溴化鋰制冷技術應用

趙娜,孫魯清

(山東鋼鐵股份有限公司萊蕪分公司型鋼廠,山東 萊蕪 271104)

溴化鋰制冷技術應用

趙娜,孫魯清

(山東鋼鐵股份有限公司萊蕪分公司型鋼廠,山東 萊蕪 271104)

溴化鋰制冷技術近年發展迅速,特別是在工業制冷方面具有顯著的優勢.以一臺2800kW的蒸汽吸收式制冷機組為例,國產其他制冷機耗電800kW,而溴化鋰吸收式制冷機除功率較小的泵以外,沒有其他運動部件,僅耗電12kW,可節電788kW.

溴化鋰;節電;制冷

以異型線目前使用的制冷機為例,制冷量為738kW.使用現場軋鋼產生的副產品--蒸汽進行制冷,無任何費用.制冷機的輔助設備耗電極低.同比,每軋制一噸鋼即降低0.23kW.h的電耗,使用制冷機兩年節約的電費即等于制冷機的投資成本.

1 蒸汽動力

制冷機蒸汽動力要求蒸汽壓力0.35MPa以上.軋鋼產生的蒸汽壓力目前最高可以調節為0.8MPa,完全滿足需要.現場軋鋼產生蒸汽,供給制冷機運行,為現場電氣室降溫.現場檢修停軋時,設備停止運行,降溫需求下降.在實際使用過程中,蒸汽管道與其他蒸汽管網連接,確保蒸汽供應.

蒸汽消耗量約825kg/h,進口管路直徑65mm,凝水出口管徑25mm.控制閥連接口徑40mm.蒸汽壓力盡可能保持穩定.波動范圍滿足GB/T 18431標準.如果壓力不穩定,易引起水擊現象,導致傳熱管爆裂.機組損壞.需要安裝電動蒸汽自動調節閥門和自動截斷閥,保護機組.蒸汽溫度范圍175～185℃為最佳.根據需要安裝減溫減壓裝置,其中包含汽水分離器、壓力表、減溫減壓閥、安全閥、溫度計、蒸汽調節閥、泄水閥、蒸汽凝結水箱、過濾器、疏水器等.

2 冷卻系統

制冷機冷卻系統為水冷卻系統,其管路根據現場實際情況進行安裝,為制冷機本體降溫.包含水泵、冷卻塔、冷卻水池、管路.其中水泵一用一備.現場使用738kW制冷機的冷卻水量峰值為300m3/h.冷卻水進出口溫度32→37.9℃,進出口管徑150～200mm.冷卻塔風機根據設定溫度自動起停.水池按照設定水位自動補水.

3 冷水系統

制冷機冷水系統即為制冷機產生的產品--冷水.冷水經過水泵循環到現場的組合式空氣處理機和風機盤管處,通過鐵皮風道為現場電氣設備降溫.冷水進出口溫度12→7℃,冷水流量127 m3/h,進出口管徑100～150mm.冷水系統為恒壓供水控制,有水箱和自動補水系統,保證流量.當流量低于50m3/h時,產生報警,制冷機自動停機.冷水系統在管道高點處裝有放氣閥門,低點處有放水閥門.管道和制冷設備有保溫保冷層,保證冷卻效果.管道中安裝過濾器,保證水質,防止堵塞,降低制冷效果.

4 制冷機本體

4.1 溴化鋰制冷機原理

冷水在蒸發器內被來自冷凝器減壓節流后的低溫冷劑水冷卻,冷劑水自身吸收冷水熱量后蒸發,成為冷劑蒸汽,進入吸收器內,被濃溶液吸收,濃溶液變為稀溶液.吸收器里的稀溶液由溶液泵送往冷劑凝水熱回收裝置、低溫熱交換器、熱回收器、高溫熱交換器后溫度升高,最后進入高溫再生器,在高溫再生器中稀溶液被加熱,濃縮成中間濃度溶液.中間濃度溶液經高溫熱交換器,進入低溫再生器,被來自高溫再生器內產生的冷劑蒸汽加熱,成為最終濃溶液.濃溶液流經低溫熱交換器,溫度降低,進入吸收器,滴淋在冷卻水管上,吸收來自蒸發器的冷劑蒸汽,成為稀溶液.另外,在高溫再生器內,經外部蒸汽加熱溴化鋰溶液后產生的冷劑蒸汽,進入低溫再生器,加熱中間濃度溶液,自身凝結成冷劑水后,經冷劑凝水熱回收裝置,溫度降低,和低溫再生器產生的冷劑蒸汽一起進入冷凝器被冷卻,經減壓節流,變成低溫冷劑水,進入蒸發器,滴淋在冷水管上,冷卻進入蒸發器的冷水,如圖1.

以上循環如此反復進行,最終達到制取低溫冷水的目的.

圖1

4.2 機組組成

主要由蒸發器、吸收器、冷凝器、低溫再生器、高溫再生器、冷劑凝水熱回收裝置、高溫熱交換器、低溫熱交換器、熱回收器、溶液泵、冷劑泵、抽氣裝置、容量控制裝置、蒸汽控制閥、安全裝置、控制面板等組成.

4.3 控制系統

為彩色觸摸屏中文顯示,制冷量調節范圍:20%～100%.其中,外部設備接口:冷凍水泵、冷卻水泵變頻控制接口、冷卻塔風機控制接口、遠傳接口.具有突然斷電后的設備安全保護措施.負荷自動跟蹤調節:根據負荷變化,自動調節蒸汽進汽量.工作記憶功能:能夠記憶機組工作狀態運行參數.

4.4 安全保護

自動防、融結晶安全控制裝置,全自動運行、聲光報警.溶液濃度安全控制裝置,全自動運行.冷水斷水保護,全自動運行,聲光報警.故障診斷系統,中文顯示故障信息、故障位置等.

5 存在問題及解決方案

5.1 疏水閥選型

根據現場使用經驗,疏水閥帶自動放氣閥的優于不帶自動放氣閥的.

5.2 制冷機內部管路材質選擇

根據水質化驗數據與廠家確定制冷機內部管路材質.可選擇使用鍍鋅管或其他耐腐蝕管.目前普遍使用的銅管,但水含氯時易腐蝕.

5.3 蒸汽保護

增加蒸汽過濾,防止堵塞疏水器,并增加蒸汽自動通斷閥門,出現蒸汽急停情況,保護機組免受影響.蒸汽管路增加放水閥門,方便故障判斷及排污.

5.4 過濾器選型

冷水、冷卻水系統目前使用的壓差式過濾器.出現壓差不滿足過濾器啟動條件的情況.建議根據需要使用其他控制方式的過濾器.

5.5 現場空調的選型

組合式空氣處理機占地較大,風機盤管占地面積較小,根據需要選擇.

[1]機械設計手冊編委會.機械設計手冊[M].北京:機械工業出版社,2004.8.

[2]華東建筑設計研究院有限公司.給水排水設計手冊[M].第4冊,2002,4.

[3]松下制冷(大連)有限公司操作使用說明書.

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1671-0711(2017)11(下)-0143-02