制冷工艺流程
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2.3 流程简述2.3.1冷剂贮槽冷剂贮槽的工艺流程参见流程图图号51000PE-DW01-0001和51000PE-DW02-0001。
首次开车之前,冷剂贮槽TK-14101中必须配制足够的冷剂。
POSM制冷站采用约26%(wt)的乙二醇水溶液。
首次冷剂的配制量按制冷站和各个冷剂用户设备和管道系统的填充量再加上约一年的消耗量计算。
冷剂的配制:首先将脱离子水按一定量加入冷剂贮槽(TK-14101)中;然后将乙二醇按一定量加入该贮槽中。
打开冷剂贮槽至冷剂泵(P-14101A)的入口管线,再打开冷剂配制管线上的阀门,启动冷剂泵;将罐内物料通过伸入罐内的混料喷嘴进行循环混合。
其后,每隔一定时间从泵出口取液样观察其外观均匀性和测定比重,直到满足预定要求。
补充冷剂:制冷系统在长期运行中会有少量损失。
所以,冷剂贮槽内应经常保持一定的存量。
利用脱离子水和乙二醇进料管线及其流量显示累积表,可以在本制冷站开车前或制冷系统运行期间向贮槽内加入按冷剂浓度计算的适量的脱离子水和乙二醇。
向制冷机输送冷剂:在下游单台或多台制冷机投运之前,通常情况开启泵P-14101A 和最低流量调节回路FIC-005,使冷剂系统处于可随时向下游制冷机供应制冷的状态。
2.3.2吸收制冷机组系统吸收制冷机组系统的工艺流程参见流程图图号51000PE-DW01-0001和51000PE-DW02-0002。
吸收制冷机组(UT-14101A/B/C)采用POSM装置的蒸汽凝液和/或本制冷站汽水混合塔制取的热水为热源。
制冷机组系统的配置和投入使用:本制冷站的制冷机由两种类型的制冷机组组成:即由3台利用蒸汽凝液余热的溴化锂溶液吸收式制冷机组和2台水冷式压缩氟利昂制冷机组组成。
如果前者制取的冷水温度低于4.5℃,则应尽量运行3台吸收制冷机组向用户供应冷量;如果前者制取的冷水温度高于4.5℃,和/或POSM装置停车而罐区的低温贮槽又需要冷量时,则应运行压缩制冷机组。
制冷机负荷的调节和冷剂温度的控制:本制冷站输出的冷剂温度不应高于 4.5℃。
而且,由于POSM装置开停车工况不同用户对冷量需求的差异很大,炎热季节与寒冷季节冷剂系统的冷量损失差别很大,为此,制冷机的操作和控制在确保冷剂出口温度的前提下,采用下列的一个和/或多个手段进行调整:◆开不同类型的制冷机本基础工程设计的吸收制冷机组出口的冷剂温度按不高于5.2℃考虑,压缩制冷机组出口的冷剂温度按不高于2℃考虑。
两者的额定制冷量均为3000kW。
根据用户提出的冷剂条件并通过计算机模拟计算,获得在POSM装置满负荷开车工况的下列结果:●开2台吸收制冷机,每台制冷机的制冷量均为2600kW,每台制冷机的出口冷剂温度均为5.2℃。
●同时,开1台压缩制冷机,制冷机的制冷量为2600kW,制冷机的出口冷剂温度为2℃(参见流程图图号51000PE-DW01-0001和51000PE-DW02-0003)。
◆按设定值控制出口冷剂温度本设计拟采购的制冷机出口冷剂的温度均是自动调节的。
当冷剂出口温度按制冷机容许的范围设定之后,吸收制冷机自动改变热水的加入量来达到温度的设定值;压缩制冷机自动改变其入口阀瓣的开度来达到温度的设定值。
根据模拟计算结果,在POSM装置满负荷开车工况下,吸收制冷机的冷剂出口温度的设定值应为5.2℃;压缩制冷机的冷剂出口温度的设定值应为2℃。
作为冷剂系统调节的辅助方式,必要时也可对制冷机的冷剂出口温度的设定值作少量变动。
制冷机进口冷剂流量的控制:为了稳定冷剂输送管网的压力,减少压力波动对用户的影响,在一般情况下进入吸收制冷机系统和进入压缩制冷机系统的冷剂总流量不宜调整。
按模拟计算,两个制冷机系统的冷剂总流量如下:●吸收制冷机系统的冷剂总流量应控制在:1945±196m3/h;●压缩制冷机系统的冷剂总流量应控制在:389±38m3/h。
2.3.3压缩制冷和均温系统压缩制冷和均温系统的工艺流程参见流程图图号51000PE-DW01-0001和5100PE-DW02-0003。
压缩制冷采用电动机驱动的水冷式压缩制冷机组(UT-14102A/B)。
制冷机组的配置和投入使用:压缩制冷由2台水冷式压缩氟利昂制冷机组组成。
如果吸收制冷机组制取的冷水温度高于4.5℃,和/或POSM装置停车而罐区的低温贮槽又需要冷量时,通常情况开1台压缩制冷机。
如果在炎热季节POSM装置进行大修,原料成品罐区和中间罐区的低温贮槽所需要的冷量以及冷剂贮运系统的冷量损失都较大,开1台压缩制冷机不能满足用户对冷量的需求时,则要开2台压缩制冷机。
制冷机负荷的调节和冷剂温度的控制:本制冷站输出的冷剂温度不应高于 4.5℃。
而且,由于POSM装置开停车工况不同用户对冷量需求的差异很大,炎热季节与寒冷季节冷剂系统的冷量损失差别很大,为此,制冷机的操作和控制在确保冷剂出口温度的前提下,采用下列的一个和/或多个手段进行调整:◆开不同类型的制冷机本基础工程设计的吸收制冷机组出口的冷剂温度按不高于5.2℃考虑,压缩制冷机组出口的冷剂温度按不高于2℃考虑。
两者的额定制冷量均为3000kW。
根据用户提出的冷剂条件并通过计算机模拟计算,获得在POSM装置满负荷开车工况的下列结果:●开2台吸收制冷机,每台制冷机的制冷量均为2600kW,每台制冷机的出口冷剂温度均为5.2℃。
(参见流程图图号51000PE-DW01-0001和51000PE-DW02-0002)。
●同时,开1台压缩制冷机,制冷机的制冷量为2600kW,制冷机的出口冷剂温度为2℃。
◆按设定值控制出口冷剂温度本设计拟采购的制冷机出口冷剂的温度均是自动调节的。
当冷剂出口温度按制冷机容许的范围设定之后,吸收制冷机自动改变热水的加入量来达到温度的设定值;压缩制冷机自动改变其入口阀瓣的开度来达到温度的设定值。
根据模拟计算结果,在POSM装置满负荷开车工况下,吸收制冷机的冷剂出口温度的设定值应为5.2℃;压缩制冷机的冷剂出口温度的设定值应为2℃。
作为冷剂系统调节的辅助方式,必要时也可对制冷机的冷剂出口温度的设定值作少量变动。
制冷机进口冷剂流量的控制:为了稳定冷剂输送管网的压力,减少压力波动对用户的影响,在一般情况下进入吸收制冷机系统和进入压缩制冷机系统的冷剂总流量不宜调整。
按模拟计算,两个制冷机系统的冷剂总流量如下:●吸收制冷机系统的冷剂总流量应控制在:1945±196m3/h;●压缩制冷机系统的冷剂总流量应控制在:389±38m3/h。
本制冷站输出冷剂温度的控制:来自吸收制冷机系统和压缩制冷机系统不同温度的冷剂,通过静态型均温器(M-14101)进行混合,防止管道内产生不同温度的冷剂分层流动的现象,达到平均温度的目的。
均温器出口的冷剂温度一般控制在 4.5℃。
但是,当用户界区的冷剂温度达不到5℃而又要求降低冷剂温度时,则需采用前面叙述过的一种或多种手段进行温度调整。
2.3.4热水罐本制冷站设置1台热水罐(D-14101),其作用是接收来自POSM装置通过界区外管送入的低压蒸汽凝液。
此热水罐设置了液位调节回路,按设定的液位高度自动控制进罐的凝液流量。
热水泵(P-14102A/B)设置2台,一台操作,一台备用。
每台泵出口管线上设有最小流量调节回路,其作用是当泵启动或运行过程中,如果泵输出的流量小于泵运行所允许的最小流量时,它可将泵从热水罐底抽出的少量热水返回罐中,防止泵汽蚀、空转或损坏。
同时,它也能使已经启动的泵保持在运转状态,可随时向吸引制冷机提供所需的热水。
在低压蒸汽凝液进界区总管上,设有旁通管线,并在其上设置压力控制回路。
压力控制回路的设置可以使热水罐获得接收蒸汽凝液的优先权。
其压力的设定值稍高于液位调节阀前的压力,以使超出吸收制冷系统需要的多余热水旁通进入蒸汽凝液输送总管。
2.3.5汽水混合塔汽水混合塔的主要功能是将脱离子水和蒸汽在塔内进行逆流混合/换热/吸收,制取符合吸收制冷机温度要求的热水,并可满足同时开两台吸收制冷机所需要的热水量。
汽水混合塔内装有四段不锈钢填料。
每段填料下边有管口通入蒸汽;每段填料上方有受液分配盘。
汽水混合塔的运行机理:本汽水混合塔模拟计算的初步结果如下:脱离子水加入量144.624t/h;中压蒸汽加入量28.86t/h;塔底热水量173.484t/h;塔底热水温度为142.1℃。
值得注意的是,汽水混合塔的实际操作数据可能与上述数据有偏差,这是由于下列原因造成的:(1)制冷机尚未确定供货厂商。
不同厂商供应的吸收制冷机对热水量和热水温度的要求不会与模拟数据相同;(2)模拟计算的脱离子水温度为40℃,而实际的温度可能与此温度不同,尤其是循环利用经吸收制冷机蒸发器换热/降温的热水代替脱离子水的工况,汽水混合塔的低压蒸汽加入量会成倍地减少;(3)实际加入的蒸汽温度不同,将会对蒸汽消耗量和/或制取的热水温度产生少许影响。
基于上列原因,在操作汽水混合塔时,应按吸收制冷系统的要求对脱离子水和蒸汽的加入量作适当调整。
●设定汽水混合塔的脱离子水加入总量根据吸收制冷机运行负荷的需要,估算汽水混合塔的脱离子水加入总量。
然后,通过流量控制回路(FIC-031)上的流量设定和投入得以实现。
●设定汽水混合塔的蒸汽加入总量根据吸收制冷机运行负荷的需要,估算汽水混合塔的蒸汽加入总量。
然后,通过流量控制回路(FIC-033)上的流量设定和投入得以实现。
需要保证蒸汽加入总量和脱离子水加入总量之间的配比关系。
除了上列两项总额调节之外,还可采取下列几项辅助性调节:●调节不同填料段的蒸汽加入量本设计在不同填料段的蒸汽加入管线上装有现场流量指示表和截止阀,在一般情况下,截止阀的开度由上而下逐级加大或相同,使四段填料的蒸汽加入量基本相近。
由于这4个截止阀均为手动操作,在开启阀门时,应密切注视现场流量指示表(FI-034/035/036/037)上的显示,以使每个填料段的蒸汽加入量保持在预期的流量。
●调节饱和池的蒸汽加入量增大饱和池的蒸汽加入量可使出塔热水的温度达到塔底蒸汽压力下的饱和温度。
●调节塔顶的蒸汽压力塔顶的蒸汽压力对塔底热水温度起决定作用。
塔顶蒸汽压力愈高,塔底热水温度愈高;塔顶蒸汽压力愈低,塔底热水温度愈低。
按此定性关系,通过塔顶蒸汽压力调节回路的压力设定和投入,可使塔底抽出的热水温度达到所需温度。
本设计在汽水混合塔塔顶/塔底和每段填料都装有温度计,从每块温度计所显示的温度可以判断全塔调节的综合结果。