制冷工艺论文范例6篇

制冷工艺论文

制冷工艺论文范文1

关键词:高层建筑,钢结构,焊接

 

钢结构由于其优越性,在我国(超)高层建筑中越来越普遍采用。钢结构施工技术含量高,其中焊接是其关键的施工技术之一。焊接质量常常是施工质量控制的难点,特别是在较低温度下焊接施工时,由于环境温度较低,加之高空风速较大,增加了焊接接头的冷却速度,导致焊接裂纹倾向加大甚至出现焊接裂纹。因此我国有关标准、规范规定,在环境温度为O℃以下施焊时,应进行工艺试验,以确定相应的施焊工艺,但具体做哪些工艺试验及如何进行,尚无统一标准和明确规定。本文结合具体工程实例,综合考虑环境温度和风速的影响,对0℃以下高层钢结构焊接施工工艺和质量控制进行了探讨。。

1.工程概况

某大厦是一座多功能、高智能、综合性的高层建筑,由A座、B座和连体群房等组成。其中A座建筑地下4层地上52层,高度200.80m,设计采用内核心筒一外框柱结构体系,±0.000以上采用全钢框架柱梁,金属压型模板和现浇钢筋混凝土楼板;外框架柱为箱型截面,内筒钢骨柱为H型截面,钢梁为I型截面。所用钢材材质为SM490B。根据施工进度和施工地点气象资料,该大厦42F一52F楼层施工时,存在0℃以下焊接施工问题。其焊接接头主要结构形式如下。

A、接头形式箱型柱—柱、材质SM490B、焊件厚度25/mm、焊接方法手式电弧焊、施焊位置横位;

B、接头形式柱—梁、材质SM490B、焊件厚度16.25/mm、焊接方法手式电弧焊、施焊位置平位;

2.冬季焊接施工存在的问题

所用钢材为SM490B钢,属日本钢号(符合JISG3106标准),其化学成分C≤0.18、Mn≤1.50、Si≤0.55、P≤0.040、S≤0.040

该钢材属于普通低合金结构钢,其CE(IW)=0.43%,焊接时对冷却速度较敏感。当在温度较低的环境下焊接施工而无有效工艺措施时,由于冷却速度较大,有可能出现马氏体淬硬组织,而增大冷裂倾向甚至出现裂纹,故较低环境温度给焊接质量造成不利影响。同时现场的风速较大也是必须考虑的因素,因此必须根据现场情况,通过工艺试验制定相应的工艺措施,以确保施工质量。

3.焊接性试验

为确定SM490B钢在现场条件下焊接时的抗裂性能,模拟现场情况(施焊位置、环境温度、环境风速、冷却方式等)进行斜Y型坡口焊接裂纹试验。

3.1试验内容

试验内容如下。

试验序号1,材质SM490B,板厚25,焊条型号E5015,环境温度-5℃,环境风速5m/s,预热温度125℃,冷却方式空冷;

试验序号2,材质SM490B,板厚25,焊条型号E5015,环境温度-5℃,环境风速5m/s,预热温度100℃,冷却方式空冷;

试验序号3,材质SM490B,板厚16,焊条型号E5015,环境温度-5℃,环境风速5m/s,预热温度100℃,冷却方式空冷;

试验序号4,材质SM490B,板厚16,焊条型号E5015,环境温度-5℃,环境风速5m/s,预热温度50℃,冷却方式空冷;

确保试验可靠,每一板厚各制备备用试件一套。。

3.2试验方法、评定标准

按《斜Y型坡口焊接裂纹试验方法》(GB4675.1-84)标准执行。焊接工艺参数为:焊条直径φ4、接电流170±1OA、焊接电压24±2V、焊接速度150±10mm/min。

3.3试验结果

对上述试件取样进行检验,试验序号1,2,4试样未发现任何裂纹,而试样3在焊缝根部和表面均发现裂纹。表明在试验环境条件下,SM490B钢当板厚为25mm时,焊前预热至100℃可避免裂纹产生;当板厚为16mm时,焊前预热至50℃时,可避免裂纹产生,而在环境温度下施焊,不能避免焊接裂纹。

4.焊接工艺性能试验

4.1试验内容

试验内容如下:

试验序号1,材质SM490B,板厚25,焊接位置横位,环境温度-5℃,环境风速5m/s,预热温度1100℃,冷却方式石棉保温;

试验序号2,材质SM490B,板厚25,焊接位置平位,环境温度-5℃,环境风速5m/s,预热温度1100℃,冷却方式石棉保温;

试验序号3,材质SM490B,板厚16,焊接位置平位,环境温度-5℃,环境风速5m/s,预热温度1100℃,冷却方式石棉保温;

焊接工艺参数为:焊条直径φ4、焊接电流160~170A、焊接电压23~24V、焊接速度150 mm/min、焊接过程中注意层间温度不低于预热。

为确保试验可靠,每一板厚各制备备用试件一套。

4.2试件的形状和尺寸

试件的形状和尺寸如图所示。

工艺试验试件形状和尺寸

4.3试验方法、步骤

1)在试件上打上钢印,作好标记。

2)测定施焊环境温度、湿度及施焊处风速,并作记录。

3)上述施焊环境符合要求后,进行焊接试验,当需要预热时用氧一乙炔焰加热至规定温度。

4)由持证焊工按拟定的焊接工艺施焊试件。

4.4试样检验殛结论

1)试验检验及合格标准按《钢制压力容器焊接工艺评定》(JB4708-92)执行。

2)所焊试样经上述检验,均满足标准要求,拟定的焊接工艺合格。同时序号1较之序号2冲击性能有所改善,表明石棉保温的后热措施有效。

5.冬季焊接施工措施

以上述评定合格的焊接工艺为依据,制定冬季焊接施工工艺,并采取以下工艺施工。

1)焊接前对焊工进行冬季焊接施工技术培训,使焊工明确冬季焊接工艺,严格按工艺纪律施工。

2)焊接前,每天由专职焊接管理人员测定环境温度及风速,并随时注意天气变化。

3)雨、雪天禁止施焊。。当环境温度低于试验温度时禁止施焊。

4)注意冷空气对焊件表面对流散热的影响。当风速大于5m/s时,禁止柱一梁焊接施工,否则须搭设防风棚,当风速大于2 m/s时,箱型柱一柱焊接须搭设防风棚(防风棚应可靠,采用四面围帆布挡风,并且顶部来风处也应遮挡)。

5)预热用2~4把燃气烘枪烘烤。预热区在焊道两侧,每侧宽度均应大于焊件厚度的2倍,且不应小于100mm。预热温度用测温笔在距焊缝中心50 mm处测量,达到规定的温度后方可进行焊接作业。

6)每条焊缝应一次焊完,中途不得中断,如因意外原因(如停电、下雨、下雪等)中断,应及时采取后热、缓冷措施。重新施焊前应对已焊焊缝进行检查,且焊前需按规定进行预热。

7)箱型柱一柱对接时由两名焊工对称施焊,并根据现场情况安排一名焊工辅助施工,如领取焊条、层问烘烤、中途接换焊接等,以确保层间温度和连续施焊。

8)箱型柱一柱对接焊接完成后,立即存焊缝区上下250mm范围内用厚30mm的石棉包裹三层,以减缓接头冷却速度。

6.实际结构的焊接

按上述工艺对实际的柱一柱、柱一粱接头进行焊接,所有焊接接头焊后经100%超声波探伤和磁粉探伤,未发现裂纹。焊缝按《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》(GB 11345—89)标准检验,I级焊缝一次合格率达99.8%。证明拟定的工艺试验方案和焊接工艺合理。

参考文献

[1] GB 50205—2001.钢结构工程施工质量验收规范[s].

[2] JGJ 99—98.高层民用建筑钢结构技术规范[s].

制冷工艺论文范文2

关键词:多媒体、教学模式、冷作工

一、前言

信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势,也是我国产业化升级和实现工业化,现代化的关键环节,通过职业教育,培养大批高级技能人才,是我国实现工业产业现代化的保证。信息技术的高速发展向传统的教学模式提出了挑战,引发了教育思想和教学模式的重大变革。利用多媒体计算机可以表现一些在普通条件下无法完成和无法观察的科学实验过程,可以利用人们丰富的想象力把人们抽象的思维与现实存在的画面有机的结合在一起,制作完成一些能反映物质结构的三维动画,以达到事半功倍的结果。那么,多媒体教学和普通教学相比,优势在那里呢?

1、图文声像并茂,多角度调动学生的情绪、情感、注意力和兴趣;2、直观,能突破视觉的限制,多角度的观察对象,并能够突出要点,有助于概念的理解和方法的掌握;3、动态、并通过创造反思的环境,有助于学生形成新的认知结构;4、通过多媒体实验实现了对普通实验的扩充,并通过对真实情景的再现和模拟,培养学生的探索、创造能力;5、教学过程的可重复性,有利于突破难点和克服遗忘;6、针对性,使针对不同层次学生的教学成为可能;7、大信息,大容量,节约了空间和时间,提高了教学效率;8、使一些抽象难懂的概念变成具体的可观察的图面、画,即化抽象为具体。

在《冷作工工艺学》这门学科的理论教学中,怎样运用多媒体技术,来解决实际教学中所遇到的困难,它在教学中的优势又在那里呢?

二、讲授《冷作工工艺学》传统的教学模式如下:

《冷作工工艺学》这门学科主要阐述是冷作工工艺方面诸多理论知识,主要包括:冷作工矫正、放样与号料、展开放样的基础知识、展开放样、下料工艺、零件的预加工、弯曲成形工艺、装配连接等各方面知识,这些知识又涉及到机械制图,金属材料学、机械基础、工程力学等多方面的知识,教师在讲解这些知识点时,需要在黑板上书写大量的文字、计算公式、绘制各种图形、需要花费大量的课堂时间,对于本节课内容较多的知识点往往需要延续到下一课时,往往造成学生所学知识的不连贯,比较呆板的教学模式,使学生的学习积极性不高,由于传统设备有限,很难将理论与生产实际结合起来,因此学习效果不理想。

三、采用计算机多媒体技术讲授《冷作工工艺学》,其教学模式如下:

1. 多媒体设备的选用:多媒体教室,多媒体计算机、透射式投影仪、投影屏幕、扩音机

2. 选用的计算机应用软件

(1)AutoCAD2007绘图软件

AutoCAD2007能够完成所有冷作工展开图的平面设计,无论结构多么复杂,设计要求多高冷作工展开图都能通过此软件设计完成。

(2)Word2009

是运行在Windows平台上优秀文字处理软件,具有完善字处理功能,图文混排的综合处理能力

(3)PowerPoint

是一个非常出色的文稿演示制作软件,它不但可以帮助制作各种各样视觉效果极佳的演示文稿 还可以插入声音、影象,制作出多媒体幻灯片。

3 所要解决的技术问题

(1) 冷作工展开图的处理: 采用AutoCAD2007绘图软件将课堂上所有被选用的冷作工展开图提前做好,并保存,以备上课时根据所授内容选用,文件存储的格式为*.dwj

(2) 文字的处理 对要求书写的文字选用word2009事先处理,对图文混排的篇幅处理方法为将保存好*.bmp文件,复制-粘贴到word中,在根据所要表述的内容配上文字,将以上处理好的文件保存,文件格式为*.doc

(3) 幻灯片的制作:制作本节课所有的幻灯片信息都以准备好,利用PowerPoint2003制作下列幻灯片:

① 冷作工展开图幻灯片制作方法如下:用AutoCAD打开*.dwj文件按键盘键Pint-Screen(抓取屏幕图像)打开画图版按授课需要对冷作工展开图进行裁剪等复制裁剪好的冷作工展开图运行PowerPoint 创建空演示文稿粘贴(使冷作工展开图变成PowerPoint一部分)按照PowerPoint提供的幻灯片板式,根据授课需要进行选用编辑,并可根据学生特点和兴趣设置各种动画画面。将编辑好的幻灯片保存,选用复制与粘贴是利用了Windows系统中剪切板功能,它可以实现不同程序之间的信息,文档之间的信息共存。因为剪切板可以存储多种格式的信息,在不同格式程序之间传递信息。

②对用Word编辑好的*.doc文件幻灯片制作方法如下:打开*.doc文件复制运行PowerPoint创建空演示文稿粘贴,按照PowerPoint提供幻灯片板式进行编辑,根据学生的兴趣和特点配置各种画面将编辑好幻灯片保存。

以上本节课所需要幻灯片设置好后,根据学生的年龄特点设置动画效果,突出重点,同时根据课堂学生学习效果进行设置切换,选择放映方式。

四、二种教学模式效果分析

从以上二种教学模式中可以看到,传统的教学模式在机械类职业教育中呈现诸多不足,一是画图占用了大量的课堂时间,各种原理的讲解需要教师书写大量的文字,占用课堂时间,同时又增加了教师身体负担,另外,呆板被动的学习,无法调动学生的积极性,理论与实际不能很好结合,因此学习效果较差。

计算机多媒体教学方式包含有声音,图文、动画等媒体信息,增加了学生的学习兴趣,有如身临其境之感,学生由被动地学习变为主动地学习,计算机软件的应用,节省了大量的课堂时间,又减轻了教师的负担,多媒体技术的应用,使授课内容重点、难点突出,可以根据学生现场学习效果,对知识要点反复插放直到学生领会为止,因而学习效果非常好,作为一名职业技能专业教师,如果能够熟悉现代化教学手段的理论的设计、操作技能,并能依据教学大纲的要求,从学生的实际出发合理选择现代化教学媒体,且使之与传统的教学媒体合理的结合,就能够极大地丰富课堂教学,促进学生对知识的理解和掌握,并且还能培养学生的各种能力,提高学生的素质,大大提高教学效果,发挥多媒体教学优势。本人经过二轮二种教学模式比较,得出如下结果,同一节课内容,多媒体教学所需要时间为传统教学的四分之一,86%的学生对所学知识领会很好,而传统的教学模式仅为75%左右,学生能在极短的时间里把理论与生产实际结合起来,综合素质全面提高。

五、结束语

综上所述,笔者认为,计算机多媒体技术在机械类技能教育中已展现出强大优越性,建议职业教育者充分利用这一现代化信息技术,为培养更多高质量,高水平技能人才做出贡献。

参考文献:

1、 全国技工学校机械类通用教材《冷作工工工艺学》

制冷工艺论文范文3

【关键词】节能;制冷系统;冷却水流量;冷冻水流量

当前,环境和资源是摆在人类面前的两大难题。“十一五”规划纲要中要求实行单位能耗目标责任和考核制度,完善重点行业能耗标准和节能设计规范,进一步把单位GDP能耗降低20%作为约束性指标。节能降耗的技术和手段需要各企业去探索、研究和实践。笔者拟通过对制冷装置节能降耗影响因素的分析,探讨节能降耗的改进方向和措施。

1.制冷工艺比较

1.1压缩制冷工艺

压缩制冷是将制冷剂通过制冷压缩机及辅机由压缩、冷凝、节流、蒸发4个过程组成制冷循环。

压缩制冷工艺具有流程短、制冷量大、工艺成熟的优点; 但是无论选择电动压缩机或蒸汽透平压缩机都需要使用品级较高的能源,故适合于制冷量很大的场合。

1.2吸收制冷工艺

虽然吸收制冷工艺流程较长、设备较多,但在中等规模制冷量的情况下投资费用比压缩制冷少,运行费用也较低。吸收制冷工艺具有以下优缺点。

(1)有利于热能的综合利用。吸收制冷工艺中蒸发器加热所需要的热源温度较低,故可以充分利用0.25~0.8MPa(绝)低品质饱和蒸汽,甚至使用低压蒸汽冷凝液,从而节约能量,大幅降低运行成本,特别是在低品质热源较多,供电紧张的地方,具有明显的优点。

(2)负荷调节范围大。负荷在20%~100%的范围内,吸收制冷系统均可以正常运行,而采用压缩制冷时负荷变化范围较小。

(3)维修简单,易于管理。吸收制冷装置大部分为静设备,而压缩制冷需要压缩机等复杂机组。

(4)吸收制冷也有其缺点,如冷却水耗量大,占地面积大,且经济制冷温度仅为+10~-20℃。

1.3制冷方案的选择

压缩制冷和吸收制冷各有优缺点,要根据项目具体情况选择制冷方案。如果把2种制冷方案结合起来,在大型合成氨尿素项目中,主要依靠压缩制冷提供冷量,同时配套增加1套吸收式制冷装置,利用工艺余热,提供冷量,降低循环冷却水的温度,从而降低压缩功,既利用了余热,也节省了压缩机透平高位能蒸汽消耗。

2.制冷装置优化原则

对制冷装置进行优化,首先要确定优化的原则,即要确定优化目标、优化参数、优化计算的约束条件,然后才是优化方法的确定。

2.1优化目标的确定

对制冷装置进行优化,首先要明确优化目标。

对不同的装置不同的人员所选择的优化目标都会有所不同,但一般来讲,优化的目标应该包括以下两项:(a)装置能够正常工作,达到其功能要求;(b)效率与竞技性最高。本文针对越来越受到重视的制冷空调节能问题,讨论了对给定制冷设备基础上在满足制冷要求的前提下,如何调节可变参数,使总能耗最小。因此,选取制冷空调的总能耗为优化目标函数。

2.2优化参数的选择

优化参数是指优化计算中的可变量。改变这些参数,寻找其最佳组合,即优化计算过程。

本文所选研究实例为活塞式冷水机组。活塞式冷水机组中的活塞式压缩机的性能与很多参数有关,其性能曲线是指压缩机的制冷量和功率与相关参数的关系,其主要参数是蒸发温度和冷凝温度。而对于冷却水泵和冷冻水泵来说,影响水泵能耗功率的参数为冷却水流量和冷冻水流量,因此,选择冷却水流量和冷冻水流量为水泵优化参数。

3.制冷装置节能降耗改进措施

3.1提高换热效率

(1)改善循环水水质,加强水冷器的清洗。循环水中加入杀菌剂后,细菌尸体附着在水冷器的管程表面,增大了热阻,降低了换热效率,严重时还可造成设备堵塞。

(2)改进换热器材质和换热器结构。使用石墨等高效传热材料,选用传热面更大的翅片式或螺旋板换热器,以提高换热效率与冷却冷凝效果。

(3)加强制冷剂蒸汽在换热器内的湍动,以增加导热能力。

3.2降低管道阻力降

所有制冷剂不管是蒸气还是液体状态,流过制冷回路时都会产生压降。当压力变化时,制冷剂的温度也会改变,改变多少依赖于制冷剂本身。考虑到在吸气和排气管路上的压降,要保持蒸发器和冷凝器中的合适压力,流道压降将会增加压缩机的压缩比。对于多数制冷剂来说,吸气管路的压降所造成的温度变化比排气管路压降造成的温度变化更加显著。

3.3惰性气的分离

制冷系统中不凝性气体主要来自以下几方面。

(1)在投产前或大修后充灌制冷剂时,未将系统内的空气彻底抽净。

(2)补充油及制冷剂时操作不慎,导致少量的空气进入系统。

(3)当制冷装置在蒸发压力低于大气压力下运转时,外界的空气即有可能从不严密处,如压缩机的轴封处、各法兰连接处、阀门的填料处等进入系统。

(4)油及制冷剂在很高的排气温度下也会少量分解产生一些其他不凝性气体。

制冷系统存有不凝性气体将妨碍冷凝器的传热,并使压缩机的排气压力和排气温度升高,因而使功耗随之增加,因此这些气体必须予以清除。

采用空气分离器可以排除制冷系统中不凝性气体(主要是空气) ,并同时回收制冷剂的制冷剂。

该法通常只是在大中型的制冷装置中使用,因为大中型的制冷装置中不凝性气体的数量较多,而小型制冷装置通常不设置空气分离器,直接从冷凝器、高压贮液器或排气管上的放空阀把空气等不凝气体放出,以力求系统的简化。

3.4油分离

对于小型制冷机组,如果采用油密封,则系统液氨可能带油。大量油粘在换热管外壁,增大了换热器的热阻,降低氨冷效率。此类机组应设置排油装置,每次开停车都需排油,但不能从根本上解决液氨带油问题。对于大型离心制冷压缩机,目前一般采用气体密封。如果密封气正常投用,不会有油渗入系统。

4.结语

为降低功耗,需要在流程配置、制冷剂研究、材料选择、设备管道设计、降低冷却水温度等方面进一步研究,每一项进步都会显著地降低制冷装置的能耗。在制冷剂的选择方面,需要考虑项目的具体情况。针对氨合成项目,选择氨作为制冷剂更为合适,因为合成氨精制部分产生的气氨需要进入压缩机压缩液化,而且合成氨装置的氨制冷剂来源方便。

【参考文献】

[1]陆亚俊,马最良,邹平华.暖通空调[M].北京:建筑工业出版社,2006:25-48.

[2]马娟丽,等.一次泵变频调速变流量系统的节能优化[J].能源技术,2006,27(2):66-71.

制冷工艺论文范文4

关键词:氨制冷;工艺;探讨

1.制冷工艺原理

1.1 吸收制冷工艺原理

余热吸收式制冷系统是利用热能来进行制冷,最低制冷温度可以达到-60℃。余热吸收式制冷系统由冷凝器、蒸发器及一个溶液循环组成,而后者又由一个发生器单元及吸收单元组成,起到类似机械式压缩机的作用。发生器由热水、蒸汽、废气等热能驱动,或通过直接燃烧来驱动。

来自蒸发器的低压氨蒸汽通过溶液循环从蒸发器进入到冷凝器内,而不是通过压缩机。蒸汽在吸收器内被吸收,又通过热能的作用在发生器内被释放。此系统内唯一的转动设备就是驱动溶液循环的溶液泵。根据冷量级别可采用一级吸收制冷或二级、三吸收制冷。

1.2 压缩制冷工艺原理

压缩制冷是用压缩制冷机对制冷剂进行压缩的一种制冷系统。按压缩级数分为单级压缩和多级压缩。压缩机将从蒸发器来的低压蒸汽进行压缩,变成高温、高压蒸汽后进入冷凝器,受到水或空气的冷却而凝结成高压液体。再经过节流机构后变成低压液体,其蒸发温度也相应下降,于是在蒸发器中吸收热量,使被冷却介质温度降低,氨由液态变为气态,重返压缩机,再进行下一个循环。

1.3 丙烯和氨压缩制冷

丙烯压缩制冷流程与氨压缩制冷流程基本相同,只是制冷剂不同。由于相同压力下,丙烯气体饱和温度低于氨的饱和温度,因此以丙烯为制冷剂,能够提供比氨更低的制冷温度。但这两种介质都能满足低温甲醇洗工艺的要求。

1.5“吸收-压缩”混合制冷

“吸收-压缩”混合氨吸收制冷是将蒸发后的气氨,经离心式氨压机提压后再去吸收制冷,避免了吸收器在负压下操作,使生产操作更加稳妥可靠,混合制冷采用工艺副产的低压蒸汽作热源,系统中的溶解热及冷凝热由冷却水带出。

2.吸收制冷优点

2.1 节省电能

为99%的纯液氨再循环使用,这样可以节省电能。

2.2 投资省、噪声低、维护费用低、调节范围大、不需要排油

氨吸收制冷,不像氨压缩制冷那样,需要大的厂房,因而可降低建筑费用。由于氨吸收制冷中,除氨水泵外,都是静止设备,结构简单,维护检修工作量小,易于管理,维护费用少。

由于装置本身设置了煤气和蒸汽的双重热源供给形式,在粗煤气量负荷低时,为保证双重精馏的稳定性,依靠精馏塔底温度参数启动蒸汽热源逐渐加大时,可渐渐切出补给蒸汽,保证了操作弹性。气体压缩机的负荷变化范围较小,负荷低于70%时,正常操作就会出现困难。

2.3 比压缩制冷更具有工艺优越性

氨水被粗煤气余热加热,主解析塔精馏出氨蒸汽的过程,也是煤气自身被冷却的过程,减少了煤气降温所需水量,煤气温度可降至130℃,这是使用废热锅炉远远不能达到的。同时,也减少了低压蒸汽的使用量。因此,从余热回收角度看,节省了废热锅炉的一次性投资费用和运行费用,同时,也为冷却工段减少了压力,节省了冷却煤气余热的投资和运行费用。

2.4 大型化以后,氨吸收制冷能耗低的优势更明显在大型煤化工产业中,氨吸收制冷优势明显,且随着规模和制冷深度的增加,优势将更为突出。当制冷温度每降低1℃时,压缩制冷的电、汽耗量将增加4%~5%;而吸收制冷的蒸汽耗量仅增加2%左右。同时,溶液循环泵的动力消耗,不大于压缩机的10%,甚至更低。

3.氨吸收制冷存在的问题及采取的措施

3.1 存在的问题

3.1.1 工业冷却水质量不达标,易造成吸收器列管被堵而影响装置的能力发挥。

3.1.2 精馏塔塔底温度控制高时,其出口氨水在减压过程闪蒸氨气,与氨水混合物对换热器列管等设备会产生冲刷。

3.1.3 系统补充液氨带油问题等。

3.2 针对上述问题,采取的措施

3.2.1 加强水质管理,及时调节各项工艺指标。

3.2.2 精馏塔出口增设闪蒸罐,将闪蒸汽单独引到精馏塔出口氨汽管道,或直接送至吸收器里。

3.2.3 系统补氨时要严防油类等脏东西补进。

4.结论

4.1 氨吸收制冷是对上(煤气变化)下(低温甲醇洗)工序的良好衔接,既解决了粗煤气余热的处理,又为吸收制冷工艺中贫氨水和浓氨水的两级精馏,提供了等级适当的满足工艺需要的热源,为下一工序的煤气冷却和净化创造了良好的工艺条件,整体工艺搭接配合合理,优化了工序。从能量合理利用角度来讲,既回收了余热,又节省了电能,与压缩制冷工艺相比具有良好的经济效益。

4.2 氨吸收制冷工艺存在一定的问题,但是通过一定的方法是可以解决的。

4.3 在工厂有足够的低位热能可回收的前提、下,采用氨吸收制冷工艺可以使系统的热量得到充分的利用,优化系统的热量平衡。如果低位热能不足,可以考虑采用 “吸收-压缩”混合制冷的方式。

参考文献:

制冷工艺论文范文5

关键词:制冷系统;蒸发式冷凝器;应用

1 引言

在温控混凝土生产制冷系统中,传统的热交换过程是利用水泵与冷却塔、冷凝器冷却水进行循环与降温,相对于此,利用冷凝器内喷淋水蒸发吸热的方式进行热交换的蒸发式冷凝器的应用有效地简化了温控混凝土制冷工艺流程,在提高效率、降低成本和节能减排上,取得明显的经济技术效用。

2 蒸发式冷凝器制冷工艺流程

蒸发式冷凝器是一种集管壳式冷凝器、冷却塔、循环水泵连接水管为一体的高效的制冷剂冷却设备。新工艺流程与传统工艺流程制冷剂的冷却原理差别不大,压缩机排出的高温高压氨蒸气进入蒸发式冷凝器,在蒸发式冷凝器里经热交换后冷凝变成高压常温液体,进入热虹吸贮氨器经液气分离后,氨液进入贮液器,其后的流程跟传统工艺相同。在此过程中,制冷剂的冷却是在蒸发式冷凝器(图中二虚线方框内部分)中完成的,制冷剂管内与喷淋水进行热交换降温凝结成氨液,升温后的冷却水与空气进行热交换,部分水蒸发吸热,冷却水降温后经循环水泵送至喷淋水管以重复利用。与传统工艺制冷剂热交换及冷却水降温须分别在冷凝器、冷却塔两套设备中完成相比具有设备占地少、易安装、低噪声、节水省电、不污染环境和使用寿命长、维修简便等优点。

3 经济成本分析

3.1采购成本

以制冷压缩机装机制冷容量均为5×1163KW为例,其不同的制冷工艺和设备构成差异,形成不同的设备采购比价(2014年5月市场价)。从表1和表2分析显示,后者在设备采购直接成本节约64.74万元。

3.2建安成本

制冷系统建安包括基础土建、预埋、管道制安与设备安装等方面。表3分别列出了笔者所在单位分别采用两种工艺的1#制冷系统与2#制冷系统冷却水循环部分在建设安装过程中实际发生的土建与钢结构工程量。

1#制冷楼传统工艺冷凝器与冷却塔之间需敷设大管径循环水管,以满足冷却水循环的需要。2#制冷楼新工艺冷却水的循环在蒸发式冷凝器里完成,工艺简单,无需布置大管径水管与大功率循环水泵。

表3中的对比显示,2#制冷楼在施工工序及工程量方面较1#楼有较大差异,相应的建安成本也大为降低。根据Ⅰ标段XJB/0562向家坝水电站二期土建及金属结构安装工程施工投标文件中所列单价计算,两者在土建开挖、管道架设以及设备安装等项目施工中建安成本相差15.04万元。

3.3运行成本

运行统计显示,使用新设备蒸发式冷凝器的2#制冷楼在生产相同方量混凝土时,用电量上远低于使用传统工艺设备的1#制冷楼。

通过计算可知,2座制冷楼月累计用电量相差94708.7度。制冷系统每年运行7个月,年用电量累计相差662960.9度。施工用电按0.5元/度计算,则每年累计电费差331480.45元。由上述可知,采用新工艺的2#制冷楼与采用传统工艺的1#制冷楼相比,每年可节约电费约33.15万元。

水利水电建筑市场竞争激烈,成本控制和施工技术革新作为企业项目管理的重要组成部分,在企业市场竞争中占据至关重要的地位;两套制冷系统所采用的新工艺新方法在设备采购、安装及运行过程中的所直接带来成本费用的降低和工艺的改进是显而易见的,提高系统制冷效率的同时降低能耗,大大节约了建安及运行成本。

4 应用与发展前景

蒸发式冷凝器作为制冷设备新工艺,目前已广泛应用于我国医药化工、食品等行业。但水电施工因预冷混凝土生产量巨大、对传统制冷工艺可靠性依赖心理及制冷设备的高利旧率影响,使蒸发式冷凝器在水电工程混凝土制冷系统采用较少。实践证明,蒸发式冷凝器工艺可完全满足水电工程高强度大方量温控混凝土生产设计要求,其低成本、高效能、低排放优势,将在水电施工领域得到越来越广泛的应用。

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制冷工艺论文范文6

【关键词】制冷设备;低温分离;氨制冷

Ammonia refrigeration equipment, process selection

Yan Qi,Lu Shen-ping

(Xinjiang Petroleum Survey and Design Institute Karamay Xinjiang 834000)

【Abstract】Ammonia refrigeration technology in the process of gathering and transportation of natural gas in the simulation. Provide a calculation of thinking through the choice and elaboration of the simulation process for ammonia refrigeration technology selection.

【Key words】Refrigeration equipment;Low temperature separation;Ammonia Refrigeration

1 氨的特性

氨无色,具有强烈的刺激性气味。氨的相对分子质量为17.03,标准沸点 ts =-33.35℃,凝固温度tb =-77.7℃,临界温度tc =132.4℃,临界压力pc=11.52MPa,临界比体积vc =3.0 m3/Kg,101.1KPa时饱和蒸气的绝热指数k=1.32,标准沸点时的气化潜热1370.8 kJ/Kg。

氨能与水以任意比例互溶,吸水性很强。与水溶解所形成的氨水溶液,在-50℃以上水不会析出冻结。

氨与脂类的溶解度很小。氨对锌、铜以及除磷青铜外的铜合金有强烈的腐蚀作用,对含水的有机材料有破坏作用,对石墨、石棉玻璃等非金属材料没有腐蚀性。

氨蒸气的电击穿强度为31KV/cm,微量杂质(如灰尘、金属屑粉、微小的碳屑)的存在、含水,在真空条件下,均会使电击穿强度显著下降。

氨可以用酚酞试纸或石蕊试纸来检漏,酚酞试纸遇氨变为玫瑰红色;石蕊试纸遇氨由红色变为蓝色。

在空气中氨的容积浓度达到11%以上时可以点燃,容积浓度为16%~25% ,即质量密度11 g/m3~192 g/m3 时可爆,最大爆炸压力442KPa,达到最大压力的时间0.175s。如果系统中氨所分离的游离氢积累到一定密度,遇空气会引起强烈爆炸。

2. 氨制冷工艺的原理(氨制冷工艺流程见图1)

单级压缩机制冷循环流程图见图2。

低压液氨在氨蒸发器内由于吸收被冷却物质的热量而等压蒸发为气氨,被压缩机吸入,经压缩至冷凝压力进入冷凝器内。高压过热的气氨在冷凝气内放出热量后等压冷却冷凝为液氨,然后液氨经调节阀节流减压至低压复送至氨蒸发器内。如此循环往复,达到制冷目的。

过冷:在理论制冷循环中,饱和制冷剂在节流膨胀时会产生一定程度的闪蒸现象,使单位制冷量减少。为弥补这种损失,在实际循环中,进入节流阀前的制冷剂温度往往低于冷凝压力所对应的饱和温度,属于过冷液体。这样的循环称为过冷循环。过冷温度一般为3~5℃。

过热:从蒸发器出来的低温蒸汽,进入压缩机之前在吸气管道中要吸收周围环境的热量热,压缩机吸气温度和比容都要大,这种情况叫蒸汽过热。过热温度一般为3~7℃。

为使压缩机吸气系数不至于过低而过分降低压缩机制冷能力及使压缩机排出气氨温度低于150℃,通常规定单级压缩机的最大压缩比[压缩机排出压力(绝压)与吸入压力(绝压)的比值]为8。当超过8时应考虑采用双级压缩制冷循环。单级压缩制冷循环的最低蒸发温度与冷凝温度有关(见3图)。由图3看出,在冷凝温度为20℃时,蒸发温度可低至-30℃。单级循环制冷的流程和logP-i(压力对数值与焓)关系见图4。

3. 氨制冷工艺的计算

氨压缩制冷循环的制冷能力系取决于循环系统中主要设备氨压缩机的能力。

氨压缩机制冷能力以压缩机活塞实际排量(m3/h)与氨单位容积制冷能力(kcal/m3)的乘积表示,即:

qv――单位容积制冷能力(氨压缩机在吸入状态气氨焓值与调节阀前液氨焓值之差)kcal/m3

式中V实 与一般活塞式压缩机相似,以压缩机理论排气量(V理)与吸气系数(λ)乘积表示。即:

V实=V理λ

式中 V理可由产品样本性能表查得;λ与压缩机大小、结构、压缩比因素有关,由制造厂实测求得; qv 与压缩机吸入口的温度、压力条件及调节阀前液氨压力和温度有关,其值(见图5)为:

qv 值在制冷循环条件(指蒸发压力,压缩机吸入管路的压力损失和过热状态,氨冷凝压力和过冷状态)已定的情况下可借logP-i关系图由上式算出,但在计算氨压缩机制冷能力时涉及吸气系数值(λ),由于制造厂在产品说明书中不介绍压缩机的吸气系数值,故一般直接从制造厂提供的氨压缩机性能图(或表)查出在不同循环条件下压缩机实际制冷能力。

氨压缩机铭牌字冷能力指以下操作条件(称标准工况)下的制冷能力,即:

3.1 氨压缩机的实际操作条件,常遇到液氨过冷温度和气氨入压缩机过热温度非为性能图所规定的5℃,且氨压缩机入口管道常有压力损失,故压缩机制冷能力不能由性能曲线直接查出,可参照压――焓logP-i图及下述公式计算压缩机制冷能力。

设1~2~3~4为氨压缩机性能图所规定的使用条件(过冷和过热均为5℃)见图5中虚线所示。1'~ 2'~3'~4'或 1'~ 2'~3"~4"为实际选用的操作条件(即吸入状态有过热和压力损失,液氨未经过冷或其他过冷温度),见图5中实线所示。求操作压力下氨压缩机制冷能力可用下式计算:

Q=Q机 i1'- i3'(或i3")i1-i3 v1v1' kcal/h*

式中:

Q机――氨压缩机的制冷能力,根据氨蒸发温度,冷凝温度由性能曲线图查出;

i,v――图5中对应点处氨的焓值(kcal/Kg)和比容,m3/Kg;

i1 ,i3――较氨蒸发温度高5℃和较液氨冷凝温度低5℃的焓值(即压缩机性能图规定之参数条件)。

3.2 当选用的氨压缩机查不到制造厂提供的特性曲线时,可借下试和图计算高速氨压缩机的产冷量和轴功率,误差不大。

V理 ――压缩机的理论排气量(由产品样本查得),m3/h。

Qv0――压缩机单位理论排气量的产冷能力,(可由图6查得),kcal/m3

理论轴功率

N轴=N理Nve KW

式中 Nve――压缩机的单位理论排气量所需功率(可由图6查得),kcal/m3

4. 小结

氨制冷工艺计算思路(见图7);

氨制冷的计算其实主要就是选氨压缩机,选压缩机的制冷能力和轴功率。

通过对氨制冷原理的阐述、工艺理论计算的推导和相应的实际计算,对氨制冷在天然气集输过程中的应用进行了较为系统的描述,从而为氨制冷工艺设计的选型提供了上述思路。

参考文献

[1] 林存瑛,天然气矿场集输。北京:石油工业出版社,1997.

[2] 冯叔初,郭揆常,王学敏,油气集输,山东:石油工业出版社.1988.

[3] 杨川东,采气工程,北京;石油工业出版社,1997,2000.