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        缺水地區(qū)工業(yè)冰機(jī)制冷工藝研究

        2013-09-07 09:39:48
        關(guān)鍵詞:工藝

        (大連歐科膜技術(shù)工程有限公司,遼寧 大連 116035)

        1 傳統(tǒng)的螺桿壓縮機(jī)為核心的冰機(jī)制冷工藝

        傳統(tǒng)的螺桿壓縮機(jī)為核心的冰機(jī)制冷工藝如圖1所示。主要由以下幾個(gè)部分構(gòu)成:螺桿壓縮機(jī)、電機(jī)、油分離器、冷凝器、接收器、油冷卻器、油過濾器、油泵、功率控制電磁閥、膨脹閥、蒸發(fā)器等。潤(rùn)滑油在此工藝過程中有以下幾個(gè)主要作用:一是作為潤(rùn)滑劑,潤(rùn)滑壓縮機(jī)中的各個(gè)機(jī)械部件,減少部件磨損。二是可以帶走氣體壓縮過程中產(chǎn)生的部分熱量,使壓縮機(jī)出口的介質(zhì)溫度不會(huì)過高。制冷劑經(jīng)螺桿壓縮機(jī)壓縮后,進(jìn)入氣液分離器,分離出壓縮時(shí)帶入的潤(rùn)滑油,之后氣相進(jìn)入冷卻器,由冷卻水進(jìn)行冷卻,冷卻后,制冷劑由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)并進(jìn)入接收器,之后經(jīng)過膨脹閥節(jié)流減壓,送入蒸發(fā)器后,冷卻劑迅速汽化進(jìn)行制冷,從蒸發(fā)器出來的氣體冷卻劑又回到壓縮機(jī)入口完成了制冷劑的循環(huán)。由氣液分離器分離出的潤(rùn)滑油由于帶走了氣體壓縮所產(chǎn)生的部分熱量,溫度較高,重新進(jìn)入壓縮機(jī)前需進(jìn)行冷卻,由冷卻水冷卻后,通過泵加壓將潤(rùn)滑油重新注入壓縮機(jī)中,完成了潤(rùn)滑油的循環(huán)。

        在上述工藝過程中,制冷劑氣體和潤(rùn)滑油的冷卻都用到了冷卻水。而在缺水干旱地區(qū),必須找出合理的工藝來優(yōu)化現(xiàn)有的以水作為冷卻介質(zhì)的工藝流程,以起到降低運(yùn)行成本的作用。

        2 無冷卻水的冰機(jī)制冷工藝

        優(yōu)化后的工藝流程如圖2所示,在優(yōu)化后的工藝中,采用風(fēng)冷器取代了原有工藝中的管殼式冷卻器,對(duì)壓縮后的氣態(tài)制冷劑降溫。采用液態(tài)制冷劑作為潤(rùn)滑油的冷卻介質(zhì),通過制冷劑汽化帶走潤(rùn)滑油中多余的熱量,氣化后的制冷劑被送入風(fēng)冷器降溫冷凝,重新轉(zhuǎn)化為液態(tài)制冷劑。

        3 冰機(jī)的控制

        壓縮機(jī)能夠處理0%~100%的系統(tǒng)氣量。開車時(shí)壓縮機(jī)滑閥全部開啟(0%),并可根據(jù)工藝必要的處理量來控制其加載/卸載。當(dāng)系統(tǒng)停車時(shí),壓縮機(jī)滑閥再次全部開啟(0%)。可通過DCS自動(dòng)或手動(dòng)控制功率控制電磁閥,以此實(shí)現(xiàn)對(duì)滑閥(加載/卸載)的控制?,F(xiàn)場(chǎng)控制板對(duì)滑閥只能進(jìn)行手動(dòng)控制。

        圖1 傳統(tǒng)的螺桿壓縮機(jī)為核心的冰機(jī)制冷工藝

        圖2 無冷卻水的冰機(jī)制冷工藝

        圖3 滑閥控制示意圖

        通過調(diào)節(jié)壓縮機(jī)內(nèi)部帶有液壓活塞的滑閥來控制螺桿壓縮機(jī)的功率。通過活塞上下游的油的壓差控制液壓活塞,通過方向控制電磁閥控制液壓方向(油的流動(dòng)方向)的變化。

        如圖所示3,當(dāng)打開SOL.A的電源,功率控制泵將油通過A線壓入缸體使功率降低。缸體另一側(cè)的油被送到壓縮機(jī)入口。相反地,當(dāng)打開SOL.B的電源,功率控制泵將油通過B線壓入缸體使功率增加。缸體中另一邊的油被送到壓縮機(jī)入口。可通過在電磁閥與缸體之間的閥門來調(diào)節(jié)油的流量,以此調(diào)節(jié)功率控制的速度。

        [1]賈洪義.冰機(jī)系統(tǒng)存在問題分析及節(jié)能改造方向[J].大氮肥,2010(06).

        [2]曾延英.冰機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行工況測(cè)試與能耗分析[J].大氮肥,1986(04).

        [3]王強(qiáng),陳俊,唐玥.螺桿冰機(jī)系統(tǒng)PLC控制改造總結(jié)[J].大氮肥,2006(04).

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