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丙烷制冷系统工艺原理 塔里木油气工程公司2010年03月23日 提纲 一 制冷的定义二 几种常见的制冷方法三 丙烷制冷的原理四 塔中I丙烷制冷的流程 一 制冷的定义 使物系的温度降到低于周围环境 大气或天然水源 温度的过程称为制冷过程 在制冷过程中 获得低温的方法通常是用高压常温的流体进行绝热膨胀来实现的 绝热膨胀有节流膨胀 流体经过节流装置来实现 和作功膨胀 流体经膨胀机 两种形式 工业上实现制冷的方法有蒸汽压缩制冷 吸收制冷 喷射制冷 其中蒸汽压缩制冷和喷射制冷是目前广泛应用的主要制冷方法 二 几种常见的制冷方法 从热力学的角度分析 作功膨胀的降温效应适用于自然条件下的流体 而节流膨胀降温效应则要有一定的温度和压力的范围 另外 作功的膨胀还可以回收轴功 对节能有利 节流膨胀的优点是工艺简单 调节方便 而作功膨胀的工艺较复杂 且不允许气体在膨胀机中液化 同时 低温下的润滑也有困难 丙烷制冷的原理 是利用液体丙烷在绝热条件下膨胀汽化 内能降低 自身温度随之下降而达到对工艺介质降温的目的 丙烷制冷属蒸汽压缩制冷法 它包括四个过程 压缩 冷凝 膨胀蒸发 制冷 这四个过程各有其作用 压缩 是利用丙烷压缩机对丙烷蒸气进行压缩 提高丙烷蒸气的压力和温度 三 丙烷制冷的原理 冷凝 将压缩后的高温气态丙烷通过风冷式冷凝器成液态丙烷 膨胀 蒸发 高压液态丙烷在调节阀中通过节流膨胀降压至蒸发压力 由于压力降低 相应的沸点就降低 当液体丙烷沸点低于当时温度时 一部分液态丙烷就要蒸发 从而吸收热量 但由于膨胀过程发生很快 同时又在绝热条件下 因此 丙烷无法与周围环境进行换热 这部分热量只好从本身降低内能来供给 所以丙烷在节流膨胀后温度就会下降 三 丙烷制冷的原理 制冷 随着蒸发器壳层丙烷温度的下降 管层中的天然气介质也得到冷却 从而实现了对天然气制冷的目的 四 塔中I丙烷制冷工艺流程 被压缩为高压蒸汽的R290制冷剂从压缩机 posC010 的排气端出来 经过油分离器 posV020 油分离器的作用使排气中的润滑油被分离出来 进入风冷式冷凝 E200 通过风冷式冷凝器带走热量 使高压制冷剂蒸汽冷凝成液体 从风冷式冷凝器出来的R290制冷剂液体进入丙烷虹吸桶 V300 利用虹吸原理对虹吸式油冷却器 E030 中的油进行冷却 丙烷虹吸桶里的制冷剂液体溢流到丙烷贮液器 V400 从丙烷贮液器出来的制冷剂液体一部分经过经济器 E440 节流阀节流到中间压力 在经济器 E440 换 热管内与换热管外的高温制冷剂进行热交换 成为过热蒸气 直接进入压缩机补气口 另一部分在换热管外流经经济器 E440 通过换热管与管内中间压力下蒸发的制冷剂蒸发进行热交换 达到过冷的目的 经过供液阀节流后降温降压供液给蒸发器 E700 在蒸发器中与载冷剂进行热交换 蒸发器 E700 管程内的载冷剂 天然气 放热给制冷剂R290 从而温度降低得到低温载冷剂 天然气 制冷剂R290吸收了载冷剂的热量蒸发
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