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1、淺析氨制冷工藝摘要: 本文劇作者介紹了制冷工藝的原理,提出了氨制冷存在 的問題及相應(yīng)的對策,供同行參考。關(guān)鍵詞:氨制冷;工藝;探討制冷工藝原理1.1吸收制冷工藝原理余熱吸收式制冷系統(tǒng)是利用熱能來進行制冷,最低制冷溫度可以 達到一60C。余熱吸收式制冷系統(tǒng)由冷凝器、蒸發(fā)器及一個溶液循 環(huán)組成,而后者又由一個發(fā)生器單元及吸收單元組成,起到類似機 械式壓縮機的作用。發(fā)生器由熱水、蒸汽、廢氣等熱能驅(qū)動,或通 過直接燃燒來驅(qū)動。來自蒸發(fā)器的低壓氨蒸汽通過溶液循環(huán)從蒸發(fā)器進入到冷凝器 內(nèi),而不是通過壓縮機。蒸汽在吸收器內(nèi)被吸收,又通過熱能的作 用在發(fā)生器內(nèi)被釋放。此系統(tǒng)內(nèi)唯一的轉(zhuǎn)動設(shè)備就是驅(qū)動溶液循環(huán) 的
2、溶液泵。根據(jù)冷量級別可采用一級吸收制冷或二級、三吸收制冷。1.2壓縮制冷工藝原理壓縮制冷是用壓縮制冷機對制冷劑進行壓縮的一種制冷系統(tǒng)。按 壓縮級數(shù)分為單級壓縮和多級壓縮。壓縮機將從蒸發(fā)器來的低壓蒸 汽進行壓縮,變成高溫、高壓蒸汽后進入冷凝器,受到水或空氣的 冷卻而凝結(jié)成高壓液體。再經(jīng)過節(jié)流機構(gòu)后變成低壓液體,其蒸發(fā) 溫度也相應(yīng)下降,于是在蒸發(fā)器中吸收熱量,使被冷卻介質(zhì)溫度降 低,氨由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài),重返壓縮機,再進行下一個循環(huán)。1.3丙烯和氨壓縮制冷丙烯壓縮制冷流程與氨壓縮制冷流程基本相同,只是制冷劑不 同。由于相同壓力下,丙烯氣體飽和溫度低于氨的飽和溫度,因此 以丙烯為制冷劑,能夠提供比氨更低
3、的制冷溫度。但這兩種介質(zhì)都 能滿足低溫甲醇洗工藝的要求。1.5 “吸收一壓縮”混合制冷“吸收一壓縮”混合氨吸收制冷是將蒸發(fā)后的氣氨,經(jīng)離心式氨 壓機提壓后再去吸收制冷,避免了吸收器在負壓下操作,使生產(chǎn)操 作更加穩(wěn)妥可靠,混合制冷采用工藝副產(chǎn)的低壓蒸汽作熱源,系統(tǒng) 中的溶解熱及冷凝熱由冷卻水帶出。吸收制冷優(yōu)點2.1節(jié)省電能為99%的純液氨再循環(huán)使用,這樣可以節(jié)省電能。2.2投資省、噪聲低、維護費用低、調(diào)節(jié)范圍大、不需要排油氨吸收制冷,不像氨壓縮制冷那樣,需要大的廠房,因而可降低 建筑費用。由于氨吸收制冷中,除氨水泵外,都是靜止設(shè)備,結(jié)構(gòu) 簡單,維護檢修工作量小,易于管理,維護費用少。由于裝置本身
4、設(shè)置了煤氣和蒸汽的雙重?zé)嵩垂┙o形式,在粗煤氣 量負荷低時,為保證雙重精餾的穩(wěn)定性,依靠精餾塔底溫度參數(shù)啟 動蒸汽熱源逐漸加大時,可漸漸切出補給蒸汽,保證了操作彈性。氣體壓縮機的負荷變化范圍較小,負荷低于70%時,正常操作就會 出現(xiàn)困難。2.3比壓縮制冷更具有工藝優(yōu)越性氨水被粗煤氣余熱加熱,主解析塔精餾出氨蒸汽的過程,也是煤 氣自身被冷卻的過程,減少了煤氣降溫所需水量,煤氣溫度可降至 130C,這是使用廢熱鍋爐遠遠不能達到的。同時,也減少了低壓 蒸汽的使用量。因此,從余熱回收角度看,節(jié)省了廢熱鍋爐的一次 性投資費用和運行費用,同時,也為冷卻工段減少了壓力,節(jié)省了 冷卻煤氣余熱的投資和運行費用。2
5、.4大型化以后,氨吸收制冷能耗低的優(yōu)勢更明顯在大型煤化 工產(chǎn)業(yè)中,氨吸收制冷優(yōu)勢明顯,且隨著規(guī)模和制冷深度的增加, 優(yōu)勢將更為突出。當(dāng)制冷溫度每降低1C時,壓縮制冷的電、汽耗 量將增加4%5%;而吸收制冷的蒸汽耗量僅增加2%左右。同時, 溶液循環(huán)泵的動力消耗,不大于壓縮機的10%,甚至更低。氨吸收制冷存在的問題及采取的措施3.1存在的問題3.1.1工業(yè)冷卻水質(zhì)量不達標(biāo),易造成吸收器列管被堵而影響 裝置的能力發(fā)揮。3.1.2精餾塔塔底溫度控制高時,其出口氨水在減壓過程閃蒸 氨氣,與氨水混合物對換熱器列管等設(shè)備會產(chǎn)生沖刷。3.1.3系統(tǒng)補充液氨帶油問題等。3.2針對上述問題,采取的措施3.2.1加
6、強水質(zhì)管理,及時調(diào)節(jié)各項工藝指標(biāo)。3.2.2精餾塔出口增設(shè)閃蒸罐,將閃蒸汽單獨引到精餾塔出口 氨汽管道,或直接送至吸收器里。3.2.3系統(tǒng)補氨時要嚴(yán)防油類等臟東西補進。結(jié)論4.1氨吸收制冷是對上(煤氣變化)下(低溫甲醇洗)工序的 良好銜接,既解決了粗煤氣余熱的處理,又為吸收制冷工藝中貧氨 水和濃氨水的兩級精餾,提供了等級適當(dāng)?shù)臐M足工藝需要的熱源, 為下一工序的煤氣冷卻和凈化創(chuàng)造了良好的工藝條件,整體工藝搭 接配合合理,優(yōu)化了工序。從能量合理利用角度來講,既回收了余 熱,又節(jié)省了電能,與壓縮制冷工藝相比具有良好的經(jīng)濟效益。4.2氨吸收制冷工藝存在一定的問題,但是通過一定的方法是 可以解決的。4.3在工廠有足夠的低位熱能可回收的前提、下,采用氨吸收 制冷工藝可以使系統(tǒng)的熱量得到充分的利用,優(yōu)化系統(tǒng)的熱量平 衡。如果低位熱能不足,可以考慮采用 “吸收一壓縮”混合制冷 的方式。參考文獻:
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