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摘要:為了合理利用廢熱,文章主要是對廢熱的產生、空調室、工藝及配電室的用冷需求進行闡述,并針對生產中吸收式制冷節能技術的應用進行了探究。
關鍵詞:吸收式制冷節能;廢熱;生產;應用
1溴化鋰吸收式機組的工作原理
溴化鋰吸收式機組有多種用途,其不但可以制熱、制冷,還能提供生活熱水,可謂是一種應用熱能(包含熱水、蒸汽、燃油及天然氣)作為驅動的能源,其中制冷劑為水,吸收劑則為溴化鋰水溶液,以此而成的吸收式熱泵或制冷設備。其運用溴化鋰水的吸收作用及制冷劑蒸汽產生的特點,在每一個循環流程組件中完成制冷、熱泵循環或制熱。壽光新龍電化將熱水型吸收制冷機組作為機組,其熱源為熱水,制冷劑為純水,而吸收劑是一種水冷制冷劑,其名為溴化鋰。其下筒體是由吸收器和蒸發器組成,而上筒體是由發生器和冷凝器組成,再加上臭氣系統、冷劑泵、溶液泵和溶液交換器等各部分構成。在機組制冷工作中,其主體是真空狀態的。在蒸發器當中,冷凝器中的低溫冷劑水的吸收主要是其余裝置的冷媒水熱量,在降低冷媒水溫度時,冷劑水蒸發作用后形成冷劑蒸汽。而在吸收器當中,蒸發器中的冷劑蒸汽被溴化鋰溶液吸收后形成稀溶液。此時該溶液在溶液泵當中,通過溶液熱交換器的升溫加熱,傳送到發生器再加熱。處于發生器當中,稀溶液經過高熱水升溫,轉變為高溫濃溶液,與此同時會有大量的高溫冷劑蒸汽生成。濃溶液經吸收器和溶液熱交換器的稀溶液加熱后,再傳入吸收器時候發生的冷劑蒸汽傳送泠凝器中被完全冷卻,為此成為低溫冷劑水。冷劑水經過降壓節流之后傳入蒸發器,如此一來則形成循環制冷。
2溴化鋰吸收式制冷機組的工作原理
溴化鋰吸收式制冷機組作為工程機械中的一種復合型模式,其具備制熱、制冷及提供生活熱水等功能,可謂是一種全新型設備,其能將熱能轉變為驅動力量,進而將水轉變為制冷劑,并采用溴化鋰為吸收劑的一種創新型吸收式制冷設備。其呈現的制冷原理主要是運用溴化鋰溶液的吸收及制冷劑蒸汽特征,經過各個循環環節發揮制熱、制冷或供熱水等循環工作。當下的機組一般都是熱水型吸收制冷機組,其主要是講熱水作為驅動力量,而純水作為制冷劑,吸收劑為溴化鋰水,其為一種綜合類型機組。其下筒體是由吸收器和蒸發器組成,而上筒體是由發生器和冷凝器組成,再加上臭氣系統、冷劑泵、溶液泵和溶液交換器等各部分構成。在機組制冷工作中,其主體是真空狀態的。機組處于工作狀態時,每個環節均在不停運轉協調作業,冷凝器中的冷劑水吸收其余工作系統的冷媒水中含有的熱量,讓其高溫轉變為低溫;在該過程當中,冷劑水將很多的熱量吸收,從而形成冷劑蒸汽。而在吸收器當中,濃度較高的溴化鋰吸收了冷劑蒸汽,會轉變為低溶度的溴化鋰水;之后較低濃度的溴化鋰水會經過溶液泵輸送,在溶液交換器當中升溫加熱,之后再進入發生器再次加。當處于發生器當中時,低溶度溶液在高溫水的升溫后,會再次形成高濃度溴化鋰水,與此同時在該過程中,會呈現出極多富含熱量的冷劑蒸汽。高濃度溴化鋰水與稀濃度的溴化鋰水產生熱傳導作用,此時運送到吸收器。之后在該過程中發生的冷劑蒸汽傳送泠凝器中被徹底冷卻,進而導致低溫冷劑水形成。隨后冷劑水在降壓節流后運送至蒸發器,為此該吸收式制冷循環工藝得以形成。
3生產工序冷量需求
在整個氯堿生產過程中,其關鍵工序則是氯氫處理部分,其在整個系統當中作為中心環節,具有承上啟下的功能。這一環節的用冷量相對較大,通常是經過洗滌冷卻法將氣體中存在的雜質及水分去掉,之后再次間接干燥和冷卻處理。該過程通常是在換熱器中完成,此環節換熱裝置主要含有氫氣冷卻器、硫酸冷卻器、氯水冷卻器和鈦冷卻器。依照具體工藝指標,壽光新龍電化在開展氯氫處理流程時的氫氣冷卻器、氫氣壓縮機冷卻器、干燥塔硫酸冷卻器、Ⅱ段鈦冷卻器等均應用5℃水予以冷卻處理,器冷量消耗達到1.67×106kJ/h。
4在生產中吸收式制冷節能技術的應用
在粘膠纖維生產過程當中,其制冷的關鍵就是溴化鋰吸收式制冷,而生產工藝則由紡練車間的溫度較高廢酸水在泵的輸送作用下,送至制冷車間,與其廢酸水板換,熱水與高溫廢酸水間接性換熱,在熱水溫度上升后,在泵的傳送下到達機組的發生設備,此時驅動機組開始制冷。機組當中的熱水再次進行廢酸水板換,兩者再次間接性換熱,其為整個循環過程。與此同時,脫鹽水經泵輸送到機組的蒸發器,而機組當中的冷水流進冷水泵,給配電室、設備室及冷水工藝降溫,以此確保溴化鋰機組能夠高效運作。整個制冷流程分為冷卻水、冷水、廢酸水、熱水、反沖洗五個系統部位。一冷卻水循環部分:溫度為32℃冷卻水流進涼水塔后再進入機組的吸收器、冷凝器,之后出水的溫度為36.4℃,然后再次回到冷卻水循環泵當中,隨后在經過涼水塔進行冷卻,達到水溫為32℃位置,其為一個循環流程。二熱水循環部位:在定壓補水裝置當中補充33℃的脫鹽水,隨后再通過廢酸水板換,將換熱完成的85℃熱水在熱水泵作用下送到機組發生器部位,推動機組開始制冷,在機組當中流出的61℃熱水再次傳送到廢酸水板換換熱,一直換熱為85℃熱水,在這樣的循環作用下開展制冷。三廢酸水部位:90℃廢酸水處于紡練車間中,其經過泵到達制冷車間,此時與廢酸水板換,在換熱之后,其63℃廢酸水重新回到紡練車間,與其廢酸水板換再次換熱,當廢酸水換熱為50℃時,將其排到污水系統當中。四反沖洗部位:廢堿性水處于紡練車間,其從廢酸水板換的一側向另一側串洗,最后將廢堿液排放出來。五冷水部位:33℃脫鹽水自脫鹽水站泵傳送機組的蒸發器位置,7℃~13℃冷水從機組出來流到冷水箱后,其會經冷水泵發揮工藝、配電室及空調室的降溫作用。溴化鋰吸收式制冷機主要是因為熱能作用為驅動能力,對其余熱合理利用,方能將能源最大利用化。在進行粘膠纖維生產過程中,90℃的廢酸水當中富含硫酸鈉、硫化物以及纖維等物質,為了充分利用廢酸水當中的余熱,在設計工藝時,將熱水與高溫的廢酸水換熱,加熱后送到機組,這時脫鹽水進入到機組中開始制冷,之后經冷水泵發揮工藝、配電室及空調室的降溫作用。90℃的廢酸水中含有纖維、硫化物、硫酸、硫酸鋅、硫酸鈉,為將廢酸水中的熱量充分利用,在設計工藝上主要利用高溫廢酸水與熱水換熱,升溫后的熱水進入機組,同時脫鹽水也進入機組進行制冷,機組輸出的冷水用于給工藝、空調室和配電室降溫。原液車間中的脫水鹽其關鍵用途就是降溫和溶解堿調配,為了將成本節約,直接把溴化鋰水吸收機組制冷出的7℃~13℃脫鹽水運用到原液車間,發揮降溫和溶解堿調配作用。在夏天時,車間操作室的溫度比較高,再加上配電室柜體本身有熱量散發,這時就需要保證設備安全有效運轉,為了予以工人一個良好舒服的工作環境,采用7℃~13℃脫鹽水發揮制冷效果。溴化鋰機組的主要優勢為運行費用較少,容量控制明顯優于其他機組,但是也存在安裝面積大、運行重量、維護管理費高、設備維護費用高等缺點。相比螺桿式制冷機、離心式制冷機兩種機組,溴化鋰吸收式制冷機相對節能,而且還十分省電。螺桿冷凍機的制冷劑是R22氟利昂,其主要是因為螺桿冷凍機的封閉循環作用,使得氟利昂制冷劑沸點明顯降低,在循環蒸發后從冷凝設備中傳出冷量,而水冷式主要指的是冷卻循環水傳送冷凝器當中,將熱量帶走,加熱后的冷卻水達到冷卻塔,經過冷卻塔的噴淋,采取冷卻塔的風機逆流風予以降溫,溫度較低的冷卻水經過水泵送傳送到冷凍機,與其熱水進行交換,為此形成一個循環流程。而另外要說的則是離心式冷凍機,其制冷劑則為R134a氟利昂,在蒸發器當中氟利昂充分發揮制冷功能,在蒸發后將載冷劑的熱量吸收,此時將制冷作用發揮出來,氟利昂在蒸發吸熱以后,壓縮機對濕蒸汽進行壓縮,隨后其轉變為高壓高溫氣體,隨后冷劑水在降壓節流后送至蒸發器,為此該吸收式制冷循環工藝形成。
5結語
本實驗講述了廢熱生產及工藝上的冷量需求,探究了吸收式制冷節能技術,并細致探討在粘膠纖維生產中溴化鋰吸收式制冷機的功能及應用成效。就作用成效而言,該機組的良好應用條件就是廢熱、余熱企業。氯堿企業本身就具備很多低品質熱能和熱水能有效應用,另外,生產系統則需耗費很多工藝冷水,為此有自身配備電廠的企業,能夠應用汽輪機低壓低溫排氣的方式予以制冷;氯堿企業會采取鹽酸合成爐副業的蒸汽或熱水、閃蒸汽及蒸發而來的冷凝水等予以制冷。其作為氯堿企業減少自身成本、降低耗能的關鍵渠道。
參考文獻
[1]劉世宏,梁磊,張建良.溴化鋰吸收式熱泵的應用與研究探討[J].資源節約與環保,2014(10):75.
[2]羅序祿,李文武,曹志錫.制冷機中溴化鋰溶液腐蝕性研究[J].輕工機械,2011,29(01):104-107.
作者:張浩陽 單位:河南牧業經濟學院