diǎn)，尤其是能適應(yīng)較大的工況變化(壓力變化)。一般而言，制冷量在1 1ｋＷ以下，滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式效率較高；制冷量在1～15ｋＷ，渦旋式效率最高。至于活塞式壓縮機(jī)的出廠形式，國(guó)外也愈來(lái)愈采取以機(jī)組的形式出廠，如與冷風(fēng)機(jī)配套的機(jī)組或與蒸發(fā)式冷凝器配套的機(jī)組等。 由于活塞式壓縮機(jī)具備了許多優(yōu)點(diǎn)，不僅品種多、規(guī)格全，還在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、易損件壽命和自動(dòng)化方面不斷進(jìn)行改進(jìn)，因而使活塞式壓縮機(jī)得到了廣泛的發(fā)展。這種特性是速度式壓縮機(jī)難以具備的。軸帶離心式制冷壓縮機(jī)采用加裝液力耦合器的增速箱齒輪可解決壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速控制問題，但其僅適用于大功率且工況較穩(wěn)定的場(chǎng)合。反之，當(dāng)外界環(huán)境溫度發(fā)生變化引起冷凝壓力變化時(shí)，會(huì)影響排氣量，引起供氣的波動(dòng)。它是利用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪對(duì)制冷劑氣體作功，使氣體獲得動(dòng)能，而后再將動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ芤蕴岣邭怏w壓力。軸帶式制冷壓縮機(jī)除了一般電動(dòng)制冷機(jī)組具備的條件外，還需滿足下列要求a軸帶式制冷壓縮機(jī)的排出壓力在船舶航區(qū)范圍內(nèi)的極端氣候變化條件下滿足制冷系統(tǒng)冷凝壓力的要求，確保軸帶式制冷壓縮機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。蓄冷槽單位體積的蓄冷量稱為蓄冷密度。從此點(diǎn)后，各點(diǎn)溫度同時(shí)回升，標(biāo)志水合物開始形成，由于氣體水合物形成的位置和存留的地點(diǎn)導(dǎo)致蓄冷罐中結(jié)晶過程中各測(cè)點(diǎn)的溫度有差別?？傊?，苯磺酸鈉通過降低表面張力，在互不相溶的兩相中產(chǎn)生乳化作用，使水合致劑液滴懸浮在水相中或水滴懸浮在水合致劑液相中，使一定數(shù)量的水分子有機(jī)會(huì)把水合致劑分子包絡(luò)起來(lái)，從而縮短了形成網(wǎng)狀分子排列結(jié)構(gòu)所需時(shí)間，提高水合反應(yīng)速度，降低水合物生成過冷度。(4)MP52在形成水合物時(shí)，其組分R22和R152ａ趨向于共晶，共晶點(diǎn)約為16℃，而在MP39中是非共晶的。從圖11的結(jié)果可見, SPAN20對(duì)MP39蓄冷過程不如TWEEN80顯著，加入表面活性劑后，結(jié)晶過冷度僅略有減小，傳熱系數(shù)則沒有明顯變化。在放冷過程的后期,圖210 表面活性劑對(duì)M52的影響[12]隨著水合物逐步分解殆盡，上升的氣泡也越來(lái)越少，傳熱系數(shù)又開始下降。這表明MP39的分解溫度大大高于MP52，如此高的分解溫度對(duì)于空調(diào)工程應(yīng)用是沒有什么意義的。而從圖28可見，二者的水合過程總傳熱系數(shù)相差并不大。MP39和MP52各組分的四相點(diǎn)及與R12的對(duì)比見表1。放冷過程中除需考慮時(shí)間因素外，可通過低溫送風(fēng)達(dá)到減少設(shè)備容量，舒適送風(fēng)的目的。過冷度也從70C 減為40C。因此，冷凝器的整體高度應(yīng)盡可能地小，位置也應(yīng)盡可能地貼緊上端蓋。R141b與水是微溶的．兩液相之間的相互擴(kuò)散是水合物生成的關(guān)鍵。另一部分在釋放出來(lái)后使罐內(nèi)物質(zhì)溫度回升。當(dāng)液層溫度達(dá)到R141b氣體水合物的臨界分解溫度時(shí)，氣體水合物還是沒有形成，直到溫度降到B點(diǎn)時(shí)，水合物同時(shí)出現(xiàn)在氣液界面和液液界面．這一刻的溫度，稱為起晶溫度。由此，在蓄冷罐內(nèi)形成了一有序運(yùn)動(dòng)。當(dāng)壓力大于po(Q2對(duì)應(yīng)的壓力)時(shí)．水合物是液體制冷劑與水作用形成，這時(shí)相變溫度變化非常?。划?dāng)壓力小于 po時(shí)．水合相變溫度隨壓力的降低而降低。 R141b氣體水合物反應(yīng)方程一般形式為：R141b+17H2O=R141 b實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)第二、三周期的蓄冷過程比第一周期容易生成氣體水合物，這是因?yàn)榈谝恢芷谒衔锶诮夂蠓锇何⒌闻c水混合較好，接觸面積大，且殘余的水合物顆粒為后面的蓄冷結(jié)晶提供了晶核，使水合物更易生成。一56mm，冷凍水溫2一60C）下相同時(shí)間內(nèi)連續(xù)3個(gè)周蓄冷量和放冷量隨冷凍水流量的不同的變化規(guī)律。當(dāng)溫度降到臨界點(diǎn)Q。氣體水合物存在于相圖中的線 BQ1Q2C左邊區(qū)域，其中 Q2為R134a氣體、冰、水、水合物共存的四相共存點(diǎn)，又稱臨界點(diǎn)。氣體水合物蓄冷工質(zhì)的研究最先是Rll、RllR1R21等工質(zhì)，因?yàn)镃FCs對(duì)大氣臭氧層有很強(qiáng)的破壞作用，已于1996年禁止生產(chǎn)并逐步停止使用，新的替代工質(zhì)作為氣體水合物的蓄冷工質(zhì)在不斷研制中。優(yōu)態(tài)鹽相變材料雖然通過種種的技術(shù)改進(jìn)可較好地應(yīng)用于蓄冷空調(diào)，但其蓄冷密度低的不足和對(duì)容器腐蝕是顯而易見的，因而在用于船舶蓄冷空調(diào)時(shí)有蓄冷柜體積大的不足；在蓄冷柜優(yōu)態(tài)鹽容器的存在，增加了蓄冷、釋冷過程中的傳熱溫差，降低了制冷效率，增加了初投資和運(yùn)行成本。7H2O和H2O系統(tǒng)的轉(zhuǎn)熔溫度)或更低才結(jié)晶，那就可能生成Na2SO410H2O作為核化劑,多種添加劑的多元系統(tǒng)。優(yōu)態(tài)鹽蓄冷系統(tǒng),因其相變溫度在0℃以上，雖其相變潛熱小于冰，但蓄冷能力遠(yuǎn)大于水，且亦可使用常規(guī)的冷水機(jī)組，很容易對(duì)現(xiàn)有的空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行改建。從現(xiàn)有的幾十種儲(chǔ)冰系統(tǒng)來(lái)看，如直接蒸發(fā)制冰如冰盤管式、機(jī)械動(dòng)態(tài)制冰和間接蒸發(fā)制冰如完全凍結(jié)式、冰球式等，都是利用水的固液轉(zhuǎn)換時(shí)潛熱儲(chǔ)存冷量，因而都有下列缺點(diǎn)：(1)制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度較低，通常在50C—100C。但由干蓄冷過程水無(wú)相變，只能儲(chǔ)存水的顯熱，因而蓄能密度低，蓄水槽占地面積大。a 形成氣體水合物的制冷劑應(yīng)有較好的化學(xué)穩(wěn)定性和惰性，在極端環(huán)境溫度和壓力條件下不會(huì)化合與分解，減少蓄冷工質(zhì)對(duì)金屬材料有腐蝕作用的物質(zhì)產(chǎn)生。因而對(duì)適合船舶使用的相變材料的氣體水合物的性能測(cè)定和比較是選擇優(yōu)良性能蓄冷材料必須做好的工作。削峰填谷政策的實(shí)施對(duì)于能源的高效利用，延緩新機(jī)組和供配電設(shè)施建設(shè)，減少電力投入和裝機(jī)容量，提高電網(wǎng)負(fù)荷率，降低運(yùn)行成本，節(jié)約能源消耗及對(duì)環(huán)境保護(hù)都具有重要的意義。冷藏倉(cāng)庫(kù)采用蓄冷技術(shù)，既可利用峰谷電價(jià)的差價(jià)提高經(jīng)濟(jì)性，還可加快降溫速度，在停電時(shí)作為應(yīng)急冷源，確保貨物不受損壞、冷藏運(yùn)輸過程中采用蓄冷技術(shù)，也可使制冷機(jī)負(fù)荷保持穩(wěn)定，提高其工作效率。目前尚無(wú)有關(guān)船舶使用蓄冷空調(diào)的報(bào)道。目前，水合物蓄冷的研究主要包括以下兩大方面：一是單元?dú)怏w或多元混合氣體形成水合物的熱力學(xué)條件和動(dòng)力學(xué)問題，即研究水合物形成條件、生成速度及添加劑的作用。如日本正在進(jìn)行油水乳化冰漿的蓄冷與輸冷研究[1]。隨著電網(wǎng)移峰填谷的要求越來(lái)越迫切和政府推行峰谷電價(jià)的力度越來(lái)越大，蓄冷空調(diào)即將在中國(guó)掀起一個(gè)迅猛發(fā)展的高潮。船舶電站裝機(jī)容量為滿足高峰用電的需要，必須配置較大容量的發(fā)電機(jī)組，因而大多數(shù)時(shí)間處于部分負(fù)荷下工作，造成船舶電站資源的浪費(fèi)。近年來(lái)空調(diào)負(fù)荷在城市中迅猛增長(zhǎng)，一些大中城市的空調(diào)用電量已占其高峰用量的30%以上，加劇了電力高峰不足而低谷過剩的矛盾。美國(guó)蓄能協(xié)會(huì)則預(yù)測(cè)到2010年全國(guó)空調(diào)采用蓄能技術(shù)的將達(dá)到95%以上。各類蓄冰形式各有特色，適用于不同要求的場(chǎng)合。氣體水合物蓄冷研究最早起始于20世紀(jì)80年代，美國(guó)橡樹嶺國(guó)家試驗(yàn)室首次以制冷劑R1R12為水合介質(zhì)形成氣體水合物蓄冷。3)日本超級(jí)熱泵計(jì)劃開發(fā)的以R141b氣體為水合介質(zhì)的內(nèi)置式反應(yīng)和熱交換蓄冷方式[7]，℃，但內(nèi)置攪拌器，功耗大，限制了蓄冷密度的提高。2002年峰谷電差近400萬(wàn)KW，比2001年凈增100萬(wàn)KW，2003年由于持續(xù)的高溫少雨水電量下降，高峰負(fù)荷造成全國(guó)范圍內(nèi)缺電1000多萬(wàn)KW，其中浙江缺電200多萬(wàn)KW，寧波缺電30多萬(wàn)KW，2004年，據(jù)國(guó)家電力局有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，夏季全國(guó)用電缺口達(dá)3000萬(wàn)KW左右，華東電網(wǎng)缺口達(dá)1800萬(wàn)KW左右，江浙兩省電力缺口在1500萬(wàn)KW以上，寧波市的用電指標(biāo)為175萬(wàn)KW，預(yù)計(jì)用電缺口在100萬(wàn)KW以上，峰谷電差額繼續(xù)拉大，高峰時(shí)不得不實(shí)行拉閘限電，嚴(yán)重制約了工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的增長(zhǎng)和投資環(huán)境的改善。國(guó)務(wù)院國(guó)發(fā)[1998]32號(hào)文中更強(qiáng)調(diào)了加快推廣包括蓄冷空調(diào)在內(nèi)的各種削峰填谷的技術(shù)措施。在靠碼頭時(shí)暖冰蓄冷系統(tǒng)可利用岸電蓄冷，進(jìn)一步降低船舶運(yùn)行成本，減少船員的勞動(dòng)強(qiáng)度。c 氣體水合物中制冷劑在常溫下的飽和壓力要低，降低蓄冷柜制造成本。價(jià)格低廉，易于取得，使用壽命長(zhǎng)，維護(hù)管理成本低。其次是固定壓載水或?qū)Ｅ搲狠d水艙的布置位置也不能滿足水蓄冷系統(tǒng)布置的要求。實(shí)現(xiàn)快速釋冷有許多問題需解決。10H2O溶液是添加KCl、NaCl和NH4Cl的辦法來(lái)降低其轉(zhuǎn)熔溫度用添加Na2B4O710H2O。為了達(dá)到Na2SO4氣體水合物最基本的分類是根據(jù)主晶格的結(jié)構(gòu)。研究者普遍認(rèn)為R134a是一種理想的水合物蓄冷工質(zhì)，這主要由于 R134a是替代工質(zhì)，其相變臨界溫度可直接與空調(diào)系統(tǒng)相匹配，臨界壓力較低，水合物聚合反應(yīng)熱大，在蓄冷、放冷過程中熱流量穩(wěn)定，放熱系數(shù)大等優(yōu)點(diǎn)在各種蓄冷工質(zhì)中優(yōu)勢(shì)明顯，適合于船舶蓄冷的要求，是具有發(fā)展?jié)摿Φ拇靶罾淇照{(diào)的蓄冷工質(zhì)。這些大氣泡穿過水層時(shí)是挾帶一些R134a液體的“兩相汽泡”，然后到達(dá)上面的氣體層，并不斷在冷疑器的表面冷凝下來(lái)。在蓄冷過程中運(yùn)行工況對(duì)氣體水合物的形成有顯著影響。如圖23所示為R134a氣體水合物的蓄放冷，氣體水合物的生成溫度一般比冷凍水溫度TW高2～3C。但加入過高比例的正丁醇則起到阻止結(jié)晶的作用，不能使更多的氣體水合物生成。相圖中Q2點(diǎn)被稱為氣體水合物形成的臨界點(diǎn)或分解點(diǎn)。與此同時(shí)，氣層由于部分R141b氣體冷凝導(dǎo)致 R141b分壓降低。液層被上升的R141b氣泡充分?jǐn)噭?dòng)．溫降十分迅速。上界面（氣液界面）的水合物生長(zhǎng)迅速，結(jié)構(gòu)疏松，呈白色霜狀，很快就占據(jù)了氣層的大部分空間．與此同時(shí)，在上層水合物與液層的接觸面，形成大量的絨毛狀的水合物向下漂移，沉積在液液界面。水合物出現(xiàn)時(shí)過冷度依然存在，但與第一循環(huán)相比己是大大地減小，原因是蓄冷介質(zhì)中存在大量結(jié)晶晶核，整個(gè)蓄冷過程平穩(wěn)。由于 R141b氣體與冷凝器表面僅僅依靠熱傳導(dǎo)來(lái)?yè)Q熱，熱阻較大。理想的加熱器高度應(yīng)當(dāng)與液層相當(dāng)，最下一層盤管緊貼著下端蓋，各層盤管均勻地分布在液層中。至今為止對(duì)Rll ＋R12，R12＋R141a和R134a＋R134b為混合工質(zhì)的情況所做實(shí)驗(yàn)結(jié)果已作詳細(xì)報(bào)道，復(fù)合材料與單工質(zhì)不同，額外能源的加入（機(jī)械攪拌或加強(qiáng)自然對(duì)流）就顯得非常重要。沸點(diǎn)相差懸殊的R12/R11很難形成水合物也由肖立全等實(shí)驗(yàn)證明。由于多輪次的實(shí)驗(yàn)均觀察不到第三個(gè)峰，我們有理由判定R124是不能形成水合物的。[10]圖29 M52水合物放冷過程實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，在同樣的熱水溫度下，MP39水物的分解要困難得多。在整個(gè)冷卻階段和水合物生長(zhǎng)階段，加入表面活性劑可使傳熱系數(shù)提高，添加劑大大降低了水的表面張力，使得分解出來(lái)的微小氣泡能夠迅速上升至罐頂?shù)臍鈱?，從而有效地減小了水合物周圍包圍的氣膜厚度，降低了氣膜熱阻。MP39的實(shí)驗(yàn)結(jié)果MP39圖211 表面活性劑對(duì)M39影響的組分與MP52相同，所不同的是，MP39含有更多的易揮發(fā)成分R22，這導(dǎo)致其飽和壓力比MP52高出20%。(2)MP52在形成水合物時(shí)，溫度曲線呈駝峰狀，顯示水合過程中有很大的熱效應(yīng)；MP39的水合熱效應(yīng)較小，溫度曲線呈平緩的階梯狀。ｙＨ2Ｏ形式存在，它是一種化學(xué)清洗劑和氧化劑，可以清除水和Ｒ141ｂ中的雜質(zhì)，而雜質(zhì)的主要影響是由于它們吸附在晶核或生長(zhǎng)晶體的表面，若其不能作為非均勻核化的核心，這種吸附將降低成核率和晶體生長(zhǎng)率，因此加入次氯酸鈣后，可以降低Ｒ141ｂ水合物生成過冷度，尤其可以加速水合反應(yīng)的進(jìn)程。如圖21213和214所示，溫度變化的規(guī)律為：初始階段蓄冷罐中各測(cè)點(diǎn)的溫度均一致下降至最低溫度點(diǎn)，該最低溫度為水合反應(yīng)溫度。臨界分解溫度和水合反應(yīng)溫度之差，稱為氣體水合物生成過冷度。加入3/10000的苯磺酸鈉時(shí)，可以滿足實(shí)際蓄冷空調(diào)工程應(yīng)用的要求。f軸帶式制冷壓縮機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具有優(yōu)良的調(diào)速性能等壓縮機(jī)有離心式和容積式兩類。用于軸帶壓縮機(jī)時(shí)采用傳統(tǒng)的定比增速耦合連接或變速器耦合連接不能滿足空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的壓力、流量的要求。增速箱的齒輪大小可根據(jù)所需的傳動(dòng)比確定增速箱齒輪尺寸。不足之處是體積和重量都較大，且噪聲大，運(yùn)行不平穩(wěn)。近二十年括塞式制冷壓縮機(jī)本身技術(shù)沒有明顯提高。在美國(guó)，轉(zhuǎn)向半封閉和全封閉的傾向比日本更為顯著。并且由于存在易損零件較多，維修工作量大，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)較大等缺點(diǎn)，所以在大容量范圍內(nèi)