丙烷制冷工艺改造及效果分析
丙烷制冷压缩机的补气室结构改进设计研究
丙烷制冷压缩机的补气室结构改进设计研究近年来，我国的工业化进程有了很大进展，对机械设备的应用也越来越广泛。
作为典型的高耗能机械，压缩机叶轮效率提升以及合适的定子结构设计向来受到业界的高度关注，根本目的是为了减少流动损失、降低能源消耗，近年来相关研究的大量涌现也能够证明这一认知，基于此，本文分析了丙烷制冷技术及工艺现状，并详细论述了丙烷制冷压缩机的补气室结构改进设计、数值模拟，希望由此能够为相关业内人士带来一定启发。
标签：丙烷制冷压缩机;补气室;结构改进引言低温分离法的主要原理是利用天然气中不同烃类组分的冷凝温度的不同，在低温环境下将不同的轻烃组分分离出来。
丙烷压缩循环制冷低温天然气处理工艺技术选用丙烷作为制冷剂形成低温分离条件，通过热交换方式使天然气产生足够低的温度，实现低温脱水。
1 丙烷制冷技术HFC、HCFC、天然工质为制冷剂替代的重点方向，丙烷属于其中天然工质的代表。
作为天然的制冷剂，丙烷具备对自然环境没有危害、热力学性能优秀等优势，臭氧破坏潜能值（ODP）、全球变暖潜能值（GWP）均为0。
在笔者的实际调研中发现，丙烷制冷剂早已在我国石油化工等领域实现广泛应用。
以应用于天然气凝液回收的丙烷制冷技术为例，“膨胀制冷+辅助制冷（丙烷制冷）”的工艺形式可较好服务于油气田冷凝分离法的应用，其中丙烷制冷技术在其中的应用可细分为浅冷回收法、深冷回收法，两种方法的应用必须权衡轻烃回收率和装置能耗关系，由此方可合理选择工艺参数。
2 影响因素分析2.1 天然气流量的影响气田处理量越大，压缩机能耗和丙烷用量也越大，天然气输量对能耗和丙烷用量的影响是非常明显的，因此应该根据气田产能需求来确定制冷剂用量及压缩机运行数量。
2.2 风冷冷凝器布置形式与影响因素在夏季工况压缩机的冷凝压力和排气温度均较高，此时风冷冷凝器的负荷最大，风冷冷凝器进风温度又高。
可在风冷冷凝器上配置多台风机，增强风冷冷凝器强制对流换热。
当系统运行在冬季工况时，随着环境温度的降低，仅通过自然对流即可带走大部分的冷凝负荷，可以关闭部分风机。
丙烷压缩机循环制冷系统工艺流程优化
［ 摘 要］塔 中油 田１０ ． ２ ； 然气装置制冷 系统有３ ５￣ 台制冷压缩机 ：低压 制冷压 缩机 ４ Ｋ 、 中压 制冷压缩机４ Ｋ 、高压制冷压 －１ 一２ 缩 机 ４ Ｋ 。 当 高压 制 冷 压 缩 机 ４ Ｋ 出现 故 障 时 ， 无 法 对 原 料 天 然 气 进行 预 冷 ，导 致 装 置全 面 停 产 。本 文 通 过 工 艺 流 程 优 化 一３ 一３ 将 ４ Ｋ 作 为 ４ Ｋ 的 备 用 机 组 ，避 免 该 情 况 的发 生 。 一２ 一３
［ 关键 词 ］ 丙烷 制 冷 ；压 缩 机 ； 工 艺优 化
塔 中 油 田１ ０ 天然 气 装 置用 于 处理 塔 中四油 ２万 田伴 生 气 。处理 后 水 、烃 的露 点均 ＜一０ 。该装 ３℃ 置采 用 分 子筛 脱 水 、丙 烷 制 冷 后 进 行 干 气 吸 收 的 工 艺流 程 。 回 收 的轻 烃 主 要 成 分 是 Ｃ 、Ｃ 组 分 ， 达 到 回收 天 然 气 中重 组 分 的 目的 。装 置 制 冷 系 统 采 用 螺 杆 压 缩 机 ， 该机 德 国ＹＯ ＲＫ公 司 制造 ，其 中４ Ｋ１ 缩机 功 率 为 １ ｌｋ ，４Ｋ 压 缩 机功 率 为 ． 压 １５ Ｗ －２ ４ ５ Ｗ ，４ Ｋ３ 缩机 功 率 为６ ０ Ｗ 。机 组 主 要 由 １ｋ 一 压 ８ｋ 微 处 理 器 、微 机通 讯 、 压 缩机 、润 滑 系 统 、 油分 离 系 统 、 压 缩机 液压 系 统 、冷 却 系 统 、 吸入 单 流 阀等 组成 。
均未 设 置 备 用 机 组 ， 一 旦 当４Ｋ３ 组 出现 故 障 ， 一 机
２问题 提 出 由图 １ 可看 出， 当２Ｅ１ 法 对 原料 天 然气 进行 一 无 预冷 时 ， 由于 原 料 天 然 气 温 度 过 高 ，导 致 分 子筛 的脱 水 效 率 降低 ，使 水 露 点 达 不 到 工 艺 要 求 ，装 置必 须全 厂 停产 。 由于制 冷 系 统 的３ 台制 冷压 缩机
天然气处理中丙烷制冷工艺的探讨
天然气处理中丙烷制冷工艺的探讨李 光1,胡艳花1,李长河1,陈 刚2(1.中原油田勘察设计研究院;2.中原油田天然气处理厂) 摘 要:通过研究丙烷一级制冷与二级制冷的差别,探讨丙烷制冷在天然气处理工业中的应用。
关键词:天然气处理;丙烷;制冷 随着科技的进步,社会的发展,石油作为一种不可再生的资源,储量日益减少。
而天然气作为一种新兴的绿色能源,无论是勘探开发,还是应用,发展的如火如荼,日益广泛影响着人们的生活。
天然气的主要组分为CH4、C2H6、C3H8、C4H10、以及C5H12+,其中CH4是天然气中最主要组分,一般含量在85～95%之间,C2H6、C3H8等重组分含量在5～15%之间;CH4目前主要作为城市燃气使用,而C2H6、C3H8、C4H10等组分都是重要的有机化工原料,市场价格也远远高于CH4,如果不将该组分从天然气中分离出来,只能作为燃料气白白烧掉,造成资源浪费,因此天然气处理就是将C2H6、C3H8、C4H10等重组分从天然气中分离出来,以提高经济效益。
天然气处理通常采用低温分离工艺,尤其是分离C2H6、C3H8组分,一般采用膨胀制冷+辅助制冷的工艺,辅助制冷分为氨制冷与丙烷制冷两种方式。
氨制冷适用于原料气冷却温度为-30℃以上工况,丙烷制冷适用于原料气冷却温度为-40℃以上工况,天然气处理工业丙烷制冷应用较为广泛,本文主要讨论丙烷制冷的工艺。
丙烷制冷工艺主要分为一级制冷与二级制冷两种工艺,两种工艺各具特点,适用情况也不相同,本文通过某天然气处理厂的丙烷制冷系统进行分析研究,探讨两种制冷工艺的区别。
该丙烷系统低温冷却温度为-38.25℃,冷却负荷为900KW,一级制冷与二级制冷系统工艺流程如下图所示。
丙烷压缩机一级制冷工艺流程如下所述,丙烷储罐内的丙烷经过节流,压力降至120KPa,温度降为-38.25℃,经换冷器换冷后,丙烷进入缓冲罐后,取得较好的检修效果。
4.2 应注意的问题4.2.1 一体化状态检修是一种动态检修,其产生的效益是显著的,但是在具体实施中需要主管负责人承担一定的风险,需要各级设备管理人员付出更大的工作精力。
某天然气处理厂丙烷制冷系统能耗研究与分析
某天然气处理厂丙烷制冷系统能耗研究与分析摘要：天然气处理工艺中对原料天然气的脱油脱烃脱水处理是很有必要的。
天然气具有反凝析的特点，随着压力、温度的变化会析出液体，因而导致产品天然气水露点及烃露点不合格。
在脱烃脱水技术工艺进行天然气处理过程中，丙烷则就充当了制冷剂，起到制冷降温的作用，进而析出液烃和除水，如果MR系统使用不当，可能会引起能耗过高等问题。
本文针对MR系统存在的问题作了原因分析，并提出了丙烷制冷系统节能降耗的改造方案，对改造前后的效果进行了对比评价。
关键词：丙烷压缩机；节能改造；效果评价一、丙烷制冷系统（MR）概述目前，某天然气处理厂用的丙烷制冷机组[1]-[3]采用的工艺流程为丙烷蒸发器中的气态丙烷由丙烷压缩机进行压缩，在压缩机出口油分离器中分离出机油后，去水冷冷凝器冷凝成液态丙烷，冷凝后高压液态丙烷经节流膨胀后进入经济器。
经济器中的气态丙烷返回压缩机中段进一步进行压缩；液态丙烷经过控制蒸发器液位的调节阀进入蒸发器，气化变成气态丙烷，吸收天然气的热量；丙烷在制冷系统内部如此反复循环，不断吸收天然气的热量，从而达到制冷的目的。
其中丙烷压缩机是丙烷压缩制冷系统的主要能耗设备。
如果忽略管线和静设备压降，压缩制冷循环在压焓图上如图1所示。
1-2线段表示气态冷剂在压缩机中的压缩过程，近似地沿等熵线进行；2-2′-3′-3线段表示冷剂在冷凝器中的冷凝过程，为等压过程；3-4线段表示冷剂节流膨胀过程，为等焓过程；4-1线段表示冷剂在蒸发器中的蒸发过程，为等压过程[4]。
图1丙烷压缩制冷循环流程及压焓图二、丙烷制冷系统高电耗根因分析（一）电机选型过大，负载过低、电耗过高1.电机选型过大该天然气处理厂应用的丙烷压缩机电机选用1600kW的大功率电机，单套系统制冷能力5400kw，压缩机在正常工作中能量负载只能达到5%-15%，存在“大马拉小车”现象。
2.电机负载低压缩机在低负荷运转时，轴功率将增大，耗电量增加。
丙烷制冷工艺改造及效果分析
１ 装 置现 状 及 存 在 的 问题
雁 木 西 轻烃 投 产 于 ２０ ０ １年 ７月 ， 处 年 气 温 变 化 较 大 ． 气 湿 度 地 空 较 低 的 吐鲁 番 地 区 。 置 设 计 天 然 气 处 理 量 为 ２５ ２ ％万 方 即 ２ ３万 装 ．￣ ０ ～ 方， 随着 油 田产 量 的增 加 ， 装 置 的实 际 天 然 气 为 ３ 进 ． ６万方 ， ， 致 装 天 导 置 一 直处 于 高 负 荷 运 行状 态 。原 料 气 组 分 较 设 计 时 有 所 变 化 ， 加 了 增
经 查 各 组 分 在 状 态 １ 进 蒸 发 器 前 ） 状 态 ２ 出 蒸 发 器 后 ） 的焓 （ 、 （ 下 值 Ｈ 为 （ 表 ２， 料 气 各 组 分 在 丙 烷蒸 发 器 所 能 达 到 分 离 要 求 所 必 见 １原
须 的理 论 冷 量 为 ：
纯 组 分所 需 冷 量 ＝ Ｈｌ Ｈ × 组 分 质 量 流量 × ．８ （ — ２）纯 ４１ 根 据计 算 结 果 （ 表 ２ ， 料 气 达 到分 离 要 求 所 需 的 理论 冷 量 ： 见 ）原
产 量
设 计 值 实 际 值
ｌｔ ３ １．ｔ ２４
由 于 上 述 原 因 ， 使 制冷 系 统 负 荷 增 加 ， 冷 压 缩 机 不 能 满 负 荷 致 制 运行 ， 效率 降低 、 位 制 冷 量 下 降 。Ｃ 单 ３回收 率 降低 ， 量 下 降 。 产 要 达 到 设 计 要 求 ， 证 产 品 的 质 量 与 产 量 ， 要 更 换 大 功 率 的 制 保 需 冷 压 缩 机 或者 对 装 置 系 统 进 行 优化 改 造 ， 高 现 有 制 冷 压 缩 机 的有 效 提
９８ ．１
丙烷辅冷系统存在的问题及流程改造
丙烷辅冷系统存在的问题及流程改造
渤海石油采油服务公司建造调试公司 李艳莉
摘 要 ：丙 烷辅 冷 系统 是 中海 油 渤 西 油 机 增压 ，之 后 被 脱 乙 烷 塔 顶 出 来 的冷 干 气
气处 理 厂 天然 气轻 烃 回 收 装 置深 冷 工 艺流 程 中 的一 个主 要 环 节 ， 根据 实 际 进 入 渤 其
中海 油 渤 西油 气 处 理 厂 天 然气 轻 烃 回 程 中 的一 个 主 要 环 节 。实践 证 明 ，若 丙 烷 烷蒸 发器 ．在 丙 烷 蒸 发 器 里 气 化 来 吸 收原
从丙烷蒸发器 出来的－ ０ ３。 Ｃ的 收 装 置 的 制冷 方 法 是 丙 烷 辅 冷 和膨 胀 机 制 辅 冷 系统 停 运 ． 液 化 气 产 量 下 降 ６ ％ 以 料气 的热量。 则 Ｏ
辅冷
设 ９ ．￣ 存在的问题 温 度 （ 计 ）将 达 到 一 １９Ｃ．液 化 气 产 节流 后 产 生 的部 分 丙 烷 蒸 汽 分 离 出来 并 进
量 为 ５ ｔｄ．丙 烷 收 率 为 ８ ％ 。 ９／ ５
可见 ， 烷 辅 冷 是 该 装置 深冷 工 艺 流 丙
入 二级 压 缩 机 。经 济 器 中的 液体 丙烷 经 节 流 阀再 次 节 流 使 温 度 降 至 一３ 。 ０Ｃ后进 入 丙
预冷 ． 进 入 丙 烷 辅冷 蒸 发 器 （ 翅 式换 热 再 板
器 ．以下简 称 冷 箱 ） 然 后 再 经 膨 胀 压缩 机 。
１ ．丙烷辅冷 系统基本流程及 制冷
原理
丙烷 缓 ； 罐 里 的液 体 丙烷 经 节 流 阀节 中
西厂 轻烃 回 收 装 置 的 原 料 气组 分 情 况 ， 针 对存 在 的 问题 对 流 程 进 行技 术 改 造 ， 到 收 了良好 的 效 果 ，提 高 了经 济 效 益 。
丙烷辅助制冷节能技术
振”,从该压缩机最后一级出口的气体可由防喘控制
1. 一级压缩 2. 一级入口分离器 3. 一级制冷 4. 二级压缩 5. 二级入口分离器 6. 二级制冷 7. 三级压缩 8. 三级入口分离器 9. 三级制冷 10. 空冷器 11. 丙烷储罐
图 1 丙烷三级压缩制冷工艺流程图
收稿日期 :2003 - 05 - 14 作者简介 :尹琦岭 (1965 - ) ,男 ,高级工程师 ,从事化工设备管理工作 ,电话 : (0393) 4877958 。
3 结束语
冷冻压缩机的功率不仅和压缩级数有关 ,而且
还和冷凝剂的温度有关 。因此 ,在设计制冷流程时 ,
应合理选用压缩级数 ,以达到节能和减少投资的目
的 。在运行中 ,可根据环境温度的变化 ,通过调整驱
动机的输出功率达到节能的目的 。
(上接第 24 页)
表 6 005 料测试情况
项 目
用户要求 测试结果 测试方法
1055 1055 1055 1055 1055 157. 34 199. 10 248. 31 319. 53 413. 12 1625 1766 1941 2200 2553
从表 2 可以看出 ,随着冷凝剂的冷凝温度降低 ,
不仅总压缩功率减少 ,冷凝负荷亦减少 ;因此 ,可以
根据气温的变化通过调节驱动机而达到节能目的 。
从图 2 可以看出 ,当 R < 3 时 ,压缩机采用一级 最经济 ;当 3 ≤R ≤5. 5 时 ,压缩机采用两级最经济 ; 当 R > 5. 5 时 ,压缩机采用三级最经济 。我厂丙烷 压缩机 R = 10. 2 ,因此采用三级压缩最经济和节能 。
图 2 压缩机级数优化选择图
2. 2 冷凝温度对压缩机功率的影响分析 压缩机的功率不但受压缩机的级数影响 ,而且
天然气处理中丙烷制冷工艺的探讨
天然气处理中丙烷制冷工艺的探讨摘要：原材料天然气本身带有反凝析的现象，在下游温度和压力下降，会析出轻烃，在管线内堆积，造成上游外输压力上升，就得进行管线通球，最频繁时，每20天就要进行通球，存在管线运行的安全隐患。
因此在上游进行脱烃处理。
每天管输天然气60万米。
现代人们在进行天然气处理的时候引入了丙烷制冷工艺，且在投入运行一段时间以后，也取得了很不俗的成绩。
我们针对天然气处理中丙烷制冷工艺现状与出现的问题进行分析，进而提出了一些参考性的建议。
关键词：天然气处理;丙烷制冷工艺;现状探讨前言在输送天然气的时候，伴随压力与温度逐渐降低，输配管线当中的天然气会出现反凝析且在地势低的地方形成积液的现象，会对正常输气造成影响，严重时甚至会导致管线的堵塞。
这在很大程度上对管道的输送能力打了折扣，外输产品的天然气也不符合国家对于二类气质的鉴定标准。
结合这样的现状，我们在工作中引入了丙烷制冷工艺，对天然气做集中脱水等的处理，同一时间，经此过程回收的产品也有较高的经济与使用价值。
1.天然气处理现状伴随科技的不断发展进步，社会的日益强盛，石油这种不能再生的能源，它的储量却在加速降低。
天然气这种绿色能源就随之应运而生了，勘探开发、应用与其他多个方面，它如雨后春笋般逐渐发展壮大，到现如今已经形成了相当大的规模，极大限度的影响了人们的日常生活与生产[1]。
天然气主要由C4H10 C3H8 C2H6 CH4与C5H12+共同组成，这当中CH4是构成天然气的最主要的成分，一般情况下含量在百分之八十五到百分之九十五之间，C2H6 C3H8这些含量在百分之五到百分之十五之间，CH4现如今被城市燃气大量使用，C2H6 C3H8 C4H10这些成分作为有机化工必要原料，它们的价格要比CH4高出很多，假使不把这些成分从天然气当中剥离出来，它们也只能是被当成燃料气被不必要的浪费掉了，所以所谓的天然气处理指的就是把C2H6 C3H8 C4H10这些成分从天然气当中抽离出来，最终的目的是使经济效益大幅度提升。
丙烷制冷系统有关问题的探讨
冬 季可 以让 外 输 干气 甩掉 换 热器 而 走 旁通 。 增 加 一列
管式 换 热 器 和一 温控 三通 阀及考 虑 施 工 费用 ， 全 部投 资约为 ３ ０ ￣ １ ０ 人民币， 投资较少 ， 所 以不 失 为解 决丙
改善 。
３ 频 繁 启 停 危 害
w. zh
１ ２ ． ４ ７
（ １ ）夏 季 丙 烷 机 组 的频 繁 启 停 会 造 成 丙 烷 机 组
开 机 率不 足 。有时 一 天停机 次数 达 ６ ～ ７次之 多 。 丙 烷 机 组 的 频繁 启 停会 影 响工 艺运 行 的平稳 性 ， 特 别 是在
石 西作 业 区天 然 气处 理 站设 计 日处 理 量 为 ｌ Ｏ Ｏ ｘ
１ ０ ｍ ３ ， 它采 用丙 烷 制 冷 （ 为 独立 冷冻 循环 系 统， 工 艺 流 程 图及 工 艺参 数 见 图 １ ） 和 气 体节 流 膨胀 制 冷 相 结 合 的 制冷 方 法 ， 可将 天 然 气 深 度 制冷 到一 ７ ０ 。 Ｃ。装 置 自
烷 机 组 开机 率如 表 １ 。 表 １
时间 ０ ６ — ２ ５ － ０ ７ — ２ ５ ０ ７ — ２ ５ ～ ０ ８ — ２ ５ ０ ８ — ２ ５ ～ ０ ９ — ２ ５
丙烷机组开机天数（ ｄ ） １ ５ ． ２ ３
３ ． ５ ８
开 机 率 ）
５ ０ ． ７ ３
组 分 名 称
Ｃ１ Ｃ２ Ｃ３ Ｉ Ｃ４ ＮＣ４ Ｉ Ｃ５ ＮＣ５ Ｃ６ Ｃ７
丙 烷制 冷 系统 运 行 中存 在 问题 做 初步 的探 讨 ， 并 提 出 解 决 问题 的 相应 办 法 。
丙烷制冷的实际能效比
丙烷制冷的实际能效比丙烷制冷的实际能效比分析与探讨一、引言在如今能源紧缺和环境保护的背景下，能效比的概念越来越受到人们的重视。
能效比通常是指使用单位能量所能产生的实际有效输出，对于各种制冷设备尤其重要。
丙烷（C3H8）是一种常见的烃类气体，广泛用于家庭和商业用途的制冷设备中，如冰箱和空调。
了解丙烷制冷的实际能效比有助于我们更好地利用这一制冷技术。
二、丙烷制冷的基本原理1. 丙烷制冷原理丙烷制冷是一种基于蒸发冷却和压缩的制冷技术。
它利用丙烷气体在蒸发过程中吸收热量，将环境中的热量转移到冷却剂上，然后通过压缩使其升温，最终释放热量到环境中。
2. 蒸发和压缩的关系蒸发是丙烷制冷中的关键步骤。
通过降低丙烷的压力，使其在蒸发器中蒸发，吸收环境中的热量。
压缩机将蒸发的丙烷气体压缩，增加其温度和压力，并将其传输到冷凝器中。
在冷凝器中，丙烷气体通过释放热量而冷却，并转变为液体状态。
三、丙烷制冷的实际能效比了解丙烷制冷的实际能效比对于我们正确选择制冷设备和有效使用能源至关重要。
1. 实际能效比的定义实际能效比是制冷设备所能产生的实际制冷量与其所耗能量之比。
在丙烷制冷中，实际能效比一般以制冷量或制冷剂的耗能度量。
2. 影响实际能效比的因素实际能效比受到多种因素的影响，包括气候条件、制冷设备的设计和性能等。
在炎热的环境下，实际能效比可能会下降，因为制冷设备需要更多的能量来保持低温。
制冷设备的设计和性能也会直接影响其能效比。
3. 提高实际能效比的方法提高丙烷制冷的实际能效比是一个复杂的过程，需要从多个方面入手。
选择高效能的制冷设备是关键。
定期清洁和维护制冷设备，以确保其正常运行。
减少制冷需求和合理使用制冷设备也是提高实际能效比的重要手段。
四、丙烷制冷的优势和挑战1. 优势丙烷制冷相比于其他制冷技术具有多个优势。
丙烷是一种清洁能源，不会产生温室气体和有害物质。
丙烷的能效比相对较高，能够提供稳定而高效的制冷效果。
丙烷制冷设备经济实惠，易于维护和操作。
丙烷的技术改进和创新发展
丙烷的技术改进和创新发展随着石油资源逐步减少，不断寻求新的能源替代品显得刻不容缓。
在其中，丙烷是一种被广泛应用的重要的燃气。
因其具有丰富的资源来源、燃热值高、清洁环保等优点，可广泛应用于餐饮、供热、工业等领域。
然而，技术上也存在一些局限，如安全性差、储存难度大等。
然而，伴随着技术的不断进步和创新，丙烷的技术改进和创新发展得到了长足的进展。
一、丙烷的技术改进1. 提高生产工艺效率现如今，生产丙烷的工艺已经得到了很大的改进。
以前丙烷的生产是需要经过多道工序的，其中包括气化、蒸汽重整、富烃吸附、氢化、吸附分离等。
而现在通过新的高效工艺，可将过程精简为鲜气气化、重整、合成、分离、抽提等几个关键环节。
这样不但可提高生产效率，从而也可对节约成本、提高生产率、生产安全再次保障等方面做出有益的贡献。
2. 改进储存环境目前，尽管丙烷的储存量很大，但是由于它具有高压、易燃、易爆等特性，储存难度较大，需要进行一定的技术改进。
借助于新的科技，现已出现了多种储存方式，如封闭储存方式、实现低温储存、气体加压储存等，这样的改进不仅能够提高储存过程的安全性，还能够减少储存成本。
二、丙烷的创新发展1. 智能控制技术的应用丙烷若想在各类领域得到更广泛的应用，就需要在智能控制技术方面进行创新。
因此，人们将目光投向智能化方向，研制出智能控制设备等高科技产品，以便能够达到远程控制、自动监测、自适应性等多方面性能上的提升。
通过应用智能控制技术，既可便于设备的维护检查，又可及时预防技术问题造成的损失。
2. 智慧存储设施的实现目前，能源的存储和分配造成的环境问题，已经引起了人们对于节能和环保的更多关注。
为了彻底解决这一难题，我们可以研制智慧存储设施，通过这种设施，我们可以将丙烷的储存环境转变为一个高效、智能、自主控制的燃气存储站，从而能够最大限度地利用这一宝贵的能源，减少人们的投入和浪费。
总之，随着技术的不断进步和创新，丙烷的技术改进和创新发展也得到了良好的进展。
天然气处理厂丙烷制冷系统节能改造
天然气处理厂丙烷制冷系统节能改造摘要：多数天然气处理厂都应用了丙烷制冷系统，但是该系统在运行过程中存在高能耗、低能效等问题。
这一问题主要是由多种因素造成的，例如电机问题、经济器问题都会加大系统能耗。
为了降低系统能耗，应当对系统进行节能改造，科学选择改造方案，从而达到节能的目的。
关键词：天然气；丙烷制冷系统；节能前言：天然气处理厂在人们的生活中发挥着重要作用，但是传统的丙烷制冷系统加大了处理厂的能耗，不仅降低了处理厂的经济效益，也造成了资源浪费。
因此，天然气处理厂应针对系统高能耗的成因对系统进行节能改造，减少资源浪费。
1.丙烷制冷系统概述1.1工艺丙烷制冷系统即丙烷压缩循环制冷单元，主要是由满液蒸发器、压缩机以及蒸发式空冷器共同构成的，可以通过提供冷量的方式降低天然气的温度，将原料天然气的温度降低至-25℃以下，从而通过低温分离的方式实现天然气脱油脱水【1】。
在制冷过程中，压缩机会对丙烷蒸发器处理形成的蒸汽进行压缩，之后将蒸汽输送至油分离器当中，分离蒸汽中的润滑油，再将蒸汽输送至蒸发式冷凝器中，将蒸汽转变为丙烷液体，将液体输送至满液蒸发器的底部，进行冷却处理，最后经过换热形成低压丙烷蒸汽。
1.2运行参数丙烷制冷系统中有两台压缩机，其中一台是主用压缩机，一台是备用压缩机，压缩机的功率都是900kW，转速是2950r/min。
2.影响丙烷制冷系统能耗的因素2.1电机因素丙烷制冷系统能耗较高是由多种因素造成的，其中就包括电机因素。
若天然气处理厂选择的电机存在选型过大、负载过低等问题就会加大系统能耗。
首先，若电机选型过大就会降低压缩机的能量负载，造成“大马拉小车”的问题。
其次，压缩机在低负荷运转过程中，轴功率将会加大，能耗就会加大。
从系统运行情况来看，当压缩机的负载率在70-90%这个范围内时，压缩机的制冷效率最高【2】。
但是，当压缩机的负载率处于10-20%这个范围内时，电机的轴功率就会加大。
此外，若压缩机长期处于低负荷运行状态中将会影响到压缩机的机械性能，继而加大系统能耗。
丙烷制冷系统蒸发器液位调节技术及改进方案
丙烷制冷系统蒸发器液位调节技术及改进方案丙烷制冷系统蒸发器是丙烷制冷循环中的重要组件，负责吸收外部热量并将制冷剂蒸发，从而提供制冷效果。
蒸发器液位的调节对于蒸发器的正常运行和长久稳定性至关重要。
本文将针对丙烷制冷系统蒸发器液位调节技术进行分析，并提出改进方案。
一、传统蒸发器液位调节技术存在的问题传统的丙烷制冷系统蒸发器液位调节技术主要采用浮球阀调节液位的高低。
但是这种技术存在以下问题：1.浮球阀调节精度低：浮球阀的调节范围较窄，只能在一定范围内自动调节蒸发器液位。
当外部条件变化较大时，无法进行及时的调节，导致液位偏离目标值。
2.浮球阀易堵塞：丙烷制冷系统中会存在一定的杂质或沉淀物，这些杂质会造成浮球阀的堵塞，降低调节的效果。
3.蒸发器液位变化缓慢：浮球阀的调节反应时间较长，当液位发生变化时，需要一定时间才能达到新的平衡位置。
二、改进方案针对以上问题，可以通过以下几个方面提出改进方案，来提高丙烷制冷系统蒸发器液位的调节精度和稳定性。
1.采用电动阀门调节：电动阀门可以根据实时测量的液位信号进行自动调节，调节精度高，能够及时响应外部条件的变化。
同时，电动阀门的结构也比较简单，易于维护和清洁，减少堵塞的风险。
2.引入反馈控制机制：在蒸发器液位调节过程中，引入合适的反馈控制机制，可以根据当前的液位与目标值之间的差异，自动调整阀门的开启程度，以达到液位稳定的目标。
常用的反馈控制策略有PID控制和模糊控制等。
3.设计合理的传感器布局：合理布置液位传感器，能够准确测量蒸发器不同位置的液位，并实时反馈给控制系统。
传感器的布局要避免冷凝水的干扰，确保测量的准确性。
4.利用先进的控制算法：利用先进的控制算法，对蒸发器液位进行精确控制。
例如，可以采用模型预测控制算法，根据蒸发器的动态模型，预测液位变化，并根据预测结果进行调节，提高液位控制的精度和响应速度。
5.定期维护和清洁：定期对液位调节系统进行维护和清洁，确保阀门的灵活性和流通性，避免堵塞和漏水的问题，保证系统的长期稳定运行。
丙烷制冷工艺改造及效果分析
本 装 置 制 冷 压 缩 机 为 FRICK 公 司 的 RWBⅡ-60-E 型 螺 杆 压 缩 机，采用带经济器节能的制冷系统，经济器的投运值出厂设定为制冷 压缩机载荷≥90%时经济器自动投用， 载荷 小 于 85%自 动 停 运 。 结 合经济器流程图分析影响投运因素。 图 4 为直接膨胀式经济器系统流 程图。
7.1
35℃
制冷量 冷凝温度 出口温度 出口压力 水冷却量 冷却水出口温度
144kW 40℃
≤75℃ 13.88Bar 3.03m3
40℃
2.4 装置现状分析 通过以上计算知道，在目前的运行状况下，制冷压缩机的实际输
出功率为： Q 供=83.5kW 而要达到分离要求装置所需理论冷量为： Q 需=140.6kW 制冷压缩机的设计理论提供冷量为： Q 机=144kW 制冷压缩机有效输出功率为： η 输=Q 供/Q 机×100%=83.51kW/144kW×100%=57.9% 可以看出：Q 需>Q 供（需求量远大于供给量 ），目前在该工况下制冷
3优化参数的确定为了确保安全的前提下为了取得最佳制冷效果分别在不同的参不同的参数下记录表其中功率因素均取cos85通过上述资料可以说明在控制压力提高以后制冷压缩机载荷提高当载荷超过9以后既排出压力控制在145155bar之间时经济器自动投用此时性能比最佳入口温度达到并高于设计要求由于排出压力控制在155bar比较制冷温度下降幅度不大而电机功率过大长期运转有可能烧毁电机因此为了确保设备运转安全和经济效益化在每年的月份将制冷压缩机控制压力设定在15bar预润滑油泵作为全程润滑油泵同时提高相对应的安全保护设定值在其它时间仍然停止运转预润滑油泵控制压力任然设定在1388bar
天然气处理中丙烷制冷工艺的探讨
天然气处理中丙烷制冷工艺的探讨作者：常昊来源：《科学导报·学术》2020年第55期【摘要】近年来，随着科技的进步和时代的发展，国家开始注重能源节约和保护，石油作为一种不可再生的能源，储量日益减少，使得目前许多国家开始出现石油能源危机。
对石油天然气方面的处理技术将至关重要。
鉴于此，本文将着重分析天然气处理过程中丙烷制冷工艺，了解丙烷制冷工艺的原理及选型，旨在为更好的提高天然气处理水平。
【关键词】天然气;丙烷;制冷工艺作为一种不可再生资源，天然气十分宝贵且需要得到高效利用，才能更好的满足节能减排和可持续发展战略的要求。
对于天然气处理常用低温分离工艺。
目前我国天然气处理过程中的工业丙烷制冷的应用相对普遍，这类技术有着不同的分类，适用场景也各有不同。
可以根据天然气处理情况而综合考量[1]。
一、天然气处理工艺“天然气”的定义，是从能量角度出发的狭义定义，是指天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物。
在石油地质学中，通常指油田气和气田气。
其组成以烃类为主，并含有非烃气体。
天然气处理与加工主要是指井口到输气管网的过程。
一般是由采气管线、井场分离、集气管线等为主，丙烷制冷主要目的是对天然气的烃露点进行严格把控，从而实现回收。
二、丙烷制冷原理及选型（一）原理丙烷制冷作为目前应用在天然气处理行业中十分普遍的一项技术。
涉及到热力学第一定律和第二定律。
丙烷制冷工艺主要分为一级制冷和二级制冷，这两个模式不同的模式各有特点，且应用的场合各不相同[2]。
其中，另外一级压缩功率的压缩机功率较大，但相关附属配套设施较少，仪表控制更为简单，可是会产生较大能耗，而丙烷二级压缩功率的功率较小，能耗低，但涉及到的附属配套设施较多，且仪表控制相对复杂。
因此，对于天然气处理厂的选型可以结合实际情况针对性的挑选，但一般来讲，丙烷二级更加适合于大型天然气处理。
二炳烷制冷循环系统是由压缩机冷凝器节流阀等相关设备组成。
用不同直径的管线将上述设备连接在一起，则可以构成制冷剂循环流动的封闭型系统，可以通过电动机的拖动工作，不断地抽吸蒸发器中的制冷剂蒸汽[3]。
丙烷制冷影响天然气处理工艺分析
丙烷制冷影响天然气处理工艺分析摘要：针对丙烷制冷影响轻烃回收工艺的问题，对丙烷制冷工艺进行简单介绍，通过生产运行的方式，对丙烷制冷系统的影响进行现场生产作业分析，提供实际生产指导。
通过本次研究可以发现，丙烷蒸发后的温度、冷却器后的温度以及经济器后的温度都会对压缩机运行过程中能耗产生重要影响，但是，丙烷蒸发后温度对于压缩机运行的能耗影响较为敏感，冷却器后温度对于压缩机运行的能耗影响最不敏感。
关键词：丙烷压缩机；循环水冷却器；丙烷制冷影响分析所谓的丙烷制冷主要指的是将R290(丙烷)作为制冷剂，对天然气进行低温处理，通过热交换的基本原理，使得天然气在较低温度下进行脱水处理。
丙烷制冷工艺的流程相对较为简单，能耗相对较低，可以满足天然气脱水的基本目的。
但是在使用丙烷制冷工艺的过程中，多种温度因素会对其产生影响，最终影响压缩机的能耗，如果可以对丙烷制冷的影响进行分析，以此找出温度影响强弱的问题，则必然会给现场生产作业提供指导。
丙烷制冷工艺简介在使用丙烷制冷工艺对天然气进行脱水处理的过程中，首先使用低温丙烷将天然气的温度降低，然后将低温状态下的天然气输送到分离器中，将天然气中的凝液脱离出来，然后将丙烷蒸发器中吸热后的丙烷挥发气进入口分离器输送到压缩机组内，对丙烷进行压缩，由于压缩做功产生热量，需输送到出口冷却器后，再进入丙烷储罐，此时丙烷将恢复到液态状态，通过经济器预冷后低温状态，再由调节阀来节流制冷输送到丙烷蒸发器低温液态丙烷，与高温天然气换热气化，这个相对较为简单的流程，即可实现天然气低温产生烃凝液处理以及丙烷的循环使用。
通过对整个工艺进行分析后发现，压缩机是整个工艺过程中能耗设备，丙烷制冷工艺所需要的能耗主要由压缩机所决定，因此，进行丙烷制冷影响因素敏感性分析，就是进行整个过程中压缩机能耗的敏感性分析。
丙烷制冷影响分析通过天然气的流量变化可以发现，天然气流量的逐渐增加，丙烷的消耗量以及压缩机的能耗都在逐渐升高，天然气流量对于丙烷消耗量以及压缩机能耗的影响十分明显，在使用丙烷制冷工艺的过程中，要根据自身的产能对丙烷的用量以及压缩机的数量进行准确的配备。
丙烷制冷系统简述
丙烷制冷系统简述丙烷制冷系统通常用于天然气冷却处理。
利用丙烷气化时的吸热效应产生冷量来冷却天然气。
主要包括丙烷压缩机、丙烷缓冲罐、丙烷吸入罐，丙烷蒸发器和丙烷后冷器。
重要系统组件：螺杆压缩机，油泵，微处理控制盘，高压接受器，空冷式冷凝器，浸没式冷却器，缓冲罐，液态丙烷。
流程描述：丙烷缓冲罐来的液体丙烷（1.15MPa、30℃），经经济器换热后温度降至8℃，再进一步节流降温至0.35MPa、-10℃。
与天然气换热后，丙烷液蒸发为气态丙烷（蒸发温度为-10℃），丙进入丙烷吸入罐。
经吸入罐分离出夹带的液滴后，进入丙烷压缩机压缩至1.2MPa，经丙烷后冷器冷凝成液相丙烷（1.15MPa、30℃）后返回丙烷缓冲罐。
制冷原理：在制冷过程中，获得低温的方法通常是用高压常温的流体进行绝热膨胀来实现的，丙烷压缩制冷法由四个基本过程所组成：压缩→冷凝→膨胀→蒸发。
压缩-外界对工质作功，提高工质的压力和温度；冷凝-气态工质冷却冷凝成液态工质，并在高温下向冷却介质排热；膨胀-高压液态工质在节流阀中通过节流膨胀降压至蒸发压力，由于压力降低，相应的沸点就降低，当液体沸点低于当时温度时，一部分液态工质就要蒸发，从而吸收热量，但由于膨胀过程发生很快，节流阀周围外界来不及供热，这部分热量只好从本身降低内能来供给，所以节流后温度下降了，膨胀成为低温气液混合物；蒸发-低温液态工质进入换热器从制冷对象吸热，同时自身蒸发为气态工质，从而达到制冷的目的。
丙烷吸入罐：作用：分离出气相丙烷中夹带的液滴，防止液击。
注意：丙烷吸入罐液位达到90%时，联锁停机。
丙烷系统统运行时，丙烷吸入罐液位达到80%时，应立即手动停机。
丙烷压缩机：丙烷压缩机为螺杆式，与活塞式相比，特点：重量轻、体积小；无质量惯性力，动平衡性能好；可采用喷油冷却，排温低，单级压比高；无余隙容积，容积效率高。
能量调节控制方式：滑阀，滑块。
两者均为液压系统驱动，滑阀实现压缩机的加载和卸载，滑块来增加或降低压缩机的容积比。
丙烷制冷系统蒸发器液位调节技术及改进方案
烷 冷 凝 为液 体 『 烷 的 量 ，减 少 了液 体 Ｉ可烷 生 成 量 ， 提 高至 ２．０，提高 ｊ’１０．５％；制 冷负 荷 ｒ｝１ ７５０ ＭＣａＩ／Ｉ１
保 征液 位 半稳 ｍ 于Ｉ 烷 制 冷 系统蒸 发器 介质输 … 提 高 到 ８２８ ＭＣａｌ／ｈ，提 高 了 ｌ０．４％ ，乐缩 机 的功 耗
冷 器 风 饥 的 转 速 （空 冷 器 新 增 １个 温 度 变 送 器 ）， 出 现 因 温差 等 环 境 因 素造 成 液位 控 制 难 的现 象
减 少 ， 弋体 ｆ人』烷 冷 凝时 所需 的冷 量 ，从 而减 少 气体 系统 的 冷凝 温度 ３０ ｃ【：降 至 ２０ ，制冷 系数 １施 效 果
３．１ 空 冷 器 风 机 转 速 变 频 调 节
系统 改 造 ，根据 冷却 温度 的 求 ，改 变空 冷
根 据 冷却 温 度 的 求 ，通过 变 频技 术 ．改 变 空 器 风机 的转 速 使 得蒸 发器 液位 得 到仃效 控制 ，未
４２ × １０ ｋＷ ｈ。
关键 词 ：丙烷 ；制冷 系统 ；控 制 ；液位 ；能耗 Ｄ０ｌ：１０．３９６９／ｉ．ｉ ８８ｎ．２０９５－１４９３．２０１６．０７．００１
１ 工 艺 现 状
生产不利 。因此 ，应该控制制冷剂 的操作温度 ，控制
丙 烷 压缩 机 吸人 气态 的丙烷 气体 ，经 空冷 器 和 水 冷器 ，冷凝 成 液态 丙烷 ，进入 经 济器 后 ，在 蒸发 器 内吸收 天然 气 的热 量 （即 为天 然气 提供 冷 量 ）而转 化 成 气 态 丙 烷 ，再 进 入 丙 烷 压 缩 机 ，不 断 地 如 此 循 环 ，从而形 成 闭合 的丙烷 制冷 系统 （图 １）。
耗 增 大 ，且 经济 器和 蒸发 器液位 偏高 。
天然气处理中丙烷制冷工艺探讨
天然气处理中丙烷制冷工艺探讨作者：张坤鹏李恒允来源：《经营者》2018年第11期摘要原材料天然气本身带有反凝析的现象，在下游温度和压力下降，会析出轻烃，在管线内堆积，造成上游外输压力上升，就得进行管线通球，最频繁时，每20天就要进行通球，存在管线运行的安全隐患。
因此要在上游进行脱烃处理。
每天管输天然气60万米。
现代人在进行天然气处理的过程中引入了丙烷制冷工艺，且在投入运行一段时间以后也取得了很不俗的成绩。
本文对天然气处理中丙烷制冷工艺现状与出现的问题进行分析，提出一些参考性的建议。
关键词天然气处理丙烷制冷工艺现状一、前言在输送天然气的时候，伴随压力与温度逐渐降低，输配管线当中的天然气会出现反凝析且在地势低的地方形成积液的现象，会对正常输气造成影响，严重时甚至会导致管线的堵塞。
这在很大程度上对管道的输送能力打了折扣，外输产品的天然气也不符合国家对于二类气质的鉴定标准。
结合这样的现状，我们在工作中引入了丙烷制冷工艺，对天然气做集中脱水等的处理，同一时间，经此过程回收的产品也有较高的经济价值与使用价值。
二、天然气处理现状伴随着科技的不断进步，社会的日益发展，石油这种不可再生的能源储量却在加速减少。
天然气这种绿色能源随之应运而生，在勘探开发、应用与其他多个方面逐渐发展壮大，到如今已经形成了相当大的规模，极大地影响了人们的日常生活与生产。
[1]天然气主要由C4H10、C3H8、C2H6、CH4与C5H12+共同组成，这当中CH4是构成天然气的最主要成分，一般情况下含量在85%到95%之间，C2H6、C3H8这些含量在5%到15%之间，CH4如今被城市燃气大量使用，C2H6、C3H8、C4H10这些成分作为有机化工必要原料，价格要比CH4高出很多，假使不把这些成分从天然气当中剥离出来，它们也只能被当成燃料气被不必要的浪费掉。
所以，所谓的天然气处理，指的就是把C2H6、C3H8、C4H10这些成分从天然气当中抽离出来，最终的目的是使经济效益大幅度提升。
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m 摩尔=日处理量÷22.4÷24=65.1mol/h; m 质量= m 摩尔×平均分子量=65.1×30.77=2003.1kg/h； 纯组分质量流量= m 摩尔×组分（%）×纯组分的分子量 原料气在丙烷蒸发器的工艺参数为： 进蒸发器前温度 T1=30℃ 蒸发器冷凝后温度 T2=-20℃ 原料气压力 P=1.8MPa
表 2 原料气在丙烷蒸发器部分的能量核算
图 1 制冷工艺流程图
组分
C1 C2 液 C3 气 C3 液 n-C4 气 n-C4 液 i-C4 气 i-C4 n-C5 i-C 95 17 105 84 158 105 159 78 75 54
473
2010 年 第 21 期
SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION
○百家论剑○
科技信息
大进丙烷蒸发器丙烷的过冷度，是直接提高制冷效率的另一个重要因 素，故结合制冷压缩机实际运行情况对参数进行优化，充分挖掘现有 设备潜能，以达到上述目的。
要达到设计要求，保证产品的质量与产量，需要更换大功率的制 冷压缩机或者对装置系统进行优化改造，提高现有制冷压缩机的有效 输出功率。
2 冷量核算及现状分析
2.1 改造前装置所需冷量核算 按照生产工艺参数所需冷量即为装置所需理论冷量，目前原料气
组分（见表 2），平均分子量为 30.77，日处理原料气的 摩 尔 流 量 和 质 量 流量分别为：
表 4 不同冷凝温度下冷凝负荷和压缩功的变化
温度（℃） 单 位 制 冷 量 （kJ/kg） 压 缩 消 耗 功 （kW）
25 171.38 58..96
30 158.84 63..5
35 146.3 68.4
40 129.58 75.8
45 117.04 81.12
图 4 直接膨胀式经济器系统流程图
系统提供的冷量满足生产需求。 而制冷压缩机的设计冷量 Q 理>Q 需 > Q 供见（图 3），制 冷 压 缩 机 的 有 效 输 出 效 率 仅 57.9%，制 冷 压 缩 机 运 行 效率相对较低，说明制冷系统目前的运行效率有提升空间。 在保证设 备的安全运行前提下，以不降低装置的生产能力为出发点来考虑解决 方案。
15.754 0.46
图 2 40℃时的制冷压缩机实际工况图
而冷凝温度在 40℃时的实际工况如下图 2 状态 3 到状态 5 为等焓过程，因此，H3=H5 状态 3 的温度为 40℃，压力为 14Bar 的饱和液体； 状态 1 的温度为-17℃，压力为 2.45Bar 的饱和气体； 状态 2 的温度为 65℃，压力为 14Bar 过热气体系统提供 Q 供=（H1-H5）×M Q 供= (H1-H3) ×M 查得焓 H3=669.6kJ/kg; H1=109×4.18=455.62kJ/kg; H2=Kj/Kg146×4.18=610.28 Q 供=(610.28－455.6) ×0.9×0.6 Q 供=83.51kW 2.3 制冷压缩机设计冷量提供 本 装 置 制 冷 压 缩 机 为 FRICK 公 司 的 RWBⅡ-60-E 型 螺 杆 压 缩
焓值 H2 （-20℃)
174 69 0 60 0 56 53 140 98 138 48 68 47
组成 mol% 43.8 18.54 13.25 5.33 6.40 0.26 4.01 1.06
1.5 0.97 0.00 4.3 0.55
分子量
质量流率 所需冷量
kg/h
kW
16
456.22 15.255
【关键词】浅冷；冷量；收率；制冷压缩机
1 装置现状及存在的问题
雁木西轻烃投产于 2001 年 7 月，地处年气温变化较大，空气湿度 较低的吐鲁番地区。 装置设计天然气处理量为 2.5±20%万方即 2～3 万 方，随着油田产量的增加，进装置的实际天然气为 3.6 万方/天，导致装 置一直处于高负荷运行状态。 原料气组分较设计时有所变化，增加了 后续设备的负荷；随着各换热设备运行时间增长，传导系数下降，换热 效果变差，导致关键部分的工艺参数发生一系列变化（表 1），影响了 产品的质量和产量。
本 装 置 制 冷 压 缩 机 为 FRICK 公 司 的 RWBⅡ-60-E 型 螺 杆 压 缩 机，采用带经济器节能的制冷系统，经济器的投运值出厂设定为制冷 压缩机载荷≥90%时经济器自动投用， 载荷 小 于 85%自 动 停 运 。 结 合经济器流程图分析影响投运因素。 图 4 为直接膨胀式经济器系统流 程图。
项目
原料气出冷 箱温度
蒸发器 冷凝温度
节流后 温度
原料气处 理量
产量
设计值
30℃
-20℃
-28.6℃ 2.5×104
13t
实际值
40℃
-13℃
-23.6℃ 3.5×104
12.4t
由于上述原因，致使制冷系统负荷增加，制冷压缩机不能满负荷 运行，效率降低、单位制冷量下降。 C3 回收率降低，产量下降。
表 1 关键部分工艺参数设计值和实际对比值
经查各组分在状态 1（进蒸发器前）、状态 2（出蒸发器后）下的焓 值 H 为(见 表 2)，原 料 气 各 组 分 在 丙 烷 蒸 发 器 所 能 达 到 分 离 要 求 所 必 须的理论冷量为：
纯 组 分 所 需 冷 量 = （H1-H2 ）× 纯 组 分 质 量 流 量 ×4.18 根据计算结果（见表 2），原料气达到分离要求所需的理论冷量： Q 需=140.613kW 2.2 分析改造前制冷系统所提供的冷量核算 依据制冷工艺流程图（图 1）与运行工艺参数，对目前制冷压缩机 所提供的冷量进行核算
由流程图可以分析出影响经济器投运的主要因素即： a．热力膨胀阀感温包内冷媒的种类及添加 量 ：由 于 热 力 膨 胀 阀 为 定型产品，所以对其选型、感温包大小及冷媒类型和数量将不作为研 究对象。 b．电磁阀的开启与关闭的设定值：由于电磁阀的开启 受 制 冷 压 缩 机载荷的控制， 出厂时电磁阀在制冷压缩机载荷≥90%时自动开启， 载 荷≤85%时 自 动 关 闭 ，即 设 定 值 在 负 荷 的 90%，该 值 降 低 会 直 接 导 致制冷压缩机运行效率降低，因此对该设定值不做调整。 c．制冷压缩机的实际载荷：制冷压缩机的 载 荷 高 低 直 接 影 响 经 济 器的投运，如何有效的提 高 制 冷 压 缩 机 在 90%以 上 ，经 济 器 将 自 动 投 运，目前该制冷压缩机的载荷大小依靠排出压力控制，因此为了将制 冷压缩机的实际载荷有效提高，我们将经济器的投运转换为对控制压 力的研究。 3.1.3 控制压力 由于 FRICK 公司的 RWBⅡ-60-E 型螺杆压缩机能量控制为排压 自 动 控 制 ，出 厂 默 认 值 为 13.88Bar，既 排 压 低 于 13.88Bar 时 在 无 其 他 安全限制时制冷压缩机满负荷运行，载荷为 100%，排压超过 13.88Bar 时制冷压缩机将自动减载，直至制冷压缩机载荷减到 0%为止。 针对上述可调因素，制定方案的要点为： A：降低冷凝温度以增大单位质量制冷剂的制冷量。 B：调节制冷压缩机的控制排压，提高制冷压缩机载荷，增大单位 时间内制冷剂的循环量，即增大单位时间内的制冷量。 3.2 制冷系统改造 方案一：降低冷凝温度 结合雁木西装置的实际情况， 降低冷凝温度有以下两种方法：方 法一：加大风机的引风量降低循环水温度，冬季可行，但在夏季由于环 境温度较高，很难达到降低水温的目的。 方法二、直接更换一台大功率 的冷却水塔，并更换相应的冷却水循环泵，加大冷却水循环量，由于循 环水温度的下降，将使制冷剂温度相应降低，排压、排温亦随之下降， 因此我们采用更换一台较大功率的冷却水塔及循环水泵的方案。 3.2.1 冷却水塔的更换 1）冷却水塔热负荷的计算 蒸发器负荷的计算：由于制冷压缩机负荷增大，丙烷循环量加大 随之排温亦上升，为了保险起见 将 排 温 设 定 在 75℃，冷 却 温 度 设 定 为 30℃（考 虑 到 夏 季 环 境 温 度 较 高 ，冷 凝 温 度 可 设 计 在 30℃），则 将 制 冷 系统的丙烷由 75℃冷却到 30℃所需释放热量 QL: QL=ΔH×Ms 查得焓：75℃的 R290 焓值 H=108.1×4.18=458.17kJ/kg 30℃的焓值 H=97.0×4.18=411.73kJ/kg QL=(458.17-411.73)×0.9=41.8kW 2）冷却水量确定： 为了消除其他因素的影响， 设计时将换热器的负荷增加 20%，即 QL=50kW；冷却水进出口温差按照最初设计温差计算即 ΔH=5.0℃，则 冷却水循环量为： W 水=QL/ΔH=50/5.0=10m3 考虑到其它用水点，故循环水泵流量确定为 50m3/h 3）冷却水塔选型 经过最后优选决定采用低燥声逆流冷却塔， 冷却温度为 27℃、冷 却温差 Δt 为 8℃、 冷却水量为 50m3/h 的 定 型 产 品 DBNL3-80 型 冷 却 水塔并选择相对应的循环水泵。 3.2.2 制冷压缩机控制排压的优化 方案二：调节制冷压缩机的控制排压 由于调节制冷压缩机的控制排压一方面可以提高制冷压缩机载 荷，增大单位时间内制冷剂的循环量，另一方面可以使经济器投运，增
2010 年 第 21 期
SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION
○百家论剑○
科技信息
丙烷制冷工艺改造及效果分析