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(shù)應(yīng)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(shù)近年發(fā)展迅速,特別是在工業(yè)制冷方面具有顯著的優(yōu)勢.以一臺2800kW的蒸汽吸收式制冷機(jī)組為例,國產(chǎn)其他制冷機(jī)耗電800kW,而溴化鋰吸收式制冷機(jī)除功率較小的泵以外,沒有其他運(yùn)動部件,僅耗電12kW,可節(jié)電788kW.

溴化鋰;節(jié)電;制冷

以異型線目前使用的制冷機(jī)為例,制冷量為738kW.使用現(xiàn)場軋鋼產(chǎn)生的副產(chǎn)品--蒸汽進(jìn)行制冷,無任何費(fèi)用.制冷機(jī)的輔助設(shè)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(jī)兩年節(jié)約的電費(fèi)即等于制冷機(jī)的投資成本.

1 蒸汽動力

制冷機(jī)蒸汽動力要求蒸汽壓力0.35MPa以上.軋鋼產(chǎn)生的蒸汽壓力目前最高可以調(diào)節(jié)為0.8MPa,完全滿足需要.現(xiàn)場軋鋼產(chǎn)生蒸汽,供給制冷機(jī)運(yùn)行,為現(xiàn)場電氣室降溫.現(xiàn)場檢修停軋時(shí),設(shè)備停止運(yùn)行,降溫需求下降.在實(shí)際使用過程中,蒸汽管道與其他蒸汽管網(wǎng)連接,確保蒸汽供應(yīng).

蒸汽消耗量約825kg/h,進(jìn)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(wěn)定.波動范圍滿足GB/T 18431標(biāo)準(zhǔn).如果壓力不穩(wěn)定,易引起水擊現(xiàn)象,導(dǎo)致傳熱管爆裂.機(jī)組損壞.需要安裝電動蒸汽自動調(diào)節(jié)閥門和自動截?cái)嚅y,保護(hù)機(jī)組.蒸汽溫度范圍175～185℃為最佳.根據(jù)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(jì)、蒸汽調(diào)節(jié)閥、泄水閥、蒸汽凝結(jié)水箱、過濾器、疏水器等.

2 冷卻系統(tǒng)

制冷機(jī)冷卻系統(tǒng)為水冷卻系統(tǒng),其管路根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行安裝,為制冷機(jī)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(xiàn)場使用738kW制冷機(jī)的冷卻水量峰值為300m3/h.冷卻水進(jìn)出口溫度32→37.9℃,進(jìn)出口管徑150～200mm.冷卻塔風(fēng)機(jī)根據(jù)設(shè)定溫度自動起停.水池按照設(shè)定水位自動補(bǔ)水.

3 冷水系統(tǒng)

制冷機(jī)冷水系統(tǒng)即為制冷機(jī)產(chǎn)生的產(chǎn)品--冷水.冷水經(jīng)過水泵循環(huán)到現(xiàn)場的組合式空氣處理機(jī)和風(fēng)機(jī)盤管處,通過鐵皮風(fēng)道為現(xiàn)場電氣設(shè)備降溫.冷水進(jìn)出口溫度12→7℃,冷水流量127 m3/h,進(jìn)出口管徑100～150mm.冷水系統(tǒng)為恒壓供水控制,有水箱和自動補(bǔ)水系統(tǒng),保證流量.當(dāng)流量低于50m3/h時(shí),產(chǎn)生報(bào)警,制冷機(jī)自動停機(jī).冷水系統(tǒng)在管道高點(diǎn)處裝有放氣閥門,低點(diǎn)處有放水閥門.管道和制冷設(shè)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(zhì),防止堵塞,降低制冷效果.

4 制冷機(jī)本體

4.1 溴化鋰制冷機(jī)原理

冷水在蒸發(fā)器內(nèi)被來自冷凝器減壓節(jié)流后的低溫冷劑水冷卻,冷劑水自身吸收冷水熱量后蒸發(fā),成為冷劑蒸汽,進(jìn)入吸收器內(nèi),被濃溶液吸收,濃溶液變?yōu)橄∪芤?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?zé)峤粨Q器、熱回收器、高溫?zé)峤粨Q器后溫度升高,最后進(jìn)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(jīng)高溫?zé)峤粨Q器,進(jìn)入低溫再生器,被來自高溫再生器內(nèi)產(chǎn)生的冷劑蒸汽加熱,成為最終濃溶液.濃溶液流經(jīng)低溫?zé)峤粨Q器,溫度降低,進(jìn)入吸收器,滴淋在冷卻水管上,吸收來自蒸發(fā)器的冷劑蒸汽,成為稀溶液.另外,在高溫再生器內(nèi),經(jīng)外部蒸汽加熱溴化鋰溶液后產(chǎn)生的冷劑蒸汽,進(jìn)入低溫再生器,加熱中間濃度溶液,自身凝結(jié)成冷劑水后,經(jīng)冷劑凝水熱回收裝置,溫度降低,和低溫再生器產(chǎn)生的冷劑蒸汽一起進(jìn)入冷凝器被冷卻,經(jīng)減壓節(jié)流,變成低溫冷劑水,進(jìn)入蒸發(fā)器,滴淋在冷水管上,冷卻進(jìn)入蒸發(fā)器的冷水,如圖1.

以上循環(huán)如此反復(fù)進(jìn)行,最終達(dá)到制取低溫冷水的目的.

圖1

4.2 機(jī)組組成

主要由蒸發(fā)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?zé)峤粨Q器、低溫?zé)峤粨Q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(tǒng)

為彩色觸摸屏中文顯示,制冷量調(diào)節(jié)范圍:20%～100%.其中,外部設(shè)備接口:冷凍水泵、冷卻水泵變頻控制接口、冷卻塔風(fēng)機(jī)控制接口、遠(yuǎn)傳接口.具有突然斷電后的設(shè)備安全保護(hù)措施.負(fù)荷自動跟蹤調(diào)節(jié):根據(jù)負(fù)荷變化,自動調(diào)節(jié)蒸汽進(jìn)汽量.工作記憶功能:能夠記憶機(jī)組工作狀態(tài)運(yùn)行參數(shù).

4.4 安全保護(hù)

自動防、融結(jié)晶安全控制裝置,全自動運(yùn)行、聲光報(bào)警.溶液濃度安全控制裝置,全自動運(yùn)行.冷水?dāng)嗨Ｗo(hù),全自動運(yùn)行,聲光報(bào)警.故障診斷系統(tǒng),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(jù)現(xiàn)場使用經(jīng)驗(yàn),疏水閥帶自動放氣閥的優(yōu)于不帶自動放氣閥的.

5.2 制冷機(jī)內(nèi)部管路材質(zhì)選擇

根據(jù)水質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)與廠家確定制冷機(jī)內(nèi)部管路材質(zhì).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(shí)易腐蝕.

5.3 蒸汽保護(hù)

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(xiàn)蒸汽急停情況,保護(hù)機(jī)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(tǒng)目前使用的壓差式過濾器.出現(xiàn)壓差不滿足過濾器啟動條件的情況.建議根據(jù)需要使用其他控制方式的過濾器.

5.5 現(xiàn)場空調(diào)的選型

組合式空氣處理機(jī)占地較大,風(fēng)機(jī)盤管占地面積較小,根據(jù)需要選擇.

[1]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊編委會.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.8.

[2]華東建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司.給水排水設(shè)計(jì)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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