冷冻站生产工艺规程.doc

山纳合成橡胶公司公用工程工艺规程 冷冻站生产工艺规程批准：杜巨擘审定：杜巨擘审核：杜巨擘编辑：杜巨擘二 年 月 日目 录一、生产目的1二、生产基本原理1三、工艺流程叙述1四、工艺流程图2五、生产分析控制一览表51、冷冻站的制冷量52、原材料的性质和要求53、工艺操作指标8六、主要设备一览表8附图一1111一、生产目的生产出能够满足用户需要的合格盐水。二、生产基本原理山纳冷冻站担负着向氯碱、单体、聚合、后处理输送冷量的任务，根据用户要求，分为5（冷冻水温度）、 0、-15、 -19、-30（盐水温度）五个制冷系统。制冷系统分为氟系统、水系统、盐水系统、油系统四个封闭的流程，制冷剂为氟利昂（R22）,载冷剂为氯化钙溶液和水。通过热交换达到用户需求。三、工艺流程叙述 制冷系统流程以下分别叙述。1、氟系统 制冷的基本原理是利用物质由液相变为气相吸热效应来获取冷量的。 制冷站采用蒸汽压缩式（容积型）制冷装置。主要有压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器等四大主要设备，它们之间用管道依次连接形成一个封闭系统，制冷剂在系统内循环流动，不断发生状态变化，并与载冷剂进行热量交换，从而达到制冷的目的。它的工作过程是：压缩机吸入蒸发器内产生的低温低压制冷剂蒸汽，保证蒸发器内的低压状态，创造了蒸发器内制冷剂不断地在低温下沸腾的条件;吸入的蒸汽经过压缩，其温度、压力升高，创造了制冷剂在常温下被液化的条件。高温高压的蒸汽排入冷凝器后，在压力保持不变的情况下，被冷却介质水或空气冷却，放出热量，温度降低并进一步凝结成液体从冷凝器排出。高压制冷剂液体经过膨胀阀时，因通道面积变小受阻使压力骤降，导致部分制冷剂液体气化，吸收汽化潜热，使其本身的温度也相应降低，成为低温低压的湿蒸汽，进入蒸发器在蒸发器中，制冷剂液体在压力不变的情况下，吸收被冷却介质（盐水）的热量（即制取冷量）而汽化，形成低压、低温的蒸汽又被压缩机吸走，如此循环。 为了提高运行的经济性和保证操作管理的安全可靠，除四大部件外，还增加了许多辅助设备，有油分离器、贮液桶（辅助贮液器）、气液分离器、自动回油器等。此外还有压力表、温度计、液面计、安全阀、切断阀等安全附件及自动仪表。把这些设备和仪表组合起来，构成一个完整的制冷装置，形成一个封闭系统，达到制冷目的。山纳冷冻站因采用排气温度较低，可在大压力比单级运行的螺杆压缩机，所以五大系统均采用单级压缩。 单级压缩制冷循环是将来自蒸发器的低温、低压制冷剂蒸汽吸入螺杆压缩机内压缩成高温、高压气体后，被排到冷凝器内，在其中被冷却水和空气冷却后冷凝为液体，流入辅助贮液器，分成两路：一路流入油冷却器去冷却润滑油，一路流入下面的贮液桶，来自贮液桶的液体通过经济器实现过冷后，经节流阀进入蒸发器，在蒸发器内吸收载冷剂的热量后，蒸发为气体，再被压缩机吸走，如此循环，周而复始。流程图贮液桶 经济器（带经济器的螺杆机组） 节流阀 蒸发器 压缩机 油分离器 蒸发式冷凝器 辅助贮液桶 贮液桶 气 液油冷却器二、油系统油的作用（1）润滑相互摩擦的零件的表面，使摩擦表面完全被油膜分隔开来，从而降低摩擦功、摩擦热和零件的损伤。（2）带走摩擦热量，使摩擦件温度保持在允许范围内。（3）在轴封处充满润滑油，阻止制冷剂的外泄和空气的进入。（4）带走金属表面的磨屑。（5）利用油压作为控制增减载的液压动力。冷冻站采用的是开启式喷油螺杆制冷压缩机，在运转过程中需向机腔和各润滑点喷入大量的润滑油，对油质的稳定性要求很高。为此在油路系统设置了高效油分离器、油冷却器、油泵、油粗、油精过滤器、油压调节阀、油加热器等来保证压缩机的正常润滑和降温。除此外还应对系统的润滑油定期进行化验，检测油的主要性能指标是否在正常范围内，保证压缩机的安全用油。在氟系统中，虽设有高效油分离器，但仍有部分润滑油随排气进入冷凝器 贮液桶 蒸发器 。会影响传热，对制冷造成不良影响。所以要对贮液桶、蒸发器实施压油。冷冻站的部分螺杆压缩机组设有自动回油器，通过自动化控制，定时对上述设备进行压油、油加温、油分离和气油回收。流程图：油压调节阀油分离器 油冷却器 油粗过滤器 油泵 油精过滤器 油分配总管 压缩机 油分离器3、盐水系统 冷冻站盐水系统均为蒸发器带压形式，流程为从用户回来的用过的热盐水，流入盐水槽。盐泵从盐水槽吸入盐水加压送到蒸发器，在蒸发器降温后，直接沿盐水主管送到各用户单位。为保证生产盐水系统设有常温盐水贮槽和配制泵。流程图：用户 盐水槽 盐泵 蒸发器 用户4、水系统冷冻站13台蒸发冷，需大量的冷却水，是用水大户，因此冷冻站冷却水必须循环使用。水泵将蒸发冷集水盘中的水打到蒸发冷上部并列排放的PVC水管内，以喷淋水的形式流向冷凝器，与冷凝器中的气体发生热交换后水温升高，向下流入PVC换热层被经风机抽入的空气冷却后，流入集水盘。由于风机带走部分冷却水，所以要通过浮球阀向集水盘中补充水分，同时为保证循环水的水质，在各蒸发冷的上水管上均装有电磁除垢器，以及在集水盘底部设有排污口。5.蒸发式冷凝器运行原理进入冷凝盘管的高温气态制冷剂通过盘管壁与盘管外侧喷淋水和空气进行热交换，制冷剂气体的温度随着在管内的时间加长而下降，由气态逐渐变成液态。借用风机超强风力，使喷淋水充分覆盖在盘管外表面上，从而提高了换热效率。喷淋水和空气吸收盘管壁的热量后温度升高，部分水由液态变成气态，带走管壁上大量热量，湿热空气中的水份被挡水板截住引入PVC热交换层中，热空气排出。PVC热交换层中的水被流过的新风冷却，温度降低，流入集水槽中，再由水泵送入喷淋系统中，继续循环。散失到空气中的水份由水位控制装置自动调节补充。四、工艺流程图见附图一五、生产分析控制一览表1、冷冻站的制冷量各工况产冷量（万大卡/小时）机型蒸发温度05-15-19-30JJZ2K231.5200172109IYS2LG25FZ8755MLS2VLG25FZ210YS2LG25FZ155系统总制冷量31042010002601652、原材料性质及要求1）氟利昂（R22）的性质化学分子式CHF2C代号R22分子量86.47大气压下的沸点-40.84大气压下的凝固点-160临界温度96.13临界压力（bar）49.86体积质量1.131kg/dm3 （40）毒性级别微毒 1000ppmR22在常温下为无色、近似无味的气体。加压可液化为无色透明液体，化学稳定性和热稳定均很高。R22毒性极微，不燃烧、不爆炸，在空气中含量20时才有感觉，超30可使人窒息。R22在水中溶解度很小，在低温处易发生冰堵，同时水能使R22分解产生酸，对金属腐蚀，因此氟系统应设置干燥器。R22对润滑油有无限溶解度，所以压缩机应采用高粘度润滑油。 R22对金属无腐蚀作用，便能腐蚀镁和含镁超2的合金。 R22对天然橡胶有膨润作用，所以密封材料应采用耐腐蚀的丁晴橡胶。注：R22渗透性强，发生泄漏不易察觉，需用氟利昂检漏仪进行定期检漏。2）载冷剂：氯化钙溶液的性质载冷剂是在间接制冷系统中传递冷量的流体介质，因为它在系统中起到媒介的作用，所以又被称谓冷媒。本厂冷冻站使用的载冷剂均为氯化钙（CaCL2）溶液。氯化钙盐水的性质取决于盐水的浓度，盐水浓度增高，将使比重加大，比热减小，同时盐水的凝固点降低，一直降到冰盐合晶点，氯化钙的冰盐合晶点的温度为-55，对应的合晶质量分数为29.9%，当浓度低于合晶点的盐水溶液冻结时，有冰析出，当浓度高于合晶点的盐水溶液一直冷却下去，其特征是盐晶体析出。一般盐水的浓度都比合晶点浓度小，因此，实际中的盐水冻结都是析冰现象。盐水的质量分数的确定，取决于盐水的工作温度，一般应使盐水溶液的凝固温度比制冷剂的蒸发温度低58。盐水的质量分数的测定，可用测定盐水密度的方法来完成。测量时将密度计（比重计）放入盐水中，密度计的沉落深度取决于盐的质量分数和温度，对照专用表可查得盐水的质量分数。盐水在使用过程中，由于吸收空气中的水分等因素，使盐的质量分数逐渐降低，因此，应定期测量盐的质量分数，以防盐水冻结。氯化钙盐水溶液对金属有一定的腐蚀性，尤其是开式系统，腐蚀更加严重，通常在盐水中加入一定量的重铬酸钠（Na2Cr2O7）和氢氧化钠（NaOH）缓蚀剂。1m3盐水添加1.6Kg重铬酸钠和0.432KG氢氧化钠。PH=7.58.5。3）润滑油的性能要求及冷冻机油的规格制冷压缩机使用的润滑油，对其性能有下列要求：与所用制冷剂的相容性；粘度；酸值；蚀点；凝固点（冷冻机油的凝固点一般应低于-40）；闪点（冷冻机油的闪点必须比排气温度高1530以上，以免引起润滑油的结焦甚至燃烧。通常要求润滑油的闪点不低于150）；化学稳定性；含水量、机械杂质和溶胶；击穿电压。冷冻机油技术要求（SH03491992）项目质量指标备注粘度等级N46运动粘度（40/mm2/S）41.450.6闪点（不低于）170凝点（不高于）-40酸值（不大于）0.03水溶性酸或碱无氧化安定性氧化后酸值（不大于）0.10氧化后沉淀物%（不大于）0.02机械杂质无水分无灰分%（不大于）0.013、工艺操作指标系统指标05-15-19-30备注盐水温度()-2236-17-13-21-17-32-28蒸发压力(Mpa)0.370.440.460.52 0.180.230.140.180.050.08机器进气温度()05510-10-15-14-19-25-30机器排气温度()105105105105105机器油温()25-6525-6525-6525-6525-65高于冷凝温度1020机器油压差(Mpa)0.15-0.30.15-0.30.15-0.30.15-0.30.15-0.3冷凝压力(Mpa)1.51.51.51.51.5盐水比重1.1-1.131.01.24-1.271.25-1.281.27-1.30盐水流量(m3/h)4003301280240468说明： 所有压力均为表压六、主要设备一览表设备一览表序号设备名称型号单位数量备注1螺杆压缩机组JJZ2KF231.5台72电机900KW台63 800KW台14Y132M2-6 5.5KW台7*25螺杆冷水机组MLS2LG25FZ台25系统6电机400KW台27付Y90L-4台28螺杆盐水机组YS2LG25FZ台40、-30、-19系统9电机500KW台20系统10450KW台1-1911400KW台1-3012Y132M2-6 5.5KW台2*213蒸发冷CXV-T729台5-1514CXV-526G台405各2台15CXV-338G台116CXV-429G台1-3017CXV-229G台118CXV-T645台1-1919盐水辅机块YSMF2400-20台5-1520YSMF2000-25台1-1921YSMF1300-35台1-3022水泵KQSN300-NG/530(T)台2523电机YKK450-4 250KW台224盐水泵KQSN250-N4/565(T)台2025电机Y2-315L-4 200KW台226盐水泵KQSN300-M6/530(T)台4-15系统27电机YKK450-4 315KW台428盐水泵KQSN300-N6/509(T)台2-19系统29电机YKK450-4 250KW台230盐水泵KQSN250-N4/565(T)台2-30系统31电机Y2-315L-4 200KW台232配制泵KQSN/150-M9/196(T)台233电机Y3200L2-2 37KW台234盐水槽381M3台1-15系统3598M3台2