浅谈精苯、四回收制冷机组工作原理及其运行方式.doc

浅谈精苯、四回收制冷机组工作原理及其运行方式高占先 鞍钢新钢铁化工总厂摘要 本文介绍鞍钢化工总厂精苯、四回收循环水利用工程LiBr制冷机组运行参数、工作原理以及对循环水水质的要求，对两台制冷机组的运行方式和机组新技术的应用进行阐述。关键词 LiBr 制冷 工作原理 运行方式Refrigeration set operation principle and its function mode of Refined-benzene & fouth-Recycle workshopsGAO Zhan-Xian General Chemieal works of Angang group 114021Abstract The article is mainly about LiBr refrigeration set function parameters and operation principle of reuse project in Refined-benzene & fouth-Recycle workshops,General chemical works of An gang Group.Also its requirement on the quality of recycle water as well as the function mode and the application of new techniques of the 2 refrigeration sets are demonstrated in it. Key words LiBr Refrigeration Operation Principle Function Mode 1 概述 鞍钢化工总厂精苯、四回收循环水利用工程采用两台LiBr制冷机组，并联运行，制冷能力6512kw/h台，冷水流量400m3/h台，冷却水流量1295 m3/h台，冷水进、出温度3218，冷却水进、出温度3240，使用0.4Mpa饱和蒸汽，耗量8.334t/h台，380V三相四线，装机容量49.2KW/台，精苯消耗350 m3/h冷水，四回收消耗450 m3/h冷水。2 制冷机组工作原理2.1 制冷机组主要包括：冷凝器、低温再生器、高温再生器、吸收器、蒸发器、高温热交换器、低温热交换器、抽气装置、冷剂泵、溶液泵、冷水循环系统、冷却水循环系统、蒸汽系统。2.2 工作原理（见图1） 冷水在蒸发器内被来自冷凝器减压节流后的低温冷剂水冷却，冷剂水自身吸收冷水热量后蒸发，成为冷剂蒸汽，进入吸收器内，被浓溶液吸收，浓溶液变为稀溶液，吸收器里的稀溶液，由溶剂泵送往低温热交换器、高温热交换器后温度升高，最后进入高温再生器，在高温再生器中稀溶液被加热，浓缩成中间浓度溶液，中间浓度溶液经高温热交换器，进入低温再生器，被来自高温再生器内产生的冷剂蒸汽加热，成为最终浓溶液。浓溶液流经低温热交换器，温度降低，进入吸收器，滴淋在冷却水管上，吸收来自蒸发器的冷剂蒸汽，成为稀溶液，另一方面，在高温再生器内，由外来的蒸汽加热溴化锂溶液后产生的水蒸气，进入低温再生器，加热中间浓度溶液，自身凝结成冷剂水后，和低温再生器产生的冷剂蒸汽一起进入冷凝器被冷却，经减压节流，变成低温冷剂水，进入蒸发器，滴淋在冷水管上，冷却进入蒸发器的冷水，以上循环反复进行，最终达到制取低温冷水的目的。 图1制冷机组工作原理图2.3 制冷机组附属设备启动、停止顺序2.3.1 机组启动顺序（见图2）接通电源开启冷水泵开启冷却水泵凉水塔风机冷剂泵启动溶液泵启动正常运行开蒸汽调节阀 图22.3.2 机组停止顺序（见图3）按停止键关蒸汽调节阀冷剂泵停运溶液泵停运冷却水泵停运冷水泵停运凉水塔关闭按停止键关蒸汽调节阀冷剂泵停运溶液泵停运冷却水泵停运冷水泵停运凉水塔关闭停止运行图32.4 制冷机组对水质的要求2.4.1 机组对冷水水质的要求在冷水闭路循环系统中，由于腐蚀物、微生物、重碳酸盐等物质的存在，运行一段时间后，会在机组的蒸发器、冷却器设备的表面及管道内壁形成污垢和腐蚀，随着污垢的增厚，水流阻力会增大，换热性能恶化，机组效率逐步下降，将会影响制冷的效果和机组的使用寿命，因此，对制冷机组水质要求要严格控制。2.4.2 机组对冷却水水质的要求（见表1） 冷却水中的水分经凉水塔蒸发到大气中，因此冷却水逐渐浓缩、恶化，冷却水中的离子、杂质浓度增加，空气和水的强化接触过程中溶解氧的增加，二氧化碳散失，PH值升高冷却水的水质下降后将会引起腐蚀和结垢现象，从而导致机组的能力下降及传热管的腐蚀等故障，因此，对冷却水进行适当的管理是必要的，设计中应采用过虑处理、加药处理、磁化处理、和静电水处理等方法，而且当冷却水的电解质含量升高，其中电导率高于标准值时，应进行定期排污，并且补充电解质含量低的水，使它的含量维持在允许值内。 冷却水水质标准 表1项目循环式一次性方式倾向循环水补给水一次用水腐蚀结构标准项目PH（25）6.58.26.08.06.88.0电导率（25）（ms/m）80以下30以下40以下电导率（25）（us/cm）800以下300以下400以下氯化物离子cl-(mgcl-/l)200以下50以下50以下硫酸离子SO42-(mg SO42-/l)200以下50以下50以下酸消耗量（PH4.8）（mg CaCO3/l）100以下50以下50以下总硬度（mg CaCO3/l）200以下70以下70以下离子状二氧化硅Si O2(mg Si O2/l)50以下30以下30以下参考项目铁Fe(mg Fe/l)1.0以下0.3以下1.0以下硫化物离子S2-/l测不出测不出测不出铵离子NH4/l1.0以下0.1以下1.0以下2.5 新结构、新技术的应用2.5.1 新型涡流喷射银钯管自动抽气装置抽气效率提高50，抽气精度提高60，减少真空泵的开启频率。采用涡流式螺旋喷射头，新配置专利的上下筒分压分汽分离器，采用降压脱气提纯技术，银钯管自动排气，储气室的减压增容设计，上下筒双抽气系统。2.5.2 采用优化结构设计，提高热效率。 采用新型换热管，强化传热传质效果，综合热效率提高15，热交换器采用新型逆流横掠式换热，热效率大幅度提高，上筒内置真空隔热层，减少内部热损失，内置冷剂自适应蓄冷装置。2.5.3 采用部分负荷控制，机组实现高效节能运转。 机组适应在4080%负荷率下运转，采用信心变频控制系统，内置冷剂自适应蓄冷装置，快速热态平衡循环技术，显著节省部分负荷及启动时的能源消耗，综合部分负荷系数（IPLV）大大提高。2.5.4 采用多项新技术，杜绝冷剂污染。 使用高温再生器冷态再生技术，溶液更易于调节，不易发生冷剂污染现象，采用新型双重自洁式滴淋装置，防止冷剂污染，多重防护净化导流装置，有效防止冷剂污染，保证机组性能。2.5.5 采用高精度的新控制系统 新型速度型PID，精度更高，对于负荷急剧变化也可快速对应，采用上下筒快速压力隔离技术，利用针状节流阀与U型节流回路，精确控制冷剂流量，新液面控制能使高温再生器达到最佳控制，安全精确的高温再生器温度控制，四重防结晶安全控制，机组装载自我健康诊断专家功能，数字式智能化微电脑集成控制系统。3 制冷机组的运行方式 制冷机组冷水出入口温度为32/183.1 串连运行方式的缺点3.1.1当冷水出口温度过高时，吸收器、再生器液而升高，容易造成冷剂污染（溴化锂溶液混入冷剂水），影响机组制冷性能。3.1.2当冷水出口温度过高时，蒸发器液位下降，容易造成冷剂泵吸空，发生气蚀等冷剂泵故障。3.1.3当冷水出口温度过高时，冷剂蒸发剧烈，蒸汽中带有大量液滴，使蒸发器、吸收器之间的挡液板与筒体连接处容易发生剧烈的电化学腐蚀，影响机组运行性能和使用寿命。3.2并连运行方式的优点3.2.1当两台机组并联运行时可以避免了冷水出口温度高于20，机组运行安全、可靠、保证机组性能。3.2.2并联运行，各自独立运行，又互为备用。3.2.3当外界负荷小时，可以进行机组台数控制，部分负荷经济性好。4 部分负荷经济性4.1 设计中采用了以80负荷为基准设计点，部分负荷特性好。4.2 采用新型变频控制装置及全新高再液面控制 当外界负荷变化时，控制溶液泵的转速以控制溶液循环量，使机组在部分负荷时达到最佳运行状态。同时，可以软启动、连续变频、启动时间短，节省最大瞬间能源及电力的消耗。4.3 内置冷剂自适应蓄冷装置 可根据负荷的大小自动补充蒸发器内冷剂水，保证机组稳定的性能。同时“蓄冷”，机组自动判断用户处负荷的大小，负荷小时，装置自动进入蓄冷状态，负荷大时，释放冷量，减少蒸汽的输入。4.4 采用新型速度型PID控制方式，精度更高，对于负荷的急剧变化也可快速反应。5 蒸汽压力对制冷机组制冷能力的影响蒸汽的工作压力压求为饱和蒸汽4公斤（表压），如压力变化，降影响机组出力。蒸汽最低压力最好不要低于3.5公斤，蒸汽压力过低，机组效率太低，同时也容易造成冷剂污染、冷剂泵气蚀等危害，影响机组安全运行的性能。6 结束语深入了解制冷机组工作原理，为将来正确管理、运行、维护机组有着深刻的意义，新技术、新结构