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余熱制冷(總廠精細(xì)化工研究所)總廠在生產(chǎn)過程中需要大量的蒸汽，一、二期生產(chǎn)裝置中每小時(shí)消耗中、低壓蒸汽量800t左右，勢(shì)必遺留較多的低能位蒸汽和熱水；另外，還有許多化學(xué)反應(yīng)熱。這些糸熱的數(shù)量很大，它們的利用是節(jié)能的一個(gè)重要方面。幾年來，雖然各分廠對(duì)能源的逐級(jí)利用作了全面研究和規(guī)劃，對(duì)余熱的回收也采取了具體措施，取得不少的成績和收效。但是，出于設(shè)計(jì)水平、經(jīng)濟(jì)核算和技術(shù)程度的局限性，仍有大量的凝水潛熱、顯熱、廢汽受工藝條件的制約，尚未得到充分的利用和回收。當(dāng)生產(chǎn)裝置中排放高溫?zé)崴當(dāng)?shù)量很大時(shí)，它的排放也成了難題，處理不妥，還會(huì)造成環(huán)境污染，影響生產(chǎn)j另外，還必須設(shè)置專門的冷卻器或風(fēng)冷器來降低熱水溫度，消耗額外電力以驅(qū)動(dòng)水泵和風(fēng)機(jī)。例如：總廠腈綸廠采用蒸汽凝結(jié)水利用和回收改造后，每年可節(jié)約過去為排放高溫凝結(jié)水消耗的工業(yè)冷卻水費(fèi)3．35萬元"】。本文的目的是在于簡單介紹余熱制冷的特點(diǎn)和流程，利用總廠擁有大量低能位熱的有利條件，推薦進(jìn)行吸收式翩冷。這樣既找到處理余熱的出路和方法，又解決了化工工藝過程或室調(diào)中常常需要玲凍水的問題，因此，這一技術(shù)改造有著現(xiàn)實(shí)意義，值得推廣。二、吸收式制冷機(jī)的特點(diǎn)在石化企業(yè)中普遍使用著活塞式螺桿式、離心式等制冷機(jī)，它是以消耗電能為動(dòng)力的，其耗電量甚大。目前，在我國電力供應(yīng)不足的情況下，大量發(fā)展該機(jī)型顯然不符合我國國情，郎使將來供電情況好轉(zhuǎn)，也是不經(jīng)濟(jì)的吸收式制冷機(jī)不需要龐大的能量轉(zhuǎn)化設(shè)備，可以直接利用低能位熱量制冷。石化企業(yè)中擁有大量蒸汽，采用吸收式制冷機(jī)，它可以利用0．O1～O．4×10。Pa的低壓汽和廢熱或8O℃以上的熱水即能正常制冷。從而大大擴(kuò)大了低能位熱源的應(yīng)用。因此，它是提高能源利用率的重要途徑之一。吸收式制冷系統(tǒng)中要采用兩種工質(zhì)、制冷劑和吸收劑。例如：溴化鋰系(水為翻冷劑、溴化鋰水溶液為吸收劑)用于空調(diào)系統(tǒng)，氨水系(氨為制冷劑，水為吸收劑)用于低溫系統(tǒng)，該系統(tǒng)無爆炸危險(xiǎn)，安全可靠，除幾臺(tái)屏蔽泵外，無其他轉(zhuǎn)動(dòng)部件，安裝要求不高，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)平穩(wěn)，振動(dòng)和噪聲小冷卻水進(jìn)水溫度即使高到37~38℃仍能正常運(yùn)行j投資省，日常運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，就1．256Mh(300萬keal／h)溴化鋰制冷機(jī)組與活塞式機(jī)組相比，每天節(jié)電2000度；不足之處是溴化鋰溶液在有空氣存在情況下，對(duì)黑色金屬有強(qiáng)烈的腐蝕性，所以對(duì)系統(tǒng)密封要求高，另外，演化鋰的價(jià)格較高。三、溴化鋰吸收制冷的原理和工藝流程壘山油化纖1．制冷原理在常溫下溴化鋰水溶液能強(qiáng)烈地吸收水蒸氣；在加熱時(shí)，又能將其吸收的水分釋放出來；而水在真空狀態(tài)下蒸發(fā)時(shí)需要向周圍的物體吸熱2．工藝流程工藝流程見圖1所示(單效式)。吸收了水蒸氣的溴化鋰稀溶液(濃度為58％左右)由發(fā)生器泵6從吸收器4中抽吸，經(jīng)過換熱器8升溫后送到發(fā)生器1，被加熱管內(nèi)流過的低壓蒸汽加熱，由于溶液中水的沸點(diǎn)(100．c)比溴化鋰(1265口c)低得多，所以，當(dāng)溶液加熱到某一溫度時(shí)，其中的水便不斷蒸發(fā)為水蒸氣，而溶液逐漸變濃到礬左右，水蒸氣經(jīng)擋板除去攜帶的液滴后，進(jìn)入玲凝器2，被冷卻管中的冷卻水冷凝成制冷(劑)水，制冷(劑)水壓力較高，積聚在冷凝器下部的水田1澳化鋰班杖式漳機(jī)漉程1．盅生器2．拎凝器3．蒸發(fā)器4．吸收器5．-磚劑水循環(huán)系6．發(fā)生器泵7．騷收器幕B臻辭9．U形管水封裝置盤內(nèi)，通過U形管水封裝置9降壓后進(jìn)入蒸發(fā)器3的水盤內(nèi)，水盤中制冷(劑)水由循環(huán)泵5送到蒸發(fā)器中的噴淋裝置中，并均勻地噴灑在蒸發(fā)器管簇的外表面，通過管束來吸收回水的熱量而逐漸氣化為水蒸氣，回水得到冷卻，溫度降低，即達(dá)到制冷目的。該回水稱冷媒水，亦稱冷凍水。在蒸發(fā)器內(nèi)形成的制冷(劑)水蒸汽經(jīng)過擋水板又回到吸收器，而發(fā)生器1中62％左右濃度的溴化鋰溶液經(jīng)換熱器8降溫后回到吸收器4，62％左右的濃度的溴化鋰溶液被吸收器泵7抽送到吸收器內(nèi)的噴灑裝置中，均勻地噴灑在冷卻管表面，與蒸發(fā)器來的制冷(荊)水蒸氣進(jìn)行傳熱混合，而最后成為濃度58％左右盼稀釋溶液，如此周而復(fù)始，循環(huán)不已。圖2中上部為氣相區(qū)，、為飽和蒸汽等壓線，下部為液相區(qū)，m為飽和液體等壓線，為等溫線。2-7稀溶液在換熱器內(nèi)加熱過程，溫度升高，濃度不變；7_5稀溶液在發(fā)生器中的等濃度加熱過程，溫度由t升到飽和溫度；5-4發(fā)生器內(nèi)等壓濃縮過程，濃度由58第1蛐壘jI1油化纖左右增加到62％左右，溫度由Yl高到t，同時(shí)產(chǎn)生點(diǎn)3狀態(tài)的制冷劑蒸汽；4_8濃度為62％左右的溴化鋰溶液在換熱器中等濃度冷卻，溫度降到{s；8H962％左右濃溶液與稀溶液的混合過程，混臺(tái)后濃度為∈a，溫度為屯|9_9混臺(tái)溶液出吸收器噴嘴的閑發(fā)過程(由于水份蒸發(fā)，濃度由∈。增至∈a)，9_2噴淋溶液在吸收器中吸收來自蒸發(fā)器的冷劑蒸汽的吸收過程。并被在吸收器管內(nèi)流動(dòng)著的冷卻水所冷卻，溶液的濃度和溫度一并降低，過程終了溶液狀態(tài)為點(diǎn)2|3_3發(fā)生器中產(chǎn)生的制冷劑蒸汽在冷凝器中的冷凝過程。其狀態(tài)是壓力為燦的飽和水}3-1制冷荊經(jīng)過"u"形管進(jìn)入蒸發(fā)器的蒸發(fā)過程壓力由挑降至形成的飽和蒸汽被噴淋在吸收器中的混合溶液所吸收。四、幾種大型制冷機(jī)組技術(shù)指標(biāo)的比較某石化企業(yè)擴(kuò)建新裝置，裝置中空調(diào)總耗冷量40．9MJ／h，按總耗冷量的要求對(duì)國內(nèi)外幾種大型制冷機(jī)組進(jìn)行可行性研究、評(píng)價(jià)，提出四個(gè)方案。其性髂分析、對(duì)比見附表，表中電收費(fèi)0．15元／kW·h，循環(huán)冷卻水收費(fèi)O．02元，七，0．0lMPa蒸汽(余熱)收費(fèi)3元／t，0．：L~Pa蒸汽收費(fèi)14元，t。方案Ⅲ中入口蒸汽為0．1MPa，背壓蒸汽仍可利用，蒸汽收費(fèi)7元，七計(jì)算。由于方案I中使用該廠大量廉價(jià)余熱蒸汽，因此，單位產(chǎn)冷量的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)最低'3．79元／MJ／h，耗電量為1．31kW／J／h，數(shù)量極少。與離心式機(jī)組相比，整個(gè)冷凍站每年節(jié)電2．354萬kW·h(年運(yùn)行8000h計(jì))。另外，方案I中冷凍站投資最省，是理想的推薦方案．五、發(fā)展趨勢(shì)如果沒有一定數(shù)量的低能位熱，僅僅為l『使用漠化鋰制冷的需要，特地專門設(shè)置鍋爐等設(shè)備來提供低壓蒸汽．那么，這顯然是不經(jīng)濟(jì)的。一般具有余熱、廢熱的工廠最適宜用吸收式制冷。目前國內(nèi)尚未普遍采用溴化鋰吸收制冷機(jī)的原因，主要是：1．雙效溴化鋰吸收式制冷機(jī)在我圄起步較晚，多數(shù)設(shè)計(jì)單位和用戶對(duì)其使用性能、結(jié)構(gòu)、節(jié)髓效果、管理方法還不甚熟悉和全面了解。2．企業(yè)缺乏多余的蒸汽及更新設(shè)備的資金和技術(shù)但是，從發(fā)展的眼光看，世界上許多國家早已把降低能耗列入議事日程。例如：制冷技術(shù)居于領(lǐng)先地位的日本，雙效澳化鋰制冷機(jī)在大型制冷系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越多，目前，已超過其他所有制冷機(jī)種"。結(jié)合我國國情，在能源供應(yīng)緊張，國家對(duì)能源消耗的控制越來越嚴(yán)格的今天，繼續(xù)使用那些效率低，能耗高的制冷設(shè)備，顯然是不符臺(tái)國情。石化企業(yè)有較多的余熱。余熱的利用正是目前迫切需要解決的課題，近年來，壘國石化系統(tǒng)已逐漸開始使用余熱制取冷凍水工藝。北京向陽化工廠利用高、低壓凝結(jié)水和放空蒸汽，制冷8．87MJ／h，荊門煉油廠利用壘廠放空的乏汽源制冷12．56MJ／h，以催化輕柴油余熱為熱源制冷3．86MJ／h，改善了操作條件，取得經(jīng)濟(jì)效益。我們相信，隨著節(jié)能工作的深入發(fā)展，在抓好節(jié)約一次能源的同時(shí)，抓好二次船源的合理利用，余熱吸收式制冷一定會(huì)在石化企業(yè)中得到更廣泛應(yīng)用，把能源消耗降到最低水平，更新現(xiàn)有制冷設(shè)備(特別是蒸噴式制冷)勢(shì)在
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