淺析氨制冷工藝

1、淺析氨制冷工藝摘要： 本文劇作者介紹了制冷工藝的原理，提出了氨制冷存在 的問題及相應(yīng)的對策，供同行參考。關(guān)鍵詞：氨制冷；工藝；探討制冷工藝原理1.1吸收制冷工藝原理余熱吸收式制冷系統(tǒng)是利用熱能來進(jìn)行制冷，最低制冷溫度可以 達(dá)到一60C。余熱吸收式制冷系統(tǒng)由冷凝器、蒸發(fā)器及一個溶液循 環(huán)組成，而后者又由一個發(fā)生器單元及吸收單元組成，起到類似機(jī) 械式壓縮機(jī)的作用。發(fā)生器由熱水、蒸汽、廢氣等熱能驅(qū)動，或通 過直接燃燒來驅(qū)動。來自蒸發(fā)器的低壓氨蒸汽通過溶液循環(huán)從蒸發(fā)器進(jìn)入到冷凝器 內(nèi)，而不是通過壓縮機(jī)。蒸汽在吸收器內(nèi)被吸收，又通過熱能的作 用在發(fā)生器內(nèi)被釋放。此系統(tǒng)內(nèi)唯一的轉(zhuǎn)動設(shè)備就是驅(qū)動溶液循環(huán) 的

2、溶液泵。根據(jù)冷量級別可采用一級吸收制冷或二級、三吸收制冷。1.2壓縮制冷工藝原理壓縮制冷是用壓縮制冷機(jī)對制冷劑進(jìn)行壓縮的一種制冷系統(tǒng)。按 壓縮級數(shù)分為單級壓縮和多級壓縮。壓縮機(jī)將從蒸發(fā)器來的低壓蒸 汽進(jìn)行壓縮，變成高溫、高壓蒸汽后進(jìn)入冷凝器，受到水或空氣的 冷卻而凝結(jié)成高壓液體。再經(jīng)過節(jié)流機(jī)構(gòu)后變成低壓液體，其蒸發(fā) 溫度也相應(yīng)下降，于是在蒸發(fā)器中吸收熱量，使被冷卻介質(zhì)溫度降 低，氨由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，重返壓縮機(jī)，再進(jìn)行下一個循環(huán)。1.3丙烯和氨壓縮制冷丙烯壓縮制冷流程與氨壓縮制冷流程基本相同，只是制冷劑不 同。由于相同壓力下，丙烯氣體飽和溫度低于氨的飽和溫度，因此 以丙烯為制冷劑，能夠提供比氨更低

3、的制冷溫度。但這兩種介質(zhì)都 能滿足低溫甲醇洗工藝的要求。1.5 “吸收一壓縮”混合制冷“吸收一壓縮”混合氨吸收制冷是將蒸發(fā)后的氣氨，經(jīng)離心式氨 壓機(jī)提壓后再去吸收制冷，避免了吸收器在負(fù)壓下操作，使生產(chǎn)操 作更加穩(wěn)妥可靠，混合制冷采用工藝副產(chǎn)的低壓蒸汽作熱源，系統(tǒng) 中的溶解熱及冷凝熱由冷卻水帶出。吸收制冷優(yōu)點2.1節(jié)省電能為99%的純液氨再循環(huán)使用，這樣可以節(jié)省電能。2.2投資省、噪聲低、維護(hù)費(fèi)用低、調(diào)節(jié)范圍大、不需要排油氨吸收制冷，不像氨壓縮制冷那樣，需要大的廠房，因而可降低 建筑費(fèi)用。由于氨吸收制冷中，除氨水泵外，都是靜止設(shè)備，結(jié)構(gòu) 簡單，維護(hù)檢修工作量小，易于管理，維護(hù)費(fèi)用少。由于裝置本身

4、設(shè)置了煤氣和蒸汽的雙重?zé)嵩垂┙o形式，在粗煤氣 量負(fù)荷低時，為保證雙重精餾的穩(wěn)定性，依靠精餾塔底溫度參數(shù)啟 動蒸汽熱源逐漸加大時，可漸漸切出補(bǔ)給蒸汽，保證了操作彈性。氣體壓縮機(jī)的負(fù)荷變化范圍較小，負(fù)荷低于70%時，正常操作就會 出現(xiàn)困難。2.3比壓縮制冷更具有工藝優(yōu)越性氨水被粗煤氣余熱加熱，主解析塔精餾出氨蒸汽的過程，也是煤 氣自身被冷卻的過程，減少了煤氣降溫所需水量，煤氣溫度可降至 130C，這是使用廢熱鍋爐遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到的。同時，也減少了低壓 蒸汽的使用量。因此，從余熱回收角度看，節(jié)省了廢熱鍋爐的一次 性投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用，同時，也為冷卻工段減少了壓力，節(jié)省了 冷卻煤氣余熱的投資和運(yùn)行費(fèi)用。2

5、.4大型化以后，氨吸收制冷能耗低的優(yōu)勢更明顯在大型煤化 工產(chǎn)業(yè)中，氨吸收制冷優(yōu)勢明顯，且隨著規(guī)模和制冷深度的增加， 優(yōu)勢將更為突出。當(dāng)制冷溫度每降低1C時，壓縮制冷的電、汽耗 量將增加4%5%；而吸收制冷的蒸汽耗量僅增加2%左右。同時， 溶液循環(huán)泵的動力消耗，不大于壓縮機(jī)的10%，甚至更低。氨吸收制冷存在的問題及采取的措施3.1存在的問題3.1.1工業(yè)冷卻水質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，易造成吸收器列管被堵而影響 裝置的能力發(fā)揮。3.1.2精餾塔塔底溫度控制高時，其出口氨水在減壓過程閃蒸 氨氣，與氨水混合物對換熱器列管等設(shè)備會產(chǎn)生沖刷。3.1.3系統(tǒng)補(bǔ)充液氨帶油問題等。3.2針對上述問題，采取的措施3.2.1加

6、強(qiáng)水質(zhì)管理，及時調(diào)節(jié)各項工藝指標(biāo)。3.2.2精餾塔出口增設(shè)閃蒸罐，將閃蒸汽單獨(dú)引到精餾塔出口 氨汽管道，或直接送至吸收器里。3.2.3系統(tǒng)補(bǔ)氨時要嚴(yán)防油類等臟東西補(bǔ)進(jìn)。結(jié)論4.1氨吸收制冷是對上（煤氣變化）下（低溫甲醇洗）工序的 良好銜接，既解決了粗煤氣余熱的處理，又為吸收制冷工藝中貧氨 水和濃氨水的兩級精餾，提供了等級適當(dāng)?shù)臐M足工藝需要的熱源， 為下一工序的煤氣冷卻和凈化創(chuàng)造了良好的工藝條件，整體工藝搭 接配合合理，優(yōu)化了工序。從能量合理利用角度來講，既回收了余 熱，又節(jié)省了電能，與壓縮制冷工藝相比具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。4.2氨吸收制冷工藝存在一定的問題，但是通過一定的方法是 可以解決的。4.3在工廠有足夠的低位熱能可回收的前提、下，采用氨吸收 制冷工藝可以使系統(tǒng)的熱量得到充分的利用，優(yōu)化系統(tǒng)的熱量平 衡。如果低位熱能不足，可以考慮采用 “吸收一壓縮”混合制冷 的方式。參考文獻(xiàn)：