淺析薄膜公司制冷站設(shè)計(jì)

程健

(江蘇中核華緯工程設(shè)計(jì)研究有限公司，江蘇 南京 210000）

0 引言

儀化東麗薄膜公司5號(hào)線年產(chǎn)1.5萬(wàn)噸聚酯薄膜項(xiàng)目的制冷站主要承擔(dān)著主廠房的制冷。該制冷站采用雙效溴化鋰吸收式制冷機(jī)制冷生產(chǎn)工藝，達(dá)到了給主廠房降溫的作用。

1 概述

儀化東麗薄膜公司5號(hào)線年產(chǎn)1.5萬(wàn)噸聚酯薄膜，依托日本東麗核心技術(shù)——厚片雙面冷卻防劃傷拉伸技術(shù)，并通過(guò)在線雙面預(yù)涂及產(chǎn)品卷收、卷姿改進(jìn)，生產(chǎn)雙面附有易接著涂層的高透型光學(xué)聚酯薄膜，透明度在90%以上，品質(zhì)達(dá)到目前國(guó)內(nèi)光學(xué)級(jí)聚酯薄膜領(lǐng)先水平。

隨著經(jīng)濟(jì)、科技的快速發(fā)展，我國(guó)對(duì)電氣絕緣材料、離型材料、太陽(yáng)能背封板、平面顯示器所用擴(kuò)散板和增光片的需求迅速增長(zhǎng)。聚酯薄膜高端新材料集中應(yīng)用于平面顯示器行業(yè)，主要用于制造液晶顯示器主要部件的背光模組中的擴(kuò)散膜和增亮膜等光學(xué)膜、太陽(yáng)能電池封膜等，市場(chǎng)前景十分看好。

2 制冷站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

由于薄膜生產(chǎn)裝置區(qū)域?qū)囬g的溫度、濕度、潔凈度要求較高，根據(jù)薄膜生產(chǎn)線的布置設(shè)置二套全自動(dòng)組合式潔凈空調(diào)機(jī)組。低配及MCC室采用風(fēng)冷冷風(fēng)空調(diào)機(jī)組，風(fēng)冷冷風(fēng)空調(diào)機(jī)組設(shè)于控制室內(nèi)。涂液堆放間采用柜式空調(diào)機(jī)組，柜式空調(diào)機(jī)組設(shè)于車間內(nèi)。薄膜生產(chǎn)裝置工藝及空調(diào)均需用冷凍水，冷凍水供水溫度7 ℃，回水溫度12 ℃，供水壓力為0.4 MPa。裝置工藝及空調(diào)夏季總冷負(fù)荷為1 902 kW，冬季總冷負(fù)荷為10 443 kW。

本項(xiàng)目的冷凍水系統(tǒng)為開(kāi)式循環(huán)系統(tǒng)，制冷站內(nèi)原有4臺(tái)雙效溴化鋰吸收式制冷機(jī)，每臺(tái)制冷量為1 758 kW，總供冷負(fù)荷為7 032 kW。新增薄膜Ⅳ線后，現(xiàn)有制冷機(jī)冷負(fù)荷不能滿足需求，尚缺3 411 kW，需增加制冷機(jī)。

方案是新增加1臺(tái)雙效溴化鋰吸收式制冷機(jī)，制冷機(jī)制冷量為3 516 kW；考慮到新增制冷設(shè)備與原冷凍站內(nèi)的制冷設(shè)備互為備用，并且制冷站內(nèi)原冷凍水供、回水管的預(yù)留量均需滿足要求，因此新增制冷系統(tǒng)與原系統(tǒng)必須并聯(lián)為一個(gè)制冷供水系統(tǒng)。

為了使系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，新增冷水泵的流量、揚(yáng)程必須與原冷水泵的流量、揚(yáng)程相同，所以采用3臺(tái)冷水泵（二用一備），流量為320 m3/h，揚(yáng)程為51 m。動(dòng)力站內(nèi)原冷凍水供、回水管、循環(huán)水管的預(yù)留量均滿足要求，本設(shè)計(jì)只需將管線連接到設(shè)備即可。但是制冷站內(nèi)原冷凍水回水池蓄水量不能滿足要求，必須增加一座回水池。回水池的容積按照系統(tǒng)循環(huán)量的10%～25%確定。

根據(jù)制冷機(jī)制冷量3516KW可以算出最大的冷凍水流量：

其中k=4.187 kj/(kg×℃)，

管道的壓力損失計(jì)算：

△p=R×L×(1+β)=4.5×105Pa=45 m，選擇的冷水泵符合設(shè)計(jì)要求。

制冷站至主廠房的冷凍水供回水采用DN600的管道架空敷設(shè)，管道采用聚乙烯管殼保冷，按照98R419管道與設(shè)備保冷圖集進(jìn)行施工。

圖1 制冷站系統(tǒng)工藝圖

3 雙效溴化鋰制冷機(jī)組工作原理

雙效溴化鋰制冷機(jī)的主要部件有高壓發(fā)生器、低壓發(fā)生器、冷凝器、吸收器、蒸發(fā)器、高溫?fù)Q熱器、低溫?fù)Q熱器、冷凝水回?zé)崞鳌⒗鋭┧鋮s器及發(fā)生器泵、吸收器泵、蒸發(fā)器泵和電氣控制系統(tǒng)等組成。

制冷原理為：溴化鋰會(huì)吸收水蒸汽，使水蒸汽壓下降，當(dāng)水蒸汽壓下降時(shí)，水就會(huì)加快蒸發(fā)，水在蒸發(fā)過(guò)程中要吸收熱量，從而降低在蒸發(fā)器中盤管內(nèi)的水的溫度（這水稱供回水，送到需要的冷量的房間，供給冷量，并循環(huán)使用）；當(dāng)溴化鋰“吸飽”水（蒸汽）后，送去加熱（用低壓蒸汽等熱源），使它把“水吐出來(lái)還”，被“水吐出來(lái)還”的水蒸汽經(jīng)冷水冷卻后變成冷凝水，再送回到蒸發(fā)器中蒸發(fā)，被溴化鋰吸收，如此循環(huán)不斷。另一方面，被吐出水后的溴化鋰經(jīng)冷卻再去吸收水蒸汽，也如此循環(huán)不斷。

4 結(jié)束語(yǔ)

制冷站是工業(yè)廠房中很重要的公用工程設(shè)施，為主廠房和其他建筑物提供了大量的冷凍水。目前設(shè)備已經(jīng)開(kāi)始使用，均能正常運(yùn)行。

在設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)在遵守國(guó)家規(guī)范和設(shè)計(jì)手冊(cè)的前提下，積極開(kāi)拓思路，合理設(shè)計(jì)，根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)出合理的方案。

[1]實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè) （2008年版）[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008.

[2]動(dòng)力管道設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.