溴化锂制冷机组

溴化锂制冷机组（精选9篇）

溴化锂制冷机组 篇1

0 引言

随着我国电网建设步伐的不断加快,全国范围内的电荒状况得到一定程度的缓解,燃气、燃油涨价,压缩式冷水机组新型制冷剂替代进程提速将进一步挤压吸收式冷水机组市场,而2010年随着全球经济的逐步复苏,溴化锂吸收式空调市场小幅度回升。

在这样的社会背景下,用户对吸收式冷水机组的要求不断提高,吸收式冷水机组的多能源化已成为各厂家适应用户需求的新的技术方向之一,比如江苏双良与大连三洋都推出了具有代表性的多能源型溴化锂吸收式机组[1]。

1 低温热水复合能源双效溴化锂吸收式制冷机组工作原理

低温热水复合能源双效溴化锂吸收式制冷机组的系统流程图如图1、图2所示,主体由蒸发器、吸收器组成的下筒体,冷凝器、低温发生器1、低温发生器2组成的上筒体,烟气高温发生器、低温热交换器、高温热交换器、溶液泵、冷剂泵、抽气系统等组成。制冷机工作时,主体处于真空状态。蒸发器内,低温冷剂水吸收来自用户的冷媒水的热量,使冷媒水温度降低;同时,冷剂水蒸发变成冷剂蒸汽,进入吸收器内,溴化锂浓溶液吸收蒸发器内冷剂蒸汽后变成稀溶液。

稀溶液在溶液泵的作用下,经过低温热交换器加热升温后,分成两部分,一部分稀溶液经过高温热交换器加热后进入烟气高温发生器,进行加热,同时产生大量的冷剂蒸汽,变成浓溶液;另一部分进入低温发生器1,经过热水热源的加热,在产生冷剂蒸汽的同时,进入到低温发生器2内,经过高温冷剂蒸汽的加热后,产生冷剂蒸汽浓缩成中间溶液。从低温发生器2来的中间溶液与从烟气高温发生器来的浓溶混合后,进入吸收器。

在相同压力下,溴化锂的沸点比水的沸点高出许多,因此可以认为处于相平衡的溴化锂-水二元溶液的气相是纯水蒸气,在运行中冷凝器与发生器处于低压状态(P0),蒸发器与吸收器处于高压状态(PH),稀溶液在发生器中被低温余热(比如70～80℃)加热,蒸发出来的过热水蒸气流入冷凝器中,被冷源(比如30℃冷却水)冷凝为P0下的饱和液态水,然后经过冷剂泵加压到PH下过冷水流入蒸发器中,被低温余热加热成PH压力下的饱和水蒸气,流入吸收器,又被从溶液热交换器来的浓溶液吸收,变成稀溶液,同时释放出吸收热,从吸收器出来的高温稀溶液与从浓溶液加压泵来的浓溶液在溶液热交换器中换热,变成PH压力下的过冷液体,经节流阀降压成P0,返回发生器中再次被低温余热加热,在发生器中稀溶液被浓缩为浓溶液,经溶液泵加压,到溶液热交换器中吸收稀溶液的热量,再到吸收器中吸收从蒸发器来的水蒸气,完成一个循环。

2 低温热水复合能源双效溴化锂吸收式制冷机组的设计

2.1 基本参数选取

通过对市场的调查并结合我国的实际情况,选定如下参数:

冷媒水进出口温度:12～7℃;冷却水进出口温度:32～37.4℃;热水进口温度:84℃;烟气进口温度:400～600℃(能满足要求的废烟气)。

从减少热污染的角度及机组性能两方面考虑,热水的出口温度定为75℃。

2.2 热力计算[2,3]

设计机组的能力为15×104kcal/h,由此计算换热面积:

蒸发器:根据经验选取换热系数为2 800 kcal/h·m2℃

由公式:Qe=KcAe△te得出换热面积:

Ae=Qe/Ke△te=150 000÷2 800÷4.076≈13.14 m2

吸收器:根据经验选取换热系数为1 300 kcal/h·m2℃

由公式:Qa=KaAa△ta得出换热面积:

Aa=Qa/Ka△ta=187 164÷1 300÷5.695≈25.28 m2

低压发生器:根据经验选取换热系数为2 300 kcal/h·m2℃

由公式:Qlg=Klg4g△tlg得出换热面积:

Alg=Qlg/Klg△tlg=43 620÷2 300÷12.236≈1.55 m2

低压发生器(热水):根据经验选取换热系数为1 800 kcal/h·m2℃

由公式:Qlg-w=Klg-wAlg-w-△tlg-w得出换热面积:

A lg=(Klg-Qlgw△tlg)w=Q (Ti-To)=127.35÷(84-75)=14.15 m2

冷凝器:根据经验选取换热系数为5 400 kcal/h·m2℃由公式:Qc=KcAc△tc得出换热面积:

Ac=Qc/Kc△tc=112 065÷5 400÷1.94≈10.7 m2

低温换热器:根据经验选取换热系数为800 kcal/h·m2℃

由公式:Q1-h1=K1-h1A 1-ht△t1-ht得出换热面积:

A1=gn (h20-h21)/△t1·K1=3 138.938×(81.915-66.043)÷12.518÷800≈4.975 m2

高温换热器:根据经验选取换热系数为1 200 kcal/h·m2℃

由公式:Qh-ht=Kh-htAh-ht△th-ht得出换热面积:

Ah=gnh(h15-h16)/△th·Kh=809.474×(114.185-79.791)÷11.898÷1 200=1.95 m2

3 结语

实现热水能源与双效供热源同时使用,大幅提高了低温热源能量利用率和设备的能效比,实现了多种能源条件下的阶梯利用,减少了排放污染,有利于保护环境[4]。

参考文献

[1]赵耀华,赵勇,孙即红.供热机组利用吸收式热泵的经济效益分析[J].中国勘察设计,2011(12)

[2]傅秦生.能量系统的热力学分析方法[M].西安:西安交通大学出版社,2005

[3]雷亨顺.能量热经济学分析方法[J].石油与天然气化工,1990,19(3)

[4]程伟良,黄其励.热经济学的结构理论及其应用[J].哈尔滨工业大学学报,2005,37(10)

溴化锂制冷机组 篇2

在空调工程中，一直惯用的制冷机组多为采用蒸汽压缩式制冷方式，而压缩式制冷采用的制冷剂为卤代烃(即氟利昂族)，

近些年来，由于世界各国进人科技飞速发展和先进工业迅速增长的年代，同时出现的对地球生态的破坏和大气的污染也更加严重。除了对河流湖泊的污染、土地的污染、生态环境的破坏，同时存在正在迅速发展的而被大量制造和使用的氟利昂制冷剂，也是威胁大气环境的又一杀手。氟利昂会造成大气臭氧层的破坏，使大气臭氧层变薄，或出现孔洞，紫外线会在无臭氧层的保护时，直接照射在人们的皮肤上，使人患上皮肤癌等皮肤疾病，给人类带来灾害。因此，许多国家规定了在若干年后不得使用氟利昂制冷剂，因此溴化锂吸收式制冷将会被广泛应用在空调制冷系统中。

溴化锂吸收式制冷机组的特点:

(1)溴化锂吸收工质对人和环境无污染，

(2)适用于有热源和产生废热的区域和条件。

(3)除冷剂和溶液泵外，基本无运转部件，因此运行平稳、无大振动、噪声低。

(4)因溴化锂溶液腐蚀性大，因此要求容器和盘管应采用耐腐蚀的材料制作。

(5)冷却水用量比压缩式制冷机大。

(6)压缩式制冷机组节省电能，易于管理和维护，可自动调整溶液的浓度。

(7)设备体积大，耗用金属量多，占冷冻站的面积多。

(8)采用直燃型时，需增加燃气(或燃油)系统，并设有自动监视、安全防护等装置。

溴化锂空调采用井水循环制冷 篇3

1实施方案

溴化锂空调的工作原理是水在真空状态下蒸发, 具有较低的蒸发温度 (6℃) 。溴化锂水溶液是吸收剂, 吸收水蒸汽可以制冷。它在常温和低温下强烈地吸收水蒸气, 而将溶液变稠需要热量蒸发出其中的水分。因此采用蒸汽加热的方法将其吸收的水分释放出来。这样, 吸收与释放周而复始, 制冷循环不断。

我厂空调机组的蒸汽用量在每小时2.5吨左右, 运行费用相对较高, 为节约能源、降低成本, 在保证效果的前提下, 进行改造。在原有空调系统基础上不增加设备, 将井水进原水池管道进行改造, 使其经空调管道进原水池。采用井水循环进行制冷。

如图1所示。

夏季, 井水温度在14℃, 环境温度在30℃左右。采用井水在空调管道中进行循环, 可以达到降低室温的目的。井水从南、北大井中抽出, 经空调管道最终回到原水池, 既利用了较低的水温达到了空调制冷的效果, 又实现了对原水池进行补水的目的。

2经济效益分析

(1) 技改前, 空调机组每小时用汽在2.5吨左右, 每天用汽60吨。按吨汽110元计算, 费用为6600元/天。循环泵电机功率为22KW, 每天用电528度, 电价按0.42元计算, 费用为221.8元/天。真空泵因不常开, 费用忽略不计。

综上, 空调机组每天运行费用为6600+222=6822元。

(2) 技改后, 用井水循环进行制冷。因受管径限制, 汽机、锅炉北控制室制冷效果不佳, 故加装电空调两台。空调属固定资产, 购买费用不予考虑。空调电功率4.7KW, 两台电空调每天用电4.7×2×24=225度。按每度电0.42元计算, 费用为94.5元/天。原水池正常补水, 水泵用电不考虑。

综上, 用井水循环制冷, 每天运行费用为94.5元。

(3) 空调运行周期为6月中旬至9月中旬, 时间3个月。

(4) 技改前后节约费用为:

(6822元/天×90天) - (94.5元/天×90天) =60.5万元。

3结语

该项技改措施投入较少, 只需将井水进原水池管道进行简单改造, 使井水经空调管道再进原水池, 但节能效果明显。

摘要：本文分析了溴化锂空调在制冷过程中存在能耗大的问题, 提出了在原有空调系统基础上不增加设备, 将管道进行改造, 采用井水循环进行制冷, 即节约了能源、降低了能耗, 又保证了制冷效果。

溴化锂制冷机组 篇4

常用的溴化锂吸收式制冷机组有单效、双效和直燃式三种类型，

单效机组类型主要由发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器、热交换器、泵等组成。而双效机组基本与单效机组相同，只是发生器有高压和低压各一个的区别。即将稀释的溴化锂溶液先泵送至高压发生器内，被内设的加热盘管中较高压力的蒸汽加热，再将在高压发生器中产生的冷剂蒸汽作为低压发生器的热源去加热进到低压发生器内的中间溶液，可利用冷刹蒸汽的潜热而节约热能，并减少了冷凝负荷。

直燃式冷热水机组，实际上是双效吸收式制冷机的另一种形式，其高压发生器的热源不是单独接入的高压蒸汽，而是增设一燃气锅炉直接燃烧加热溴化锂溶液的形式。采用直燃机型可不需另设热源锅炉，即可解决了夏季制冷循环和冬季的制热循环，而高压发生器就是一个锅炉，

图5---117为直燃机制冷循环流程图：

5--117

溶液泵将吸收器中稀溶液经低温换热器和高温换热器送至高压发生器中(即直燃炉内)，进行加热并浓缩，经初步浓缩的中间溶液随即被送至低压发生器内。

而在高压发生器内产生的高压冷剂蒸汽又被作为低压发生器内换热盘管的热源，并释放热量加热了中间溶液使其再浓缩。溶液中产生出的冷剂蒸汽经挡水板进入冷凝器内，而被浓缩的浓溴化锂溶液，经低温换热器而进入吸收器的布液装置，直接喷洒在吸收器的管束表面，并吸收了蒸发器产生的大量冷剂水蒸气，同时被稀释成稀溶液，而吸收的热量被冷却水带走。

而制冷循环则与单效和双效类型的冷机工作原理相同。

溴化锂吸收式制冷机节能运行分析 篇5

洛阳石化空压冷冻站共有6台蒸汽双效型溴化锂吸收式制冷机, 其中5台由江苏双良集团公司设计制造, 机组型号是SXZ8-465D。另外1台由大连三洋制冷有限公司设计制造, 机组型号是NG-83MT, 主要为聚酯、短纤维、合纤空调及工艺系统提供冷冻水。

2 SXZ8-465D与NG-83MT型制冷机主要技术参数

2.1 溴冷机设计参数

下表1为SXZ8-465D与NG-83MT型制冷机设计参数。

2.2 溴冷机工艺参数

下表2为SXZ8-465D与NG-83MT型制冷机主要的工艺参数一览表。

3 主要工艺参数控制分析及优化措施

机组技术参数有一定的控制范围, 通过优化参数, 即保证设备正常运行, 又达到节能降耗的目的。

3.1 蒸汽压力

在其它条件不变时, 机组的制冷量随着加热蒸汽压力的升高而增大, 当加热蒸汽压力提高0.1MPa时, 制冷量约增加5%~10%。但是蒸汽压力过高时, 机组容易结晶, 制冷量反而会严重下降。本站蒸汽压力的指标是0.7~0.85MPA, 在实际操作中, 进分汽缸蒸汽压力一般控制在0.3~0.8MPa之间, 为了节能的目的, 在机组调整时会根据溶液浓度、温度、空调负荷等因素的变化, 有选择性的控制蒸汽压力, 减少蒸汽用量。

3.2 冷却水进口温度和水量

在其它条件不变时, 机组的制冷量随着冷却水进口温度降低而提高。冷却水进口温度降低1℃, 制冷量增加3%左右。但是冷却水温度过低或用量过大, 将造成浓溶液结晶和冷剂水污染现象的发生, 所以从机组安全运行角度考虑, 不允许冷却水进口温度过低, 需要设定≥19℃的联锁保护。当机组冷却水进口温度升高时, 机组制冷量下降, 所以设计冷却水温度上限为32℃, 在实际机组运行中, 当冷却水温度超过30℃时, 机组制冷量将大大下降, 所以就需及时联系循环水场降水温, 以免影响生产。冷却水量可以有50%~110%的变化范围, 实际可以实现5%~100%调节, 因此根据空调负荷调整冷却水量是一项重要的节能措施。

3.3 冷水出口温度

冷水出口温度设计指标是7℃, 本站控制指标是7~11℃, 这是因为当其它内外条件不变的情况下, 冷水出口温度每升高1℃, 机组制冷量提高4%~7%。在水温32℃的条件下, 冷水出口温度由7℃提高至9℃, 制冷量由100%提高至110%。所以当空调负荷降低时, 适当提高冷水供水温度, 可提高机组制冷量, 而不必一定控制冷水温度在7℃, 变冷水出口温度调节, 是溴冷机一项节能降耗的重要措施。

3.4 高发温度、高发压力

高发温度及压力过高会造成机组结晶, 所以SXZ8-465D型机组设计高发温度≤170℃, 高发压力≤940mm Hg;NG-83MT型机组设计高发温度≤165℃, 高发压力≤0kg/cm2, 由于本站设备寿命已达十几年, 机组性能下降, 易发生结晶现象, 因此实际设备运行中控制SXZ8-465D型机组高发温度≤135℃, 高发压力≤440mm Hg;NG-83MT型机组高发温度≤140℃, 由于控制得当, 近年来机组很少发生结晶情况。

3.5 溶液的浓度

溶液的浓度越高, 吸收效果越好, 但过高易结晶, 故机组设计指标要求浓溶液浓度不能超过65%。但在实际生产中, 一般控制稀溶液浓度不超过54%, 浓溶液浓度不超过60%, 这是因为当溶液浓度为64%时, 结晶温度为40.5℃, 40℃左右的温度已是SXZ8-465D型机组的日常喷淋温度, 故要严格控制溶液的浓度, 防止结晶现象的发生。影响溶液浓度的因素主要有蒸汽温度和压力、冷却水量及温度、不凝性气体、高发温度及压力、真空度等, 通过对以上参数进行全面控制, 可达到预防结晶、降低能耗、延长机组寿命的效果。

4 溴冷机在运行过程中的参数波动及优化措施

近年以来, 本站溴冷机在运行过程中主要参数波动有冷水压力波动;真空度不好, 制冷量下降;控制系统老化, 传输数据缓慢不准;冷却水温度波动;针对现状本站采取了相应的解决措施, 有效地优化了机组运行。

4.1 冷水供水压力波动

供水压力低时不能满足用户生产需求;供水压力高时, 对设备造成冲击, 甚至将溴冷机蒸发器端面憋漏, 增加机组铜管胀裂的风险, 操作人员不得不手动将冷水排地沟, 造成不必要的浪费。

原因分析及对策:

(1) 稳压补水系统补水泵出口单向阀内漏, 稳压罐冷水回流至补水箱, 造成冷量损失。

处理措施:更换新的单向阀。

(2) 冷水进回水管线上的供水压力调节阀是反装阀, 可是此阀仪控程序设计错误, 不能实现自动控制, 造成水压不稳, 波动大。

处理措施:改正了电脑仪控程序错误, 实现调节阀自动控制。

(3) 补水箱浮球阀故障, 水箱液位波动, 大量冷水从补水箱溢流。

处理措施:更换新的浮球阀, 要求操作人员开关阀时缓慢, 防止对浮球阀过大冲击。

4.2 溶液循环量不合适, 机组液位波动

调整合适的溶液循环量, 不仅能提高机组的制冷量, 而且还能节约蒸汽和循环水用量。

原因分析及对策:

(1) 由于操作人员经验不足, 造成液位调整不当。

(2) 可通过调节溶液泵出口溶液阀和中间溶液阀来实现机组液位和溶液循环量的调整;也可以通过改变高发温度或压力的设定值, 从而改变变频器的频率来调节。在调节过程中要注意保持高低压发生器液位的稳定, 防止因液位波动而造成冷剂水污染。在开启机组后要多观察液位的变化, 其中包括:发生器液面、吸收器液面、蒸发器液面, 防止液位控制不准。

4.3 蒸汽压力波动

蒸汽压力波动大, 造成制冷机结晶。

原因分析及对策:

(1) 主要原因:本站蒸汽是由热电站提供, 用户多, 用量不稳定。

(2) 本站的蒸汽压力主要是靠自力式调节阀、蒸汽调节阀及蒸汽切断阀控制, 根据经验, 以自力式调节阀控制总压力范围, 蒸汽切断阀防止压力波动, 在这两个阀的配合下才能有效发挥蒸汽调节阀的能量精细调整。另外, 如果机组在不好状态下运行时, 而蒸汽调节阀此时失灵, 很可能造成机组重故障, 所以蒸汽调节阀的灵敏度也是我们监测的重点, 应经常检查蒸汽调节阀状态, 满负荷时是否全开, 无负荷时是否全关。开机通蒸汽时, 应时刻观察蒸汽压力的变化, 防止供热过快, 使发生器传热管受热不匀, 造成传热管变形和胀管处泄漏。通过蒸汽用量的控制即保护了机组又达到了节能的目的。

4.4 环境温度变化, 冷却水温度、空调负荷波动

本站用的冷却水进口温度、空调负荷波动大, 给制冷调节带来难度。

原因分析及对策:

(1) 白天与夜晚、晴天与阴天气温变化大, 尤其到了夜晚、晚秋空调需要的冷量降低, 冷却水温度也随气温变化而降低。另外, 本站用的冷却水是由循环水场提供, 用户多, 影响因素多。

(2) 处理措施:当冷却水温度降低时, 可及时降低蒸汽和循环水的用量。当空调负荷降低时, 适当提高制冷机冷水供水温度, 减少蒸汽和循环水的用量, 达到节能的目的。本站十几年的设备运行经验证明, 及时调整溴冷机制冷量, 可有效降低能耗, 效益可观。

5 结论

溴化锂制冷机系统运行的好坏, 对用户生产稳定性和产品质量影响较大。另外溴化锂制冷机是能耗大户, 蒸汽、冷却水消耗量大, 通过在生产中对制冷系统的工艺参数控制、操作优化和性能改进, 稳定了溴冷机的运行状况, 也达到了节能降耗的目的。

参考文献

溴化锂制冷机组 篇6

氯氟烃 (俗称氟里昂, 有R12、R22和R502等) 以其优异的热工性能和安全性, 成为20世纪压缩式制冷机组的主要制冷工质。然而, 如今地球大气层上空臭氧层空洞的发现, 使人们逐渐认识到氟里昂同时也是大气臭氧层的“杀手”。为了减少大气臭氧层的破坏给人类环境造成的恶果, 国际社会和各国政府都先后把氟里昂列入了限制生产直至禁止使用的产品之列。我国已于1999年7月冻结了氟里昂产品的进一步研发, 还将自2012年起逐渐取缔耗用氟里昂的产品的开发。

在暖通制冷行业领域中, 中央空调产品作为主机一线产品, 其市场已经成为厂家争相追逐的领域。溴化锂吸收式制冷机是利用不同浓度与温度下溴化锂水溶液对水蒸汽的吸收与释放来实现制冷的, 这种循环要利用外来热源实现制冷, 通常利用低势的热能如蒸汽、热水、燃气、燃油等, 因此它特别适用于供汽方便和有余热可供应用的场所。而且, 由于机组所需电功率小, 制冷剂为水以及溴化锂溶液对环境不构成破坏。近年来, 其在空调制冷方面占有显著的地位。

2 机组工作原理

溴化锂吸收式制冷机组是利用溴化锂水溶液在温度较低时能强烈吸收水蒸汽, 而在高温状况下释放出水蒸汽这一溶液特性完成工作循环的。在蒸发器中, 制冷剂 (水) 在很低的压力下汽化吸热而达到制冷的目的。

溴化锂制冷机组主要是由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、节流阀、泵和溶液热交换器等组成, 其工作原理如图1所示。机组通常把发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器合置于一个或两个密闭的筒体内, 即所谓的单筒结构和双筒结构, 容量较大的机器一般采用双筒结构。

为了防止发生器中的溴化锂水溶液液滴随汽流进入冷凝器中, 发生器和冷凝器中间设有挡水板, 蒸发器与吸收器之间也设有挡水板, 以防止冷剂水液滴随汽流进入吸收器, 影响机器性能。

3 工质性能参数

溴化锂溶液对金属有很强的腐蚀性, 为了延长设备的使用寿命, 通常采取的办法是在溴化锂水溶液中加入0.1%～0.3%的铬酸锂 (Li2Gr O4) 作为缓蚀剂, 同时加入0.02%的氢氧化锂 (Li OH) , 使溶液呈弱碱性, 保持pH值在9～10.5之间, 在溶液的温度不超过146℃时, 可以取得良好的防腐效果。

溴化锂在水中的溶解度随温度的降低而降低 (如图2所示) , 图中的曲线为结晶线, 曲线上的点表示溶液处于饱和状态, 它的左上方表示有固体溴化锂结晶析出, 右下方表示溶液中没有结晶存在。所谓溶解度是指饱和液体中所含溴化锂无水化合物的质量成分, 也就是溴化锂水溶液的质量浓度。从图2曲线可以看出, 溴化锂的质量浓度不宜超过66%, 否则在运行中当溶液温度降低时将有结晶析出, 破坏制冷机的正常运行。通常机组原装的溴化锂溶液质量浓度为50%。由于低温溶液换热器浓溶液侧的溶液浓度最高, 温度较低, 且通路较小, 因此, 结晶一般发生在此部位。

溴化锂溶液在整个循环过程中, 浓度的升高最终是由高压发生器中热源蒸汽的热作用而产生的, 因此, 测出运行状态下高压发生器中溶液浓度, 以调节蒸汽流量, 从而控制高压发生器中溶液浓度低于62%, 其他各环节的溶液浓度必然就会控制在远离结晶线以下, 这样就防止了溴化锂溶液循环过程中的结晶。

溴化锂吸收式水冷机的性能与冷却水、冷冻水的流量和温度有关, 还与加热蒸汽的压力、溶液的流量有关, 具体有如下一些参数供大家在管理操作时参照。

(1) 加热蒸汽的正常工作压力为0.3～0.6 MPa, 在此范围内压力每提高0.01 MPa, 制冷量约增加3%～5%。但是, 加热蒸汽压力的提高将使浓溶液浓度过高, 易发生结晶。同时, 温度过高会使缓蚀剂铬酸锂失去作用。所以, 加热蒸汽温度 (即机组监控显示的高发温度) 以不超过146℃为宜。

(2) 冷冻水出口温度每升高1℃, 制冷量可相应增加4%～6%, 所以说冷冻水温度走低时机组的制冷量是在下降的。

(3) 冷却水进口温度每降低1℃, 制冷量约增高4%。但是, 当冷却水温过低时, 将会产生浓溶液结晶、蒸发器泵吸空等问题。当冷却水温度低于16℃的时候, 应适当减少冷却水的流量, 适当提高其出口温度。

溴化锂吸收式制冷机的制冷量调节可以通过控制冷却水量、冷冻水量、加热蒸汽量和溶液循环量等方法来实现。

4 设备维护保养

众所周知, 医药企业的生产作业场所有净化与温、湿度的要求, 空调系统的正常运行是至关重要的。现在, 大多数企业都选择溴化锂水冷机组为集中空调系统提供冷源。

溴化锂机组主要部件都在真空状态下运行, 溴化锂对金属具有腐蚀性, 有空气存在时更为严重。因此经常抽气、保持设备一定真空度、不使空气漏入是运行中首要问题。

(1) 每周都应运转真空泵1次, 以抽除不凝气体。并且确保真空泵作业1次, 排油1次, 加油1次, 以防止润滑油高温乳化以及抽气时夹带的溶液对泵体的腐蚀。随机组配套的真空泵一般都比较精密, 极限真空高, 对工况的要求也比较高, 每年必须分解泵体保养1次。

(2) 溶液的检查:每年停机时都要检查溶液的浓度、溶液脏污程度以及溶液pH值与缓蚀剂的浓度。若溶液中有沉淀物, 颜色由淡黄色变为暗黄、黑色或青色, 则需进行溶液再生。

溶深再生主要有沉淀法和过滤法两种, 但无论采用哪种方法, 处理后的再生溶液均应保存在密封的容器内, 因为溶液长期暴露在空气中会与空气中的CO2反应, 产生Li2CO3沉淀, 降低溶液的品质。

(3) 管路的清洁与清洗:冷水机组有大量的用于冷却和冷凝的冷却水, 为了节约用水, 溴化锂制冷机的冷冻水密闭循环, 冷却水系统中广泛采用冷却塔开放循环。但在冷却塔中随着有害离子和浮游藻类的累积, 设备的腐蚀与结垢均随之增加。为克服此缺陷, 除冷却塔中冷却水不断溢流并补充适量的新鲜水外, 还应由专业单位进行水系统维护, 根据分析与试验结果, 采取水质稳定措施。

管道过滤器应定期检查、清洗, 杜绝有锐角的硬物流入换热器, 否则会划伤铜质列管, 甚至造成漏液使机组停运, 所有换热器管组的清洗间隔期至少每年1次。

(4) 长期 (1年以上) 停机保养时, 应将蒸发器冷剂水全部旁通至吸收器, 使溶液均匀稀释, 以防止在环境温度下结晶。

溴化锂制冷机组 篇7

关键词：制冷机,溴化锂,直燃,蒸汽

0 引言

济钢4#-5#制冷机为了能使用多种能源, 降低生产成本, 特委托原制冷机厂家 (江苏双良空调设备有限公司) 负责将原有的燃气型改造为燃气、蒸汽两用型。2007年9月中旬—11月中旬从制冷机附属设备的改造安装到燃气、蒸汽型的调试及燃气、蒸汽的互换, 为期近两个月的工程全部结束, 标定结果符合原设计的要求。

1 改造计划

1.1 制冷机改造是在原机组的基础上, 把直高发向宽度方向外移一米, 在直高发和主机之间, 增加蒸汽型高压发生器, 凝水换热器、蒸汽凝水液封器等部件和连接这些部件所设计的管道、阀门等元件。

1.2 增加直高发汽包到自抽装置的抽气管及其阀门, 以满足直高发不用时的抽气, 保证机组的气密性。

1.3 增加蒸汽进机组的电动调节阀、蒸汽压力传感器及其控制所需的电器元件, 以实现根据制冷量的要求自动调节蒸汽用量。

1.4 由于蒸汽型高压发生器的安装要占用原电控箱的位置, 所以要把电控箱移到机组的正面, 即自抽装置一面, 这样机组各处的控制点的电缆走向, 都要进行另布置敷设。

2 改造技术要求

2.1 机组冷水进口温度:23℃、出口16℃、温差7℃。

2.2 冷水流量:500m 3/h。

2.3 冷水压力损失:73000Pa。

2.4 机组冷却水进口温度:32℃、出口40℃。

2.5 改造后蒸汽耗量:4900Kg/h。

2.6 蒸汽压力:0.6MPa。

2.7 燃气型改为燃气、蒸汽型新增主要设备:高压发生器, 凝水换热器, 稀溶液、中间溶液和浓溶液进出高、低温热交换器, 电动调节阀组。

3 改造步骤

3.1 原高、低温热交换器的进出联箱和进出管的拆卸。

3.2 蒸高发安装支座的焊接及其就位。

3.3 凝水热交换器安装支座的焊接及其就位。

3.4 稀溶液进蒸高发、直高发的管道及阀门的焊接安装。

3.5 中间溶液出蒸高发、直高发的管道及阀门的焊接安装。

3.6 稀溶液、中间溶液进出高、低温热交换器、凝水换热器的焊接安装。

3.7 直高发增加抽气管及阀门的焊接安装。

3.8 高发蒸汽凝水到蒸汽凝水液封器、凝水换热器的管道焊接安装。

3.9 冷剂蒸汽管从直高发和蒸高发到低发的管道焊接安装。

3.10 原电控箱的拆卸及在新位置的就位安装。

3.11 机组上所有测点到电控箱的控制电缆的敷设。

3.12 机组表面防腐与油漆的工艺处理, 确保机组的外观完善。

3.13 机组改造后, 燃烧器控制的调整安装。

3.14对改造后的机组进行蒸汽型工况的整机性能测试及整机气密性检测

改造后制冷机流程图 (如图1)

4 实际运行参数

4.1 蒸汽调试

(1) 低温水量:550t/h; (2) 冷水温度:进口22.8℃、出口16.7℃、温差6.1℃; (3) 冷却水量:1200t/h; (4) 实际制冷量计算:550× (22.8-16.7) ×103=335.5万kcal/h; (5) 制冷效率:达到了额定制冷量350万kcal/h的95.9%

4.2 燃气调试

(1) 低温水量:500t/h; (2) 冷水温度:进口21.7℃、出口15.9℃、温差5.8℃; (3) 冷却水量:1200t/h; (4) 实际制冷量计算:500× (20.9-15.8) ×103=255万kcal/h; (5) 制冷效率:达到了额定制冷量350万kcal/h的72.9%

5 改造后制冷机的保养

5.1 真空泵的检查

(1) 油的污浊与乳化; (2) 抽真空性能; (3) 传送皮带的松紧; (4) 电动机的绝缘电阻。

5.2 溶液泵与冷剂泵的检查

(1) 有无异常的声音; (2) 电动机的电流是否正常; (3) 润滑管路是否堵塞; (4) 电机的绝缘性能如何。 (5) 定期拆检叶轮和清洗润滑管; (6) 轴承的磨损程度。

5.3 溴化锂溶液的再生

每年都应进行一次溴化锂溶液的检查, 测定与分析pH值、添加剂量、不纯物量、色度等。若溶涂中有沉淀物, 颜色由淡黄色变为暗黄、黑色或青色, 则需进行溶液再生。

5.4 管子清洗

机组运转一段时期后, 污垢粘附在管壁上, 导致传热性能下降。为此, 每隔一定时间, 应清洗传热管簇。管子清洗间隔期至少每年一次, 清洗次数取决于水质与污垢生成的状况。

6 结论

6.1 经改造后达到了蒸汽与燃气能够相互转换使用。

6.2 改用蒸汽后基本满足要求 (在工况稳定的条件下, 制冷水的温差及额定制冷量350万大卡的95%以上即达标) , 但在目前气温较低的情况下温差仍达不到7℃的要求。

6.3 由于该机燃烧器与机组不匹配 (燃烧器是适用于天然气) , 当采用焦炉煤气时该机组的正常制冷量是额定制冷量的75%, 温差小于7℃、效率偏低, 达不到设计要求。

参考文献

[1]陈沛霖岳孝方等.《空调与制冷技术手册》 (第2版) .同济大学出版社.1999-4第1版.

溴化锂制冷机组 篇8

40万吨/年硝酸项目所需的原料液氨流量最小7t/h~12t/h, 温度+9~+11℃, 外部输送的原料液氨温度20~+50℃, 达不到硝酸装置的要求, 需要设计降温装置对液氨进行降温处理。

硝酸装置工艺中氨化炉的氨与空气中的氧气经催化反应, 生成一氧化氮和水, 反应生成物经废热锅炉及蒸汽过热器副产1.25MPa、201°C的中压过热蒸汽, 此蒸汽除了供硝酸装置蒸汽透平驱动压缩机组外, 仍有剩余的蒸汽没有利用的地方。为避免蒸汽的放空浪费, 充分进行余热利用, 决定采用吸附式制冷机。

二、吸附式制冷机的选择

氨机组蒸发温度可达到-60的, 多用于冷库、速冻等场所。溴化锂机组也是利用水作为制冷剂, 蒸发温度在0度以上, 出水在5度以上。另外溴化锂制冷机可用低压水蒸汽或75℃以上的热水作为热源, 适用于有富余废气 (汽) 、废热而且制冷温度要求在0度以上制冷装置。

溴化锂溶液由固体溴化锂溶解于水中而成。通常, 由氢溴酸和氢氧化锂通过中和反应来制取:

溴化锂属盐类, 无毒, 化学性质稳定, 不会变质。溶液是无色液体, 有咸味, 无毒, 加入铬酸锂 (缓蚀剂) 后溶液呈淡黄色;而氨是易燃、易爆、有毒的气体, 使用不安全。因此为了充分利用硝酸装置副产的蒸汽, 并从安全角度考虑本次采用了溴化锂制冷机。

溴化锂水溶液中有空气存在时对钢铁有较强的腐蚀性, 溴化锂吸收式制冷机因用水为制冷剂, 蒸发温度在0℃以上, 仅可用于空气调节设备和制备生产过程用的冷水。这种制冷机可用低压水蒸汽或75℃以上的热水作为热源, 因而对废气、废热、太阳能和低温位热能的利用具有重要的作用。

三、溴化锂制冷机的工作原理

在溴化锂吸收式制冷机运行过程中, 当溴化锂水溶液在再生器内受到热媒水的加热后, 溶液中的水不断汽化;随着水的不断汽化再生器内的溴化锂水溶液浓度不断升高, 进入吸收器。水蒸气进入冷凝器, 被冷凝器内的冷却水降温后凝结, 成为高压低温的液态水。当冷凝器内的水通过节流阀进入蒸发器时, 急速膨胀而汽化, 并在汽化过程中大量吸收蒸发器内冷媒水的热量, 从而达到降温制冷的目的。在此过程中, 低温水蒸气进入吸收器, 被吸收器内的溴化锂水溶液吸收, 溶液浓度逐步降低, 再由循环泵送回再生器, 完成整个循环。如此循环不息, 连续制取冷量。由于溴化锂稀溶液在吸收器内已被冷却, 温度较低, 为了节省加热稀溶液的热量, 提高整个装置的热效率, 在系统中增加了一个换热器, 让发生器流出的高温浓溶液与吸收器流出的低温稀溶液进行热交换, 提高稀溶液进入发生器的温度。

四、设计方案说明

冷水系统 (一开一备)

1. 制冷工艺简述:

(1) 制冷系统:采用蒸汽型溴化锂机组, 制取+5℃工艺冷水, 输送到氨换热器与液氨进行换热, 将液氨由+50℃冷却至+10℃, 升温后的+10℃冷水回到溴化锂冷水机组进行制冷, 制取+5℃工艺冷水后循环使用;

(2) 溴化锂机组热源:蒸汽0.6MPa (A) ;

载冷剂:水 (H2O) ;进出口温度:+5℃/+10℃;

制冷设备选型说明:

采用两台防爆蒸汽型溴化锂冷水机组 (一用一备) +一台氨/

2. 水换热器撬块的方案:

防爆蒸汽型溴化锂冷水机组的选择:

氨冷却计算需冷量:630k W (54.18万Kcal/h) , 系统采用防爆型溴化锂冷水机组制取+5℃工艺冷水, 采用压力6kg/cm2·A蒸汽做为热源。采用2台SG-23H (特) 型防爆溴化锂冷水机组机组进行制冷 (一用一备) , 在工况+5℃出水条件下, 单台机组制冷量651k W/台 (56万Kcal/h) , 满足使用要求。机组蒸汽耗量798kg/h, 冷却水进出口温度+33℃/+39℃条件下, 循环量170m3/h。

氨/水换热器撬块的选择选用一台WNA-600型防爆氨/水换热撬块, 撬块内包括氨/水换热器、自动控制阀组组成, 上述设备安装于同一公用底座, 呈独立撬装结构。

结语

通过溴化锂制冷机对硝酸装置余热的利用, 既解决了多余副产蒸汽的排放问题, 又可以实现硝酸装置对液氨的工艺要求, 极大提高了能源利用率, 为节能减排、提高经济效益提供了新思路。

摘要：本文主要介绍了40万吨/年硝酸项目外供液氨温度达不到工艺需要的情况下, 如何有针对性的选择制冷机组, 并简单介绍了溴化锂制冷机的工作原理及特点。

关键词：液氨,温度,溴化锂

参考文献

[1]闫健-溴化锂制冷机组的工作原理及应用-通用机械.

溴化锂制冷机组 篇9

溴化锂吸收式制冷机以水为制冷剂,溴化锂水溶液为吸收剂,水在真空中沸点低而容易蒸发,蒸发时需从环境中吸收热量,从而降低环境介质温度。

溴化锂吸收式制冷机的工质主要是溴化锂溶液,它是强碱性的腐蚀介质,所以传统的溴化锂吸收式制冷机一直以来难以解决的问题就是换热器腐蚀以及由此引起的冷量衰减。通常,一定浓度的溴化锂溶液在溴化锂吸收式制冷机发生器和吸收器中运行时,其浓度为63%～65%,停止运行时为50%～54%,在这样高浓度条件下材料的腐蚀严重。腐蚀不仅影响设备的寿命,而且腐蚀反应所生成的氢气会破坏高低压筒的压差平衡,产生的铁锈也会造成管路和喷口的阻塞而降低热效率并导致停机。因此,为了解决这些问题,中外学者进行了大量的研究,如在溴化锂溶液中添加缓蚀剂,在换热器的金属管壁上用氟塑料做纳米级的涂层,或者对塑料进行改性(如添加石墨等)。虽然这些方法取得了一定的成效,但总的效果尚不如人意。

本文提出了采用薄壁细管径聚四氟乙烯(PTFE)塑料传热管代替铜传热管,有望解决溴化锂吸收式制冷机的腐蚀问题,并以1台制冷量为35kW的溴化锂吸收式制冷机为例,分别从换热面积、管道阻力、安全强度三个方面论证塑料传热管在溴化锂吸收式制冷机中应用的可行性。

1 塑料传热管溴冷机的换热面积计算

在工程计算中,当圆管管道外、内径之比d0/di<2时,以圆管外表面积Fo为基准,传热系数K为:

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式中:αi—管道内侧流体的换热系数,W/(m2·K);

α0—管道外侧流体的换热系数,W/(m2·K);

di、d0—内、外管径,m;

δ—圆管壁厚,m;

λ—圆管导热系数,W/(m·K);

dm—圆管内、外管径的算术平均值,m;

ri—内表面的污垢热阻,(m2·K)/W;

r0—外表面的污垢热阻,(m2·K)/W。

传热面积一般通过以下公式进行计算:

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式中:F—传热面积,m2;

Q—传热量,W;

K—传热系数,W/(m2·K);

Δ—热交换器中的最大温差,K;

a、b—常数,与热交换器内流体流动的方式有关。一般地,逆流换热取a=0.35,b=0.65;

Δta—温度变化较小流体的进出口温差,K;

Δtb—温度变化较大流体的进出口温差,K。

选聚四氟乙烯塑料管外径为4×10-3m,壁厚3×10-4m,导热系数为0.15W/(m·K),密度2200kg/m3,塑料管材料成本(考虑工艺因素)130元/kg。结合式(1)、(2)计算可得采用塑料传热管的溴冷机与铜管(外径为1.6×10-2m,壁厚1×10-3m,导热系数为379.31W/(m·K),密度8700kg/m3,价格30元/kg)溴冷机的有关部件参数比较结果如表1所示。

由表1可以得出以下结论:

(1)聚四氟乙烯塑料的导热系数虽然只有铜材导热系数的1/2529,但其热阻在塑料管管壁较薄时,与溴化锂吸收式制冷机换热部件的管内外放热系数引起的热阻相比,基本上处于同一数量级,因此可用于溴化锂吸收式制冷机各部件。

(2)与传统铜材作为传热管的溴冷机作比较,塑料管溴冷机的各部件传热系数为铜材的1/2～1/5,所需的传热面积是铜材的2～5倍。但由于可采用小管径塑料管,换热器单位体积中能布置的传热面积(即面体比)可以大大增加。根据初步估算,小管径塑料换热器的面体比可以达到290m2/m3,而传统铜材换热器的面体比为132m2/m3。一般来说,由于加工工艺要求,铜材壁厚不能做得太薄,其管径因腐蚀影响,为防堵塞也不能设计得太细,增加单位体积中传热面积比较困难。而塑料管则容易做到,这使得塑料管溴冷机的体积与传统机组的体积相比不会增大很多。

(3)塑料换热面的重量约为铜材的1/5,大大减轻了机组的重量。这也是塑料管溴冷机的突出优点之一。

(4)塑料换热面的成本与铜制换热面相比略有减少,制造工艺成熟后还留有较大的降价空间,保证了塑料管溴冷机有强大的市场竞争力。

(5)塑料换热面良好的抗腐蚀性,可大大延长溴冷机的寿命和溴化锂溶液使用寿命,消除因腐蚀物污染换热面引起的机组制冷量衰减问题,提高机组的运行性能和降低维护保养费用。

由表1可以看出,由于为了增加单位体积的传热面积和增加换热性能,使用了较细、较薄的塑料管,这样会增加管道阻力,因而需要考虑管道阻力和强度的问题。

2 管道阻力计算

系统阻力计算在溴化锂吸收式制冷机的设计计算工作中是不可缺少的,特别是管道阻力的计算。管道阻力可根据引起阻力损失的原因分成两部分,即因摩擦而引起的沿程阻力损失和因通道截面积形状发生变化以及流经阀门等而引起的局部阻力损失。管道阻力损失可以通过公式进行计算:

(3)

式中:H—管道阻力损失,Pa;

hf—沿程阻力损失,Pa;

hξ—局部阻力损失,Pa。

沿程阻力可按公式计算:

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式中:L—管道的长度,m;

di—管道内径,m;

ρ—密度,kg/m3;

ν—流速,m/s;

λ—摩擦系数,工程中光滑管一般取0.003～0.004。

局部阻力可根据公式计算:

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式中:ξ—局部阻力系数。

从表1中可以大致算出各个换热器塑料管管长与铜管管长之比,由式(3)、(4)、(5)可以大致算出各部件的沿程流阻比和局部流阻比,具体数值如表2所示。

假如按金属换热器的方式来布置塑料换热器,那么塑料换热器的阻力比金属换热器的阻力至少大130倍以上,需要大功率的泵来推动流体流动,这将消耗大量的电能或导致机组无法工作。因此,必须采用新的布置方式解决这个问题。一般采用多短管并联的方式来减少管的长度,至少可以把塑料管的长度减少到铜管的1/8～1/4,这样管道阻力会大大降低,达到实用的程度。

3 安全强度的校核

安全强度的校核可用拉密公式:

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式中:σr、σθ—分别表示压应力、拉应力,MPa;

a、b—分别为管内、外径,m;

qa、qb—分别表示内、外压力,MPa。

如果只有内压力qa作用,外压力qb=0,那么式(6)、(7)可化简为:

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溴化锂吸收式制冷机的温度工作区间在2～180℃,绝对压力在0～0.5MPa之间。因此,假设管外为真空,那么可以得到最大的拉应力为2.6MPa,最大的压应力为0.5MPa。而聚四氟乙烯塑料拉伸强度为10.3MPa,压缩强度为4.1MPa。取安全系数为3.5后,仍可得到最大拉应力和压应力小于安全拉伸强度和压缩强度。因此,可以看出用塑料作换热器的传热管符合安全强度要求。

4 结论

采用塑料传热管的溴化锂吸收式制冷机与传统铜管机组相比,体积不会增大很多,重量可以大大减轻,成本也略有减少,可大大延长机组的寿命和溴化锂溶液使用寿命,消除因腐蚀物污染换热面而引起的机组制冷量衰减问题。塑料传热管采用多短管并联的方式,可以大大降低管道阻力,并且用塑料作换热器的传热管也符合安全强度要求。

综上,采用塑料作为溴化锂吸收式制冷机的传热管是可行的。

参考文献

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[3]蒋伏广,蔡张理,陆柱.BTA对碳钢在溴化锂溶液中腐蚀的影响[J].制冷,1999,18(4):29-31.

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[8]吴强,易戈文,刘浩.氟塑料—石墨板式换热器在稀盐酸回收装置中的工业应用[J].氯碱工业,2003,(5):41-42.