蒸发式冷凝器在气田的应用及改进措施
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蒸发式冷凝器运行工况分析及改进建议摘要:本文结合蒸发式冷凝器在运行过程中存在的优缺点进行系统分析,针对设备结垢给出了合理的解释和防治措施,就冬季运行中的结冰问题提出了解决思路,同时对使用风冷、水冷给出合理的运行参数,有助于提高现场管理的合理化和经济性,实现了节能降耗。
关键词:蒸发式冷凝器水冷风冷1、蒸发式冷凝器简介苏里格第二天然气处理厂丙烷制冷系统采用的冷凝器是益美高(上海)制冷设备有限公司生产的A TC-642B型蒸发式冷凝器。
它是以水和空气作为冷却介质,利用部分冷却水的蒸发带走气体制冷剂冷凝过程所放出的热量。
由箱体、喷淋水装置、蛇型冷凝盘管、散热片填料、挡水板、集水盘、循环水泵、轴流通风机组成,主要作用给丙烷循环系统冷却降温。
在实际运行过程中蒸发式冷凝器的换热功率还直接控制着丙烷压缩机的排气压力,对丙烷制冷系统的正常运行有着重要的影响。
2、蒸发式冷凝器在应用过程中凸显出来的的优点1)冷凝效果好该厂选用的ATC-642B型蒸发式冷凝器采用了Thermal-Pak特有的盘管设计,在盘管内外空气与制冷剂逆向流动,提高了传热效率,特殊的盘管设计减小了通过机组的空气压降,同时,更大的盘管表面积增加了它的传热能力,提高了传热效率,从而能够达到比淋水式和干冷式风机更好的冷凝效果。
2)节水蒸发式冷凝器充分利用水的汽化潜热,这与风冷式冷凝器和水冷式冷凝器利用显热来吸收制冷剂的热量完全不同,比淋水式冷凝器更能充分利用水的蒸发潜热。
风冷式冷凝器虽然不用水源,但需要消耗更多的冷凝功耗。
3)节能环保丙烷循环系统采用蒸发式冷凝器,因其具有节水和良好的冷凝效果,并且配以大面积换热器(预冷换热器)的应用,根据小温降产生大温降机理,当循环系统达到热平衡状态后,系统电能耗量大幅减少,综合分析该系统有效的达到了节能降耗的目的。
3、蒸发式冷凝器在应用过程中出现的问题3.1设备结垢问题3.2设备结垢严重影响运行效率蒸发式冷凝器直接采用新鲜水作为蒸发介质,水中含有较多矿物质,此外长期运行中底部水箱受到由进风口带来的赃物污染,水质得不到保证,水在换热管上不断蒸发,杂质逐渐沉淀在换热管表面,使换热管表面结垢,大大降低了换热效果,增加了设备能耗。
蒸发式冷凝器改造总结前言我公司合成氨醇系统2007年经过改造生产规模达到了年产18万吨合成氨、年产6万吨甲醇,系统冷却水用量日趋紧张,同时立式水冷器已使用多年,夏季冷却降温效果变差,循环槽经常因超压造成安全阀启跳,氨损失严重。
2008年我公司对合成氨醇冷冻系统进行了改造,采用新型高效节能蒸发式冷凝器取代立式水冷器。
1、改造方案的确定为彻底解决以上问题,我公司根据实际情况并结合其它兄弟单位对制冷系统的改造经验,采用新型高效节能蒸发式冷凝器取代立式水冷器。
根据制冷机组的排热量,2台8AS-250型活塞式制冷压缩机各配置一台2200KW蒸发式冷凝器,1台JZLG-25型螺杆式制冷压缩机配置一台2200KW蒸发式冷凝器,3台8AS-170型活塞式制冷压缩机配置一台2700KW蒸发式冷凝器。
方案确定在湿球温度27.6℃、冷凝温度38℃、蒸发温度-10℃条件下,压缩机排气压力达到夏季最大为1.40MPa的运行指标。
2、蒸发式冷凝器作为新型冷凝技术的特性蒸发式冷凝器集凉水塔、换热器、水池、水泵、输水管道于一身,具有安装方便,结构紧凑,占地少,现场安装强度小,安装费用低,排污水量少等优点。
它改良了传统凉水塔的冷却性能,较传统凉水塔具有风速高、真空度高的特性,加强了冷凝效果。
它采用先进合理的水分配系统和椭圆管预冷技术,使冷却水最大限度地与冷却盘管接触,克服了管璧水膜“干点”,实现了高效换热。
3、装置运行情况3.1两台2200KW、一台2700KW蒸发式冷凝器相继投入运行后,合成氨冷冻系统循环槽气相压力由去年同期的1.40-1.50MPa降为现在的1.10-1.25MPa,彻底解决了循环槽夏季超压现象。
3.2由于我公司脱盐水系统已超负荷运行,脱盐水供水紧张,第一台蒸发式冷凝器调试运行时补水采用的是二次水,运行后发现PVC热交换层有结垢现象,为此将蒸发冷凝器部分补水改为脱盐水,并定期投加少量缓蚀阻垢剂和杀菌灭藻剂来保证水循环系统水质清洁,现各台蒸发式冷凝器水循环系统已达到清洁运行。
蒸发式冷凝器应用总结
蒸发式冷凝器是一种常见的热传递器件,广泛应用于化工、制药、食品、能源等行业。
本文将从蒸发式冷凝器的原理、结构、工作过程、优缺点等方面进行总结和分析。
首先,蒸发式冷凝器是利用液态物质蒸发吸热的原理,将高温高压的气态物质通过冷凝器冷却,使其变为液态。
蒸发式冷凝器的结构一般包括冷凝器、蒸发器、压缩机、膨胀阀等部件。
其中,冷凝器中通过冷却水冷却气体,使其变为液态,而蒸发器中通过蒸发器内的加热元件使液态物质蒸发,从而吸收周围环境的热量。
其次,蒸发式冷凝器的工作过程包括压缩、冷凝、膨胀、蒸发四个步骤。
在压缩过程中,气体受到压缩机的压缩,压缩后的气体温度升高;在冷凝过程中,制冷剂通过冷凝器冷却变为液态,释放出热量;在膨胀过程中,制冷剂通过膨胀阀降低压力,使制冷剂温度降低;在蒸发过程中,制冷剂通过蒸发器蒸发,吸收周围环境的热量,将温度降低。
最后,蒸发式冷凝器具有很多优点,如能够在较高温度下工作,耗能低,冷却效果好等,但也存在一些缺点,如需要水源、造价高等问题。
因此,在实际应用过程中需根据实际需求,选择合适的蒸发式冷凝器,并注意其维护和保养,以保证其正常工作。
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蒸发式冷凝器的设计与应用摘要:蒸发式冷凝器是一种常用的热交换器,广泛应用于化工、制药、食品、能源等领域。
它通过将热量从高温的气体或液体转移到低温的冷却介质,实现了能量的转换和利用。
本文主要介绍了蒸发式冷凝器的设计与应用,对于提高蒸发式冷凝器的性能和应用价值具有重要意义。
关键词:蒸发式冷凝器;设计;应用1蒸发式冷凝器工作原理蒸发式冷凝器是一种广泛用于空气调节系统、冷冻机组和其他制冷设备中的设备,它的作用是将水或蒸汽从空气或其他气体中凝结出来。
蒸发式冷凝器的工作原理如下:(1)工作介质:蒸汽或水。
蒸发式冷凝器中通常使用蒸汽或水作为工作介质,这取决于应用的具体场合和要求。
(2)工作过程:当蒸汽或水进入蒸发式冷凝器时,它会通过蒸发器进入蒸气室中。
在蒸汽室中,蒸汽或水与热交换器中的热源接触,从而产生蒸汽或水蒸气。
(3)冷凝过程:蒸汽或水蒸气进入冷凝管或散热器,在这里,它与周围的空气或水接触。
由于温度差异的存在,蒸汽或水蒸气会冷凝成水。
这个过程会释放热量,因为凝结过程会将热量转移到周围的空气或水中。
(4)循环:冷凝后的水被回收,然后重新循环流回蒸发器中,等待下一次蒸发过程。
综上所述,蒸发式冷凝器通过将工作介质(蒸汽或水)引入到蒸汽室中,然后使其蒸发,并通过冷凝过程将其冷凝成水,从而实现水/蒸汽从空气或其他气体中凝结出来的目的。
2蒸发式冷凝器主要设计参数的选择2.1冷凝温度和进风湿球温度的选择冷凝温度是指在蒸发式冷凝器中,冷凝器内部的温度。
选择冷凝温度时,需要考虑到冷凝器的工作效率和能耗。
一般来说,冷凝温度越低,冷凝器的效率越高,但能耗也会相应增加。
因此,需要根据具体的使用情况和要求来选择合适的冷凝温度。
进风湿球温度是指进入蒸发式冷凝器空气的湿球温度。
选择进风湿球温度时,需要考虑到空气的湿度和温度对冷凝器影响。
一般来说,进风湿球温度越高,冷凝器的效率越低,因为空气的湿度会影响冷凝器的蒸发效率。
因此,需要根据具体的使用情况和要求来选择合适的进风湿球温度。
蒸发式冷凝器的特点及其应用1.高效率:蒸发式冷凝器具有高热传递系数,热传递效率较高。
通过增大传热面积和优化传热流体的流动方式,可以进一步提高传热效率。
2.节能:蒸发式冷凝器通过蒸发传热的方式实现冷凝,相比传统冷凝方式可以节约大量能源。
蒸发式冷凝器一般可以将废热利用,进一步提高能源利用效率。
3.简单操作:蒸发式冷凝器的操作相对简单,只需要调节进出口流体的温度和流量即可实现冷凝效果。
此外,蒸发式冷凝器还具有较好的自动调节性能,可以适应不同工艺条件下的操作需求。
4.高传质效果:蒸发式冷凝器由于采用蒸发传热方式,可以实现传质、传热双重作用。
在液体混合物的分离和纯化过程中,蒸发式冷凝器可以实现较好的分馏效果,提高产品的纯度。
1.化工工业:蒸发式冷凝器常用于化工过程中的蒸汽回收和废气处理。
通过将蒸发式冷凝器与其他设备结合使用,可以实现热能的回收利用和废气的净化处理,提高能源利用效率和环境保护效果。
2.制药工业:蒸发式冷凝器在制药行业中常用于溶剂的回收和纯化。
通过蒸发传热方式,可以将有机溶剂从溶液中蒸发出来,实现溶剂的回收和纯化,提高产品的纯度和质量。
3.食品工业:蒸发式冷凝器在食品行业中常用于浓缩和干燥过程。
通过蒸发式冷凝器,可以将食品原料中的水分蒸发出来,实现食品的浓缩和干燥,提高产品的储存稳定性和品质。
4.动力工业:蒸发式冷凝器在动力行业中主要用于发电厂和工业锅炉的冷凝回收。
通过将锅炉排出的高温废气在蒸发式冷凝器中进行冷凝,可以回收其中的热能,提高发电厂和锅炉的能源利用效率。
总的来说,蒸发式冷凝器具有高效率、节能、简单操作和高传质效果等特点,适用于化工、制药、食品和动力等多个领域。
它在能源回收、废气净化、溶剂回收、食品浓缩和发电回收等方面发挥着重要的作用,对提高能源利用效率和产品品质有着重要意义。
蒸发式冷凝器应用总结
蒸发式冷凝器是一种常见的热交换器,广泛应用于各种工业和商业领域。
它的工作原理是将热水通过蒸发的方式,将热量传递给空气,从而达到冷却的效果。
蒸发式冷凝器在空调、冷库、制冷车等领域中具有广泛的应用。
它的优点是能够在高温环境下工作,冷却效果好,冷却速度快,同时能够有效地减少能源消耗。
在使用蒸发式冷凝器时,需要注意一些问题。
首先是要确保蒸发器周围的环境空气流通畅通,否则会影响冷却效果。
其次是要定期清洗蒸发式冷凝器,避免积累的污垢影响其工作效果。
此外,还需要注意蒸发水的质量,如果水质不佳,容易造成蒸发器结垢,进而影响冷却效果。
综上所述,蒸发式冷凝器是一种非常实用的热交换器,广泛应用于各个领域。
在使用时需要注意细节,正确维护,才能发挥最佳的工作效果。
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Science and Technology & Innovation ┃科技与创新·11·文章编号:2095-6835(2015)13-0011-02蒸发式凝汽器的研究与应用张 莉,冯 宇(华电郑州机械设计研究院有限公司,河南 郑州 450015)摘 要:凝汽器作为汽轮发电机组重要的辅机之一,其运行状态对机组运行的安全性、经济性有着非常重要的影响。
因此,凝汽器技术显得尤为重要。
主要对蒸发式凝汽器的技术特点和经济效益进行了分析,其广泛应用可有效提高发电系统的产能、节能减排的效率,具有较大的现实意义和工程价值。
关键词:蒸发式凝汽器;经济效益;社会效益;电力行业中图分类号:TQ051.6+2 文献标识码:A DOI :10.15913/ki.kjycx.2015.13.011近年来,我国电力和化工行业发展迅猛。
在电力行业采用直接空冷系统、夏季气温较高条件下,直接空冷效率低下,导致发电机组无法“满发”,发电量只为正常情况下的70%~85%,能耗浪费严重。
在化工行业,有大量的乏汽需要凝结,传统工艺中采用水冷工艺凝结,造成了极大的水资源浪费,因此,急需对传统工艺进行改造。
蒸发式凝汽器具有先进的潜热换热机理,通过合理的结构设计和管道配置,并充分利用蒸发式冷凝设备节水、冷凝效率高、背压低等优点,可提高产能、降低耗能,可有效解决电力和化工领域乏汽凝结采用直接空冷冷凝的夏季“满发”不足、冬季防冻困难和采用水冷冷凝的水资源浪费严重等问题。
目前,蒸发式冷凝器在制冷行业和煤化工行业的介质冷凝中得到了广泛应用,具有非常高的工程应用价值。
1 发展概述蒸发式冷凝主要利用水蒸发吸收潜热进行换热,是一种高效、节能环保的换热设备。
由于其传热效率高、节能环保、结构紧凑等优点,20世纪80年代中期,我国开始从国外引进蒸发式冷凝器技术,经10年左右的发展应用,在制冷装置和石油化工等行业获得了广泛应用。
进入21世纪,国外的蒸发式冷凝器在电厂冷却系统中得以应用,并具备了一定的规模,而我国在2008年前,蒸发式冷凝在电厂冷却系统中的使用几乎是空白。
蒸发式冷凝器的特点及其应用邱嘉昌 刘黄炳(上海市商业设计研究院 200092) (上海上枫制冷设备有限公司 200436)1 蒸发式冷凝器的应用前景冷凝器是制冷系统主要的热交换设备之一,其作用是将压缩机排出的高温、过热蒸气冷却成液态制冷剂。
根据冷却介质和冷却方式的不同,常用的冷凝器一般可分为水冷式(又分为壳管式、套管式、沉浸式等)、空气冷却式(或称风冷式)及蒸发式(制冷剂在管内冷凝,管外同时受到水及空气的冷却)3种。
显然,选择不同形式的冷凝器,其水泵和风机的能耗不同,同时造成的冷凝压力差异又影响压缩机压缩过程的功耗和制冷效果,因此冷凝器的正确选型与配置冷凝器,应引起足够的重视。
由于冷却效果较差、冷凝温度较高,空气冷却式冷凝器主要用于缺乏冷却水源场所、分散式及小型制冷系统。
而大、中型制冷系统,过去应用最多的是立式或卧式壳管式冷凝器,同时为了减少冷却水消耗量,大多使用循环水,故需建有冷却水塔或凉水池,因而造成了冷凝器和冷却水塔装置占地面积大、循环水泵和冷却水塔风机功耗均较大的缺点。
表1 对62家冷库所用冷凝器型式的调查\[1\]冷凝器型式冷凝器/个立式 2卧式 3蒸发式 58空气冷却式8板式 1注:62家冷库中,美国58家和加拿大4家有的冷库采用2种型式的冷凝器蒸发式冷凝器具有节水、节电和结构紧凑、占地面积小等优点,是一种能源节约型产品,具有良好的发展前景。
从20世纪70年代起,国际上发达国家开始改用蒸发式冷凝器代替水冷式冷凝器。
表1显示美国等的冷库中已普遍采用蒸发式冷凝器。
由于蒸发式冷凝器的循环水流量仅为水冷式冷凝器的10%,水泵的能耗将明显降低;采用风冷式冷凝器,虽然不用水泵,只需要风机,但其空气流量要比蒸发式冷凝器大数倍,而且还造成冷凝器压力较高。
从20世纪80年代起,我国的化工行业和食品冷库工程也开始采用蒸发式冷凝器代替水冷式冷凝器,近20年的应用实践,证明它有明显的节能效果。
2 蒸发式冷凝器的工作原理与结构型式2.1 工作原理如图1所示,冷却水由循环水泵送至冷凝盘管的上部,经喷嘴喷淋至冷凝管组外表面形成水膜往下流动,由于水膜中部分水蒸发时吸收热量而使管内高温、高压的制冷剂蒸气冷凝成液体。
蒸发式冷凝器应用总结
蒸发式冷凝器,顾名思义,是一种通过蒸发来实现冷却的器材。
它主要是由蒸发器、冷凝器和循环泵等组成,广泛应用于空调、冷藏、冷冻等领域。
随着技术的不断发展,蒸发式冷凝器在应用过程中得到
了更广泛的使用。
首先,蒸发式冷凝器的使用方法比较简单。
首先,将冷凝器装在
需要冷却的设备上,然后将蒸发器放置在需要降温的地方,即可实现
冷却。
当蒸发器中的工作介质升温时,会沿着管道向冷凝器流动,并
在冷凝器内被冷却,然后循环回到蒸发器继续循环。
其次,蒸发式冷凝器的使用效果比较理想。
与其他冷却设备相比,蒸发式冷凝器在工作过程中,不需要大量的电力支持,也不需要使用
化学制剂,它只需要很少的能量即可完成冷却的工作。
同时,蒸发式
冷凝器还能够提供非常高的冷却效果,即使在高温环境下,也能够有
效地冷却设备,并确保设备的稳定性。
再次,蒸发式冷凝器的优点在于其价格相对较低。
为了在市场上
竞争,很多厂家都会推出自己的蒸发式冷凝器产品,并且它们的成本
价格也比较低,能够满足消费者的需求。
因此,蒸发式冷凝器已被广
泛应用于冷藏、冷冻、空调和地源热泵等领域。
总之,蒸发式冷凝器的应用旨在降低成本、提高效率,同时也为
环境保护做出了贡献。
它的优点在于使用简单、效果明显、价格合理,能够满足人们的需求,使我们的生活更加便利。
随着科技的不断发展
和创新,蒸发式冷凝器将有更广泛的应用前景。
蒸发式冷凝器在气田的应用及改进措施
【摘要】蒸发式冷凝器在气田污水处理环节中起到至关重要的作用,但在运行的过程中,由于保养不当,严重影响了该设备的使用寿命。
本文主要从蒸发式冷凝器的组成、原理及存在问题进行分析阐述。
【关键词】蒸发式冷凝器原理存在问题改进措施
榆林气田污水处理单元采用蒸发式冷凝器来进行脱油、脱水的外加冷源,通过几年使用,其节能节水效果明显,但同时存在结垢、腐蚀、噪音等问题,下面进行详细阐述。
1 蒸发式冷凝器的组成结构
蒸发式冷凝器由箱体、喷淋水装置、蛇型冷凝盘管、散热片填料、除水器、集水盘、循环水泵、轴流通风机组成。
2 蒸发式冷凝器的工作原理
蒸发式冷凝器是以水和空气作为冷却介质,利用部分冷却水的蒸发带走气体制冷剂冷凝过程所放出的热量。
工作运行时,工作流体在冷却塔的盘管内进行循环,工作流的热量经过盘管散入流过盘管的水中。
同时机组外四周的空气从底盘上的进风格栅进入,与水的流动方向相反,向上流经盘管。
一小部分水蒸发而吸走热量,热湿空气由冷却塔顶部的通风机排出到大气中。
其余的水落入底部水盘,由水泵再循环至水分配系统又回淋到盘管上。
3 蒸发式冷凝器在气田处理厂的应用
气田处理厂采取地温冷凝工艺对天然气进行脱油、脱水。
天然气的降温采用外加冷源制冷方式,选用的制冷剂为丙烷。
丙烷循环系统如图1所示,首先由满液蒸发气来的丙烷蒸汽进入压缩机进行压缩,然后进入油分离器将其中的润滑油分离出来,再进入蒸发式冷凝器进行冷却,冷却后的丙烷液体进入热虹吸贮罐内,再经热虹吸储罐的溢流口到丙烷系统贮罐。
系统储罐内的液体丙烷在压差作用下,经过经济器流向满液蒸发器底部,在满液蒸发器入口处节流后压力迅速降低,温度降至-25℃左右。
低温低压的液体丙烷在与天然气换热后蒸发气化,经过气液分离器的丙烷蒸气再次回到压缩机,开始下一次循环。
atc-m456b型蒸发式冷凝器在丙烷制冷系统中的主要作用就是吸收高温高压气态丙烷的热量,将其冷凝为同等压力下的饱和液态丙
烷。
在实际运行过程中蒸发式冷凝器的换热功率还直接控制着丙烷压缩机的排气压力,对丙烷制冷系统的正常运行有着重要的影响。
4 存在问题及改进措施 4.1 结垢问题
蒸发式冷凝器是通过蒸发一部分用于喷淋的循环水来带走热量。
水蒸发后,剩下的就是水中罕有的一些矿物质和其他杂志。
所以,必须通过排出相当于蒸发水量的水来防止杂质浓度的增加。
否则我,矿物质渐渐增多而凝结起来沉淀在冷凝器中,将会产生严重的结垢现象,从而影响换热效果。
(图2)。
在冬季低温运行的时候,风机也要长时间运行,才能保证设备的换热效率,导致耗电量一直居高不下,而且严重的垢下腐蚀,会缩短设备寿命。
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图2??冷凝器结垢图????????????????????
atc-m456b型蒸发式冷凝器没有填料,其挡水板也不易拆卸清理,我们可以通过酸洗的方法解决结垢问题其中包括:
(1)化学方法,即在循环水中添加专用的蒸发式冷凝器盘管清
洗剂,通过水泵循环除去换热盘管外壁的碳酸钙及碳酸镁等水垢;
(2)物理方法,即通过磁处理技术、静电处理技术、超声波处理技术和电子除垢技术,表面改性等技术除去蒸发式冷凝器水盘及盘管表面的沉积物。
酸洗可以除去设备上的垢,这样就能提高设备的换热效率,使设备的使用寿命延长。
4.2 防冻问题
当机组在极其寒冷的地区工作或者在冰冻季节停止运行时,水盘应有防冻措施,最有效的方法是采用安装在室内的远置贮水槽除了在机组底部开一个大口径出水管外,还需要配置循环水泵、吸入口滤网和配套接管。
4.3 水质问题
某些情况下,补充水中矿物质含量太高,正常的排污已不足以防止结垢,这时水处理是十分必要的,并且需要找对当地水质情况比较了解有经验的水处理公司资讯有关水处理问题。
4.4 生物污染物问题
用户应定期对水质进行生物污染检查。
如果检查出有事生物污染,应采取进一步的水处理和机械清洗措施。
水处理应当由有经验的专业水处理公司进行。
保持机组内部表面清洁,无污染和残渣是十分重要的。
另外,还要定期检查挡水般,以确保其保持良好的工作状态。
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作者简介
海显莲(1986-),女,青海省大通县人,本科,助理工程师,毕业于中国石油大学(北京),现任职于长庆油田第二采气厂,从事气田设备管理方面的工作。