氨水吸收制冷机组应用案例之一
太阳能氨水吸收式家用制冷空调的应用
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太阳能氨水吸收式家用制冷空调的应用由于吸收式制冷机低可以利用低品位能源作为驱动力,并且制冷剂不须氟里昂,因而可以节能降耗,易升华减少温室气体和氟里昂对大气环境的污染。
太阳能氨水吸收式制冷空调,是用太阳能集热器提供的热能来驱动氨水吸收式制冷机制冷,主要由太阳能集热器和氨水吸收式制冷机两大部分构成。
日常生活中,我们对太阳能集热器的应用比较多见,而对吸收式制冷机的应用相对比较缺,即使常见的溴化锂吸收式制冷机大多也只是应用在宾馆、酒店的中央空调系统内,吸收式制冷机还没有走进寻常百姓的家庭。
为此本文就家用太阳能氨水吸收式制冷空调的研制、开发与应用问题作一分析方法探讨。
一、太阳能集热器太阳能氨水吸收式制冷空调的开发实际上是个成熟技术的组合应用问题。
既然太阳能热水器能为我们的日常生活提供热水,总的来说地我们可以利用太阳能热水器提供的热媒利用水,来驱动氨水吸收式驱动力制冷机制冷,满足人们使用制冷制冷的愿望和诺言需要。
目前太阳能集热器的制造技术已经成熟,太阳能热水器提供的热媒水可以满足氨水吸收式制冷机的要求。
下面以热管式真空管集热器为例,对太阳能集热器的工作原理和结构特点作一介绍。
1.1集热器的工作原理热管式真空管集热器主要由热管式真空管和集管(水箱)组成,采用前端特殊的密封结构将热管式真空管的冷凝端与水箱相连接。
集热器的工作原理是利用热管内工质的汽-液相变循环过程,连续不断地将吸收的太阳能传递到传送冷凝端加热水。
当阳光照射在真空管内的吸热片上时,热管内的工质受热沸腾汽化,蒸汽不断冲向顶部的冷凝端,在冷凝端放热冷凝变成液体,沿管壁流回热管的蒸发段,完成一个循环。
因为热管具有优良的传热性能,能高效地转化成太阳的辐射能并直接将其转换为热能,通过热管内部工质的冷凝与冷凝,连续不停地将热量传送到冷凝后端放热,从而使水箱中的水不断地得到加热,其工作温度可达70~120℃。
在集热过程中,热管能迅速地将吸收的热量全部传导给水箱中会水,热量不倒流,即使在天气阴晴多变的情况下,也能把低密度入射光入射波能转化为热能,与其他型式的热水器相比可产更多的热水。
氨水吸收制冷机组操作
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目录1 岗位任务 (1)2 工艺过程概述 (1)2.1 工艺原理 (1)2.2 工艺流程 (1)2.3主要工艺指标 (3)3 生产操作方法 (4)3.1 正常生产时的操作控制 (4)3.2 单体设备的开停车与倒车 (5)3.3 系统开车 (6)3.4 系统停车 (9)5.1现象:当吸收器压力升高或降低时 (10)5.2现象:精馏塔压力太高时 (11)5.3现象:精馏塔出口气氨纯度降低时 (11)5.4现象:液氨储槽液位高或低 (11)5.5现象:精馏塔底温度高或低 (12)5.6现象:氨水泵启动后没有压力或流量 (12)5.7现象:流量达不到要求,振动大 (13)5.8现象:精馏塔拦液 (13)6 安全技术要点 (14)6.1 氨的物化性质 (14)6.2 中毒症状 (14)6.3 安全注意事项 (15)7 附图和附表 (15)7.1 设备名称代号规格性能一览表 (15)7.2 分析化验项目频次表 (16)7.3 安全生产信号、联锁一览表 (16)7.4 仪表自调一览表 (17)7.5 工艺指标一览表 (17)7.6 氨的饱和蒸汽压及液氨的物理性质一览表 (18)7.7 带控制点的工艺流程图 (19)1 岗位任务:从冷量用户(空分、脱碳、硫回收)来的气氨经过气氨吸收、浓氨水精馏、气氨的冷凝使之液化重新制成液氨.氨吸收制冷是利用低压蒸汽(0.4MPa)为热源,以氨作为制冷剂,以稀氨水为吸收剂,进行吸收、精馏、冷凝等过程构成溶液循环系统的制冷装置。
本装置的制冷设计能力按年产甲醇24万吨生产规模所需冷量进行工程设计,其制冷量总计 5.40×106kcal/hr。
装置中吸收器R5101AB的吸收压力取决于其它工段的氨蒸发器的液氨蒸发压力,也取决于稀氨水浓度和吸收器温度。
压力应控制在0.30MPa以下。
精馏塔T5101的操作压力根据需要而定,不能超过1.40MPa。
2 工艺过程概述:2.1 工艺原理:2.1.1 气氨吸收:由于气氨极易溶于水,气氨通入吸收器R5101AB被精馏塔过来的稀氨水吸收,形成浓氨水,并放出大量热,热量被R5101AB管程的循环水带走。
氨吸收制冷的应用
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氨水吸收式制冷机组在工业余热上的利用工业余热氨水吸收制冷机组(装置)是利用各种低品位热源为驱动能源,以氨为制冷剂,以水为吸收剂,以发生、精馏、冷凝、蒸发、吸收等过程构成溶液循环和制冷剂循环的制冷机组(装置),该机组(装置)可广泛应用于5℃~-30℃的高、中、低制冷领域。
工艺流程从蒸发器来的氨蒸汽进入过冷器与从储液罐来的液氨换热后进入吸收塔,被由溶液换热器来的稀溶液吸收成为浓溶液,吸收后放出来的反应热被循环水带走,浓溶液经溶液泵加压进入溶液换热器与来自精馏塔底部的稀溶液换热后进入精馏塔进行发生精馏。
精馏塔由0.3Mpa以上的蒸汽提供热源来加热精馏塔内的浓溶液,使浓溶液中的部分氨发生出来,氨气沿填料上升到精馏塔上部,一部分经过分凝器冷凝回流,另一部分从塔顶出来进入冷凝器冷凝成液氨。
精馏塔底的稀溶液出来后进入溶液换热器,换热后进入吸收塔,吸收来自蒸发器的氨气。
以上完成氨水溶液的循环过程。
精馏塔中发生出来的氨气经精馏塔上部的分凝器冷凝回流,高纯度的氨气进入冷凝器,被循环水冷凝成高压液氨,液氨经过冷器换热后通过膨胀阀节流降压进入蒸发器吸收冷媒水热量后蒸发汽化成氨气,氨气流向吸收器与稀溶液汇合。
以上完成制冷剂的循环。
氨水吸收制冷原理就是建立在这两个循环基础之上的,整个装置形成低压氨气吸收,高压氨气冷凝,浓溶液精馏,液氨气化的制冷循环系统,为用户提供冷源。
冷却循环水分两路,一路进入吸收器,带走吸收器中产生的吸收热;另一路进入冷凝器出来后再进入精馏塔顶的分凝器,带走氨的冷凝热和分凝热。
吸收器的吸收压力取决于蒸发压力,也取决于稀溶液浓度和冷却水的温度和流量,作为空调工况压力应控制在0.3~0.5Mpa(表压)。
精馏塔压力根据需要而定,但不能超过1.7Mpa。
设备在正常运行中无废液和大量的废气排放,仅是在长期运行后排放少量的因氨气分解形成的不凝气体。
氨水吸收制冷设备主要是利用各种低品位热源驱动,能节省大量的电能。
只要有余热的地方就可以利用氨水吸收式制冷机组,炼油、化肥生产、炼钢厂、发电厂、造酒厂等企业都可以利用该技术实现节能降耗的目的。
氨水吸收式制冷机
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氨水吸收式制冷机:高效环保的制冷解决方案氨水吸收式制冷机作为一种环保、高效的制冷技术,在我国得到了广泛应用。
它利用氨水溶液作为制冷剂,通过吸收和释放热量来实现制冷效果。
下面,让我们一起来了解一下这款制冷机的特点及其工作原理。
氨水吸收式制冷机的优势与应用领域一、环保性氨水吸收式制冷机采用氨作为制冷剂,氨是一种天然、无氟的制冷剂,对大气层无破坏作用,不会产生温室效应。
这使得氨水吸收式制冷机在环保方面具有显著优势,符合我国可持续发展的战略要求。
二、能效高氨水吸收式制冷机的能效比(COP)较高,尤其在低温环境下,其制冷效果更为显著。
该制冷机可以利用废热、余热等低品位能源,实现能源的梯级利用,进一步降低能耗。
三、适用范围广氨水吸收式制冷机适用于多种领域,如冷链物流、食品加工、制药、化工等行业。
特别是在一些缺乏电源的偏远地区,氨水吸收式制冷机可以充分利用当地资源,实现制冷需求。
工作原理浅析1. 发生过程:在发生器中,氨水溶液被加热,氨气从溶液中蒸发出来,形成高浓度的氨蒸气。
2. 吸收过程:氨蒸气进入冷凝器,释放热量后凝结成液态氨。
随后,液态氨流入蒸发器,吸收热量蒸发,实现制冷效果。
3. 吸收过程:蒸发后的氨气进入吸收器,与来自发生器的稀氨水溶液混合,重新形成氨水溶液。
这个过程释放出大量热量,使溶液温度升高,为发生过程提供热量。
氨水吸收式制冷机以其环保、高效、适用范围广等特点,在我国制冷市场中占据重要地位。
随着我国对环保和节能减排的不断重视,氨水吸收式制冷机的发展前景将更加广阔。
维护与保养:确保氨水吸收式制冷机长期稳定运行一、定期检查系统密封性氨是一种具有较强渗透性的气体,一旦系统出现泄漏,不仅会影响制冷效果,还可能对环境和人体造成危害。
因此,定期检查系统的密封性是必要的。
检查时应重点关注管道连接处、阀门、法兰等易泄漏部位。
二、清洁换热器换热器是制冷机中的关键部件,其工作效率直接影响到整个制冷系统的性能。
定期清洁换热器,去除污垢和沉积物,可以保证换热效率,延长设备使用寿命。
煤化工应用氨吸收制冷技术分析
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煤化工应用氨吸收制冷技术分析摘要:煤炭资源是煤化工生产过程的主要原料,经过系列化学反应生成合成氨、焦炭、甲醇、煤气等成分,进一步转化为烯烃和尿素类液态、气态及固态化工产品,该过程包含有高温气化、低温净化及合成气降温处理等多个环节,每个环节都有大量的工业余热可供回收利用。
氨吸收制冷技术属于目前煤化工行业比较领先的一种余热回收手段,通过对该项技术的科学运用,能够高效回收再利用煤化工生产中产生的大量余热,提高能源利用率,存在非常积极的现实研究意义。
鉴于此,本文就基于氨吸收制冷工艺原理,阐述煤化工生产中对氨吸收制冷技术的应用。
关键词:煤化工;氨吸收;制冷技术;应用1氨吸收制冷工艺原理目前常见的制冷工艺原理大多为相变制冷,相变即改变物质的聚集状态,在此过程中物质内部分子运动速度与排列顺序均会发生一定的改变,从而释放或者吸收热量,这种热量通常被叫做相变热。
液态氨在转变为气态氨的时候会从外部环境吸热,从而降低外部环境温度,以达到冷冻的目的,但只有实现循环再利用才能体现出更好的经济效益。
液态氨转变为气态氨,吸热蒸发,具有制冷效果;气态氨转变为液态氨,则需要更低温度相关介质带走部分热量,无制冷作用。
研究发现,若持续提高气态氨压力和冷凝温度,在冷凝温度大于冷却水温度的情况下,即可借助冷却水对气氨进行冷却处理[1]。
比如:将气氨压力增至16大气压,冷凝温度提高至40℃,此时就可以利用冷却水对气氨实施冷却处置,将气氨成功转变为液氨,反之,继续减压降温即可再次将液氨转变为气氨,从而实现循环制冷操作。
吸收制冷模式是一个不断蒸发、吸收、精馏与冷却的循环过程。
溶液中含有两种不同蒸气压的组分,在同一气压下,不同蒸气压的组分会出现不同的反应,蒸气压比较大的组分往往扮演制冷剂的角色,蒸气压较小的组分则扮演吸收剂的角色。
比如:氨水二元溶液中,制冷剂为氨,吸收剂为水,我们可以利用稀氨水溶液对吸热蒸发后的气态氨进行吸收,并在精馏塔中分离氨与水,最后利用冷却水将气氨冷凝成液氨,液氨节流减压送到蒸发器供循环使用[2]。
以循环氨水为热源的溴化锂吸收式制冷机在焦化厂的应用
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以循环氨水为热源的溴化锂吸收式制冷机在焦化厂的应用摘要:溴化锂吸收式制冷机组在工厂中的应用十分广泛。
本文介绍了一种以循环氨水为驱动热源的溴化锂吸收式制冷机组的原理,阐述了它在焦化厂制冷系统中的应用,比较了它与传统的以蒸汽为热源的制冷机组的节能环保情况。
关键词:溴化锂;循环氨水;焦化厂;节能环保焦化企业是能源消耗大户,降低产品能耗对企业的可持续发展有着重要作用。
利用循环氨水为热源的溴化锂吸收式制冷系统不仅能很好地满足生产工艺的用水要求,改善生产工艺的各项操作指标,而且将设备运行成本将至最低,最大程度的实现了节能减排,同时还减少了焦化厂内本身的生产用蒸汽或煤气。
减少生产用气意味着减少了生产蒸汽或煤气时各项污染物的排放,为焦化企业开辟了一条大胆的节能减排之路,以循环经济理念实施节能降耗和污染源头的有效控制,推动清洁生产的深入开展,进一步提升企业可持续发展的能力。
1我国焦化厂现状焦化厂在炼焦过程中,荒煤气从焦炉炭化室由上升管逸出去往桥管,温度为650~750℃左右。
此荒煤气在桥管和集气管中利用表压为150~200KPa左右的循环氨水喷洒,当雾状的循环氨水与煤气充分接触时,循环氨水吸收大量荒煤气显热,部分氨水汽化蒸发与煤气混合,此时煤气下降至82~87℃。
混合后的循环氨水和煤气一部分通过气液分离器后去往机械化澄清槽,然后去往循环氨水槽或油库。
另一部混合气体进入上、下两段初冷器冷却至21℃左右。
混合后的循环氨水气体与煤气在初冷器冷却过程中,煤气中的水蒸汽、氨、焦油、萘等被冷凝下来,形成冷凝液。
混合物在气液分离器和机械化澄清槽中静止分离,分离出的液态氨水混合物去往循环氨水槽,温度一般为80℃左右。
氨水在氨水槽中自然散热后,大部分再次用于循环喷洒冷却焦炉煤气,故称为循环氨水。
一般工艺中循环氨水喷洒的温度较高,而循环氨水理论温度在70℃左右就可满足喷洒冷却煤气要求,此部分热量未被利用,造成了能源的浪费。
与此同时,在焦化企业的生产过程中,很多其他工艺也需要降温,降温时的驱动热源一般为蒸汽或者煤气。
氨吸收余热制冷制冷技术相关资料
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氨吸收余热制冷制冷技术相关资料一、产品特点尾气、余热制冷机组是一种新型的节能、环保制冷设备,尾气、余热为驱动源通过氨水吸收制冷方式来实现制冷。
通过氨水吸收制冷机组热冷转换,废气热量重新得到有效的利用,大大节约能源消耗,显著增加经济效益和社会效益。
余热制冷机组的特点有:1、使用寿命长。
机组由多台换热设备组成,除1台小功率溶液泵外无其它的运动部件。
制冷工质采用全封闭运行方式,制冷液永无泄漏。
机组维护简单、使用方便,寿命较压缩机制冷机组约长一倍以上。
2、使用安全可靠。
机组内设有各种保护装置,在运行中如出现故障机组具有能自动报警、停机、复位等功能。
机组停用时整个系统会自动恢复到无压状态。
3、节约能源显著。
以1台小时制冷量为2万大卡(23KW)为例,采用压缩式制冷机组需要的耗电功率为11kW,而采用尾气、余热制冷机组需要耗电功率仅为1.1kW,仅为压缩式制冷机组耗电功率的12%左右。
4、机组采用先进的PLC控制技术,真正实现了“一键开机”和自动控制运行。
并设有过热、超压等安全保护,在间接制冷系统中,不冻液温差检测延时开停,完全保证机组安全正常运行。
二、氨吸收制冷技术㈠原理吸收式制冷装置由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、循环泵、节流阀等部件组成,工作介质包括制取冷量的制冷剂和吸收、解吸制冷剂的吸收剂,二者组成工质对。
浓氨水溶液在发生器中被加热,分离出一定流量的冷剂蒸气进入冷凝器中,冷剂蒸气在冷凝器中被冷却,并凝结成液态;液态冷剂经过节流降压,进入蒸发器,在蒸发器内吸热蒸发,产生冷效应,冷剂由液态变为气态,再进入吸收器中;另外,从发生器流出的稀溶液经换热器和节流降压后进入吸收器,吸收来自蒸发器的冷剂蒸气,吸收过程产生的浓溶液由循环泵加压,经换热器吸热升温后,重新进入发生器,如此循环制冷。
氨水吸收式制冷以自然存在的水或氨等为制冷剂,对环境和大气臭氧层无害;以热能为驱动能源,除了利用锅炉蒸气、燃料产生的热能外,还可以利用余热、废热、太阳能等低品位热能,在同一机组中还可以实现制冷和制热(采暖)的双重目的。
循环氨水余热回收制冷技术在工程中的应用
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循环氨水余热回收制冷技术在工程中的应用说起循环氨水余热回收制冷技术,大家可能会觉得有点高大上,不太好理解。
其实呢,简单来说,就是利用一些聪明的办法,把本来浪费掉的热量收回来,转变成可以用的冷气,给我们提供凉爽的环境。
这种技术在很多工程里应用得越来越广泛,而且效果杠杠的!你看,平时我们用空调、冰箱什么的,都是通过制冷来降温,但是这些设备的制冷过程往往会产生不少的热量,通常这部分热量就会直接被丢弃,简直浪费得可以说是“有点离谱”了。
但想一想,如果把这些热量“回收”再利用,那不就能大大提高能效,节省很多能源吗?这就是循环氨水余热回收制冷技术的魅力所在。
你不觉得吗,技术其实就是要找到“人无我有”的智慧,把那些看似“无用”的东西重新变成有用的资源。
就拿氨水来说吧,它是制冷行业里一种经典的“老伙计”,在很多大冷库、大空调系统中都能见到它的身影。
而把它和余热结合在一起,简直是“绝配”!两者一搭档,既能回收热量,又能提供冷气,真的是省钱又省力。
这么一说,你可能会问了,既然这么神奇,为什么不早就广泛应用了呢?技术上是有些挑战的。
余热的温度和条件并不是固定的,得找到一个合适的时机和温度来进行回收,否则就可能白白浪费掉。
然后,系统的设计也不那么简单,得保证既能把余热充分利用,又不会影响到制冷系统的正常工作。
想要在工程中实现这一点,需要有非常精细的设计和调控。
所以呢,虽然说这项技术好,但要把它真正做到高效、可靠的程度,还是有些门道的。
但不得不说,这项技术在很多工程中的应用已经有了很大的突破。
例如在一些大型的工业制冷系统中,通过循环氨水余热回收,不仅大大降低了能耗,而且还提升了系统的运行效率,减少了对环境的影响。
特别是那些要求高效节能的行业,比如冷链物流、食品加工、石化等领域,循环氨水余热回收制冷技术的应用,简直就是“如虎添翼”!你看,一台设备原本可能需要额外消耗大量电力才能制冷,但通过回收余热,能够让系统运作得更顺畅,省下的电费可不是一笔小数目。
科技成果——循环氨水为热源的制冷技术
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科技成果——循环氨水为热源的制冷技术技术开发单位河南中鸿集团煤化有限公司适用行业煤焦、化工,炼焦过程中用于喷洒荒煤气的循环氨水热量回收。
成果简介炼焦过程中喷洒荒煤气吸热后的循环氨水经机械化澄清槽分离焦油后,直接作为热源通过循环氨水泵泵入溴化锂吸收式制冷机,回收热量产生炼焦所需工艺低温水。
以130万吨/年焦炉为例,该技术回收循环氨水余热,年节约蒸汽51840吨。
工艺流程:上升管中700℃左右的荒煤气在桥管中被循环氨水喷洒冷却,吸热后的循环氨水和焦油混和液经分离后流入机械化澄清槽,分离出的78-88℃循环氨水作为热源直接通过循环氨水泵泵入溴化锂吸收式制冷机处理放热,放热后的氨水进入桥管进行循环,23℃的冷水泵入制冷机后产生16℃的低温冷水供煤气净化工段使用。
该技术改变了传统蒸汽作为热源制取低温冷水的工艺,而以循环氨水为直接热源,节约了大量蒸汽。
技术效果以130万吨/年焦炉规模为例,循环氨水1100-1200m3/h,进出制冷机组的循环氨水温度80℃和70℃,制冷机换热比为0.8计,考虑散热等原因,以产生800万大卡的冷量计,进入制冷机组冷水温度23℃,可以产生约1139m3/h的16℃冷水。
与蒸汽型制冷系统相比,每年节约蒸汽量51840吨,约777.6万元,折合节约标煤5961.6吨,实现二氧化碳减排14755吨,二氧化硫减排441.2吨,氮氧化物减排220.6吨。
应用情况应用于河南中鸿集团煤化有限公司130万吨/年捣固焦炉,循环氨水1100-1200m3/h,进出制冷机组温度80℃和70℃,回收800万大卡的冷量制取1139m3/h的16℃低温冷水(进口温度23℃)。
该项目2014年投运,每年在4月到10月运行,已长周期安全稳定运行3年,原炼焦工艺无任何改变,低温冷水稳定,节约了大量蒸汽,保障了煤气净化工段运行。
市场前景中国焦化产能巨大,循环氨水热量在大多数焦化企业并没有回收利用。
该技术先进可靠,节能效果显著,经济和社会效益突出,目前市场无与同类竞争技术,焦化企业可接受程度高,市场极为广阔。
太阳能氨水吸收式家用制冷空调的开发与应用
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家/
空 的开 与应 /
李照 明
( 南 天 润化 工 发展 股 份 有 限 公 司, 湖 南 岳 阳 湖 4 0 0 1 0) 4
由于吸收式制冷机可以利用低品位能源作为动力 , 并且制冷剂 不用氟里 昂 ,因污 染。
内工 质的汽 一液相变 循环过 程 ,连续 不断地将吸收的
阳能集 热器和氨水 吸收式制冷 机两大部 分构成 。 E常 t 生活中 ,我们对太 阳能集热 器的应用 比较多见 ,而对 吸收式 制冷机的应 用相对 比较 少 ,即使 常见的溴 化锂 吸收式 制冷机大 多也只是应用 在宾馆 、酒 店的 中央 空 调 系统 , 吸收式制冷机还没有走进寻常百姓的家庭 。 为 此本文 就家用太 阳能 氨水吸收 式制冷空调 的研制 、开 发与应用 问题 作一分析探讨 。
结水垢、沉淀脏物 易炸管 、寿命短的问题 ,使用安全 可靠 ,具有效率高 、水温高 、可靠性高的特点 。 由于热管 是依 靠工质的相变过程来传输热量 ,在 使用 中必须将热管的 蒸发段置于冷凝 段的下方 ,并 要 求热 管与地面的倾 角大于一定的 角度 ,在设计或使 用 中要 注意使热管式真空管与地 面保 持合适的 角度 。
升压后进 入发生器被加 热蒸发 出氨蒸 气,氨蒸气进入
到冷凝 器中定压放热凝结 成氨饱和液体 。吸收剂的循
环过程 :从发生器来 的稀氨水溶液经节流 阀进入吸收
器 中吸收 氨蒸气后变 成浓氨水溶液 ,浓 氨水溶液再 经
溶液 泵升 压后进入 发生器被加热蒸发 出氨蒸气而变成
稀氨水 溶液。
热效率。同时 由于热管 式真空管内不走水 , 加热系统 与 循环系统彼此独立分开 , 从根本上解决 了全玻璃真空管
大型氨吸收制冷技术在煤化工企业中的应用
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大型氨吸收制冷技术在煤化工企业中的应用大型氨吸收制冷技术在煤化工企业中的应用摘要:根据某煤化工企业氨吸收制冷技术在煤气低温甲醇洗装置中的应用及工艺原理,总结了氨吸收制冷装置平安、节能、环保的优势和特点。
关键词:氨吸收制冷应用一、前言氨吸收制冷是利用低燃烧值尾气、蒸汽余热来制冷的一种新型的节能、环保制冷技术。
其最大特点是可以利用低品位余热,使能源得到最大程度的利用,从而实现节约能源的一种方式,氨吸收制冷在我国的利用开始于上世纪60年代,先后在我国石油化工、化肥制造等企业中得到应用,目前已被广泛应用与煤化工煤气低温甲醇洗工艺的制冷。
二、工艺原理目前制冷的方法很多,大体上可以分为两大类,一类是物理法,一类是化学法。
氨吸收余热制冷工艺流程采用的是物理制冷方法。
物理制冷方法的根本原理为相变制冷。
所谓相变是指物质集聚状态的变化。
在相变过程中,由于物质分子重新排列和分子运动速度改变就需要吸收或放出热量,这种热量称为相变热。
液氨蒸发为气氨,从环境吸热,使环境到达冷冻的目的。
在这个过程中只有将氨循环利用,在经济上和工艺上才合理。
气氨变成液氨必须采用冷却的方法。
可是蒸发温度很低,要把低温下的气氨冷凝成液态,那么要求冷却剂的温度更低,与制冷相矛盾。
从上表看出,如果把气氨压力提高,冷凝温度也相应提高,当冷凝温度高于冷却水温后,就可用冷却水来冷却。
如:把气氨压力提高到16大气压后,冷凝温度达40℃,显然可以用冷却水来冷凝气氨,使气氨重新变成液氨,液氨再减压蒸发,如此循环操作,进行制冷。
吸收制冷是通过吸收和精馏装置来完成循环过程的。
吸收制冷是利用二元溶液中各组分蒸气压不同来进行的。
即使用在一定压力下各组分挥发性不同的溶液为工质,以挥发性大的组分为制冷剂,如氨,而以挥发性小的组分为吸收剂,如水,利用氨水溶液在液氨蒸发压力下吸收氨气。
液氨在蒸发器中气化变成气氨到达制冷目的。
氨水二元溶液中氨易挥发,气化潜热大,用作制冷剂,水的挥发性小,用作吸收剂。
渔船尾气余热驱动的氨水吸收式制冷系统
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渔船尾气余热驱动的氨水吸收式制冷系统陈亚平,林陈敏,田莹摘要:为了回收一部分吸收热,提出了一种溶液冷却吸收方法,用吸收器中的浓溶液冷却吸收器的前部,从而改善氨水吸收式制冷循环。
因为部分浓溶液在溶液热交换器的出口,锅炉入口温度升高,同时减小了热源的损耗。
计算结果表示:改进后的循环COP值大约为28.3%,比传统的典型方法效率高,而且比传统方法减少了总的热交换器面积。
相比同样条件下的吸收量,新的吸收循环制冷力比传统的要多两倍。
改进的由柴油机废气驱动的制冷机能够提供充足的冷量用于保存鱼类产品。
关键词:氨水吸收式制冷机、溶液冷却吸收器、废热回收、热质交换、COP引言在我国,近海捕鱼的中小型渔船一般是带冰作业。
带冰作业不仅增添了渔民的经济负担,而且因带冰保鲜的时间较短,需要频繁来往于渔场和基地,因而增加了渔船柴油机的功耗。
船舶柴油机的热效率一般只有30%~40%.约30%的热量以高温烟气的形式排入大气,其它热量被柴油机冷却水等带走,造成了极大的浪费。
利用柴油机余热驱动吸收式或吸附式制冷机可在不增加柴油机油耗情况下,回收尾气余热实现制冷,以满足渔民的需求。
目前市场上已经出现了利用渔船尾气的固体吸附式制冷机,但吸附式制冷由于解吸和吸附过程均需要一定的时间,不能实现连续制冷。
通常需要采用两台吸附床并联交替工作,由于吸附剂为固体,内部传热只能采用导热方式,换热能力较差,系统的制冷性能系数COP值不高,成本较高。
氨水吸收式制冷系统对于渔船尾气制冷保鲜可能是一种更为经济而有效的方案,值得进行深入研究。
1 氨水吸收式制冷循环与压缩式制冷循环一样,氨水吸收式循环也是靠制冷剂(氨)的蒸发吸收低温环境的热量而制冷的,气态制冷剂不是靠压缩机压缩后冷凝成液体,而是利用稀氨水对氨气的强烈吸收作用吸收生成浓氨水溶液,再用泵升压后将氨气从溶液中解吸出来,经冷凝后供循环使用。
吸收循环的效率与发生过程和吸收过程之间的回热完善度有直接关系。
作业:氨水吸收式制冷机
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氨水吸收式制冷机的计算姓名:李泓坤学号:201230110353 专业:制冷及低温工程计算:设有带精馏装置的单级低温氨吸收式制冷机,试进行热计算。
该制冷机的参数如下:制冷量Q E=1000,000kcal/h;蒸发温度t E=-34℃;冷却水温=23℃;加热蒸汽压=3kgf/cm2G.1.循环的确定本计算题中以实际循环为准,及其中考虑了不完全精馏和吸收;装置和配管内有压力损失;以及有不完全热交换等因素。
因此确定循环的各点时,假定与理想循环有一定的偏离。
引入的假定如下:精馏后蒸气浓度ξ=0.998实际蒸发温度t EA=t E=-34℃实际蒸发压力PEA=pE-0.05=0.95kgf/xm2abs式中 P E——对应于温度t E时的氨的饱和压力。
设冷却水并联流过冷凝器和吸收器。
冷凝器,吸收器的状态如下:冷凝温度t C=30.4℃;冷凝压力P C=12kgf;过冷温度t u=27℃;吸收器溶液出口温度t Aa=30℃;求ξr处的点4的溶液出温度为t AE=t Aa+9=39℃溶液出口(浓溶液)浓度ξr=0.23kg/kg而发生器中的状态如下:加热蒸汽的饱和温度t D=143℃发生器溶液出口温度t KE=t D-6=137℃由上述等参数可求得溶液出口(稀溶液)浓度为ξa=0.18.以上述为基础,可绘出如图1所示的循环图。
表1中绘出了循环各点的压力、浓度、温度和焓值。
图1 h-ξ图上表示的循环表1图1中工作过程的状态值浓度差Δξ=ξr-ξa=0.05精馏后的浓度假定如下:=0.998(0.2%的水分)ξRa,因此,溶液循环比a按下式计算:a=ξRa,−ξaξr−ξa=16.3kg/kg表1 图1中工作过程的状态值2.换热设备的热计算(1)冷凝器的热负荷精馏后蒸气的焓值:P C=12kgf/cm2abs=0.998kcal/kgξRa,由此从图中求得E,并可差得:=404kcal/kghRa,过冷温度t u=27℃,由此可从图上求得点2a,并查得h u=113因而过冷器的冷负荷计算如下:−h u=291kcal/kgq c=hRa,(2)蒸发器的热负荷蒸发蒸气在tE=-34℃下进入过冷器,若过热至tg=20℃。
余热氨水吸收制冷机组在啤酒行业中的推广价值
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啤酒厂余热回收增效分析利用150度饱和蒸汽,使用氨水吸收制冷技术,蒸发温度-20度制冷机组为啤酒发酵、保存提供-10度左右冷量。
有利于啤酒厂蒸汽的热平衡,回收大量余热,同时满足制冷要求。
青岛某啤酒生产公司技改上马一台120KW,-20度蒸发机组已连续运行两年,制冷效果良好。
啤酒厂用氨水吸收制冷机组蒸发温度设计为-15度,要求稀溶液的加热温度在120度以上,稀溶液加热到120度,在32度冷却水泠凝的情况下,压力在1.5MPa(绝压),根据氨水焓-浓度图可以看出,稀氨水的浓度为29%,浓氨水在32度冷却水,-15度蒸发的情况下,浓度为34.5%,放气范围在5.5%,可以使用。
在上述的氨水条件下,冷凝水、锅炉排气(温度一般在170度左右),都可以进行回收利用。
温差暂定如下:冷凝水的换热温差定为10度,按照158.86度的冷凝水为例,换热降温为158.86-(120+10)=28.86度,每吨回收热量为28860万大卡,制冷量为1.4万大卡。
每吨蒸汽的实际制冷量为25万大卡,提高效率5.6%。
如果按照一吨蒸发量的蒸汽锅炉为例,排烟温度为170度,换热温差定为10度,则烟气与发生器换热后温度为130度,烟气降温40度,一吨锅炉的燃气量为100立方左右(100立方燃气的热量在70万-80万大卡左右),根据资料查询,一立方天然气燃烧产生的烟气量为11.29立方。
总的排烟量为1129立方。
可以按照热空气大体核算回收热量为6000大卡,制冷量为3000大卡。
综上所述的余热综合利用,制冷量每吨蒸汽提高1.7万大卡,如果提高换热能力,加大冷却水设计,机组的制冷效率还会提高,一吨蒸汽制冷效率可提高到10%。
如果用户花钱买蒸汽,氨水吸收制冷不划算,如果利用余热,廉价蒸汽作为驱动能源,机组十分经济,两年内通过节约的电费即可收回投资。
我们计算的蒸汽价格如果超过120元/吨,氨水吸收制冷装置在经济上不占优势。
在120元以下每吨,还可以考虑。
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下图为一肉食加工厂提供冷量的余热氨水吸收制冷机组,驱动热源来源于该厂内的一套热电联产装置(2x30MW汽轮机,总发电量为60MW)。
该制冷装置与现有氨压缩制冷系统直接相连。
- 制冷量:2500 kW
- 蒸发温度: -18°C
- 热源:加压水(160°C),回水温度:140°C
-机组电能消耗:96KW
下图为一石化厂安装了一套小型余热制冷装置,以解决其压缩冷却装置因陈旧而无法满足现有生产需求的问题。
-制冷量:580 kW
-蒸发温度:-3°C
-热源:蒸汽(0.5 barg)
-机组电能消耗:29kW
下图为一肉食加工厂提供的驱动热源来源于该加工厂内的一套热电联产装置(1 台内燃机,发电量为443 kW)。
装置与乙醇/水循环相连,并将乙醇/水溶液冷却至-5°C。
-制冷量:280 kW
-蒸发温度:-10°C
-热源:加压水(120°C)
-机组电能消耗:10 kW。