提高石蜡成型机冷室制冷效率的方法

提高石蜡成型机冷室制冷效率的方法 大 摘 的 应 关 行业交流 提高石蜡成型机冷室 制冷效率的方法 石蜡成型机是通过冷室制冷降温将液体蜡冷却 凝固为固体硬蜡的设备,广泛用在石化工,的硬蜡 成型生产中.大连石化公司共有5台成型机,年硬 蜡9000t,它运行状态的好坏关系到公司的经济效益. 1硬蜡成型的工艺原理 石蜡成型是石蜡生产过程中最后一道工序,它是 将加氢或白土精制后的蜡液冷却至常温,形成’定规 格的固体蜡块.我公司石蜡成型采用链盘式石蜡连续 成型机,它将蜡液注入金属蜡盘,在链条带动下进入 冷室,室内设液氦蒸发器和鼓风机来保持冷室的温度, 蜡液的热量被冷风带走后,逐渐冷却并形成蜡块,离 开冷室,经翻转机构脱模,由传送带送出,装也. 在硬蜡的销售旺季,5台成型机需满负荷运转,由 于成型机冷室制冷效率低,冷室的室温降不下求,液 态石蜡很难在进出成型机的 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 时间内冷却为固体块 状蜡板,限制了硬蜡的产量.因此,如何提高成型机冷 室的制冷效率是提高硬蜡产量,降低 生产成本的亟待解决的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 . 2冷室制冷效率低的影响因素和解决 方法 2.1蒸发器盘管内制冷剂含油 在制冷系统运行中,氨压缩机 在吸,排汽压缩过程中,要将一定量 的冷冻机油带入氦系统中,这部分冷 冻机油一般沉积在运输氦的管道内 表面,给管子增加了一层隔热保温 层,当管道进行内外传热时,它们的 存在增大了管壁的热阻,降低了管内 外热交换的效果,使冷室的热量不能 完全传人管内被制冷剂蒸发所吸收, 从而造成冷室温度升高. 通过以下计算我们可对传热效 果作出评价. 以成型3机冷室内的一台蒸发 器为例,它的换热器的换热面积为 700m,换热管Dg20管壁的厚度为 3ram,氨的蒸发温度为一20?,冷室 的气流温度为一7?,氨侧的散热系 数为a1=6000kcal/(m?h??), 空气的导热系数为0.025kcal/(m?h??),空气的 传热系数为a=l0.1kcal/(mh??),蒸发器经使 用后,氨侧管壁积有油层,其厚度为6.=0.3ram,油 层的导热系数为入,=0.12kcal/(m?h??),钢管的 传热系数为40kcal/(mh??). 当蒸发器内管壁无油层时,以单层钢管壁的厚度 计算传热系数和传热量: K=l/(1/a1+6/入+l/a)=l0.08kcal/ (IYi?l1??),tl,t!为空气进,出蒸发器的温度tl为一 5?,f!为一l2?,t为氨的蒸发温度一20?,载冷剂 空气的温差:At=(tl—t2)/2.3XIg[(tl—to)/(t! 一 t..)]=11.15?,每小时的传热量Q=KAAt= 78674.4(kcal/h). 当管壁有油垢时,以油垢的厚度为0.3ram计算传 热系数和传热量: K=l/(1/a1+6/入+6l/入l+l/a2)= 9.83kcal/(m?h??),每小时的传热量Q’=A? 2005No.11?月刊勺dieNENGYUHUANBAO 臻 t=76723.15(kcal/h). 以上两个公式的结果对比可以看出,当管壁有油 垢存在时制冷剂氨吸收的热量比没有油垢时减少 78674.4—76723.15=1951.25(kcal/h),比没有油垢 时减少2.5%.如果油膜厚度为lmm,蒸发器的吸热量 约减少8%,因此控制蒸发器内的含油非常重要. 蒸发器冷却排管内有油垢时,必须及时排出,可 采用冲霜排液;油量大时,可用洗涤剂冲洗内管,最后 用风扫出,以改善管内外的传热效果. 以1.氨压缩机2005年统计数字为例,氨压缩机进 气量1100m/h,供成型3.机,以冷凝温度为30~C,在 生产4t硬蜡处理量,冷室耗冷量为30万kcal/h的情况 下,有油垢时氨在冷却排管内温度降低才能保证冷室温 度,消除这种情况后制冷剂不必降温过低,一般温度 提高2.5?,在除油前后压缩机耗能情况对比如表1. 蒸发器除油后,压缩机耗电下降,成型蜡产量提高,按 每天产量120t,每月节电约16200kWh. 2.2蒸发器盘管内氨含水 蒸发器盘管内的氨中含有水份,将使氨液的浓度 降低,因此在一定的蒸发压力下,含有水份的氨液比 不含水份的氨液,其蒸发温度要高.纯氨的蒸发温度 为一14.9?,其蒸发压力为1.41kg/cm,若氨中含有 10%的水份,则氨的蒸发温度在同压力下为一9.5?. 随着氨中含水量的上升,蒸发温度升高,制冷效果变 差,同时在低压系统容易产生结冰现象. 装置开工前要做好气密干燥,这是保证冷冻系统 不带水的前提.在上述相同的工作条 件下,系统干燥前后压缩机耗能情况 对比如表2. 蒸发器内氨脱水后,使成型蜡产 量提高,同时使压缩机节约电耗,按每 天产量120t,每月节电约22500kWh. 2.3蒸发器盘管内制冷剂含有空气 制冷系统中含有大量的空气使冷 凝压力升高,压缩机的压缩比增大,压 缩机的进气系数下降,制冷能力减弱, 所以冷室的温度不易下降.另外,空 气在常压下是不凝结的气体,其导热 系数值很小,当温度为10?时,它的 导热系数为0.025kcal/(m’h’?), 按形成空气膜的厚度为0.1mm,以传 热面积为700m的蒸发器计算,其传热系数K=1/(1/ O【l+6/入+61/入l+1/O【2)=9.68kcal/(m?h? ?),每小时的传热量Q’=KAAt=75552.4kcal/h. 有气膜后每小时传热量减少78674.4—75552.4 = 3122kcal,每台蒸发器的传热量减少4%,因此空气 滞集在蒸发器内,阻碍了液氨的蒸发吸热,也是使冷 室的温度不易下降的一个原因. 蒸发器内的空气要及时排放,放空气的位置随季 节而变化,在冬季从贮液桶排出;夏季从冷凝器的放 空管排出. 在上述相同的工作条件下,蒸发器排空前后压缩 机耗能情况对比如表3.蒸发器盘管内排空后,使成型 蜡产量提高,同时使压缩机电耗下降,按每天产量 120t,每月节电约13500kWh. 2.4蒸发器盘管外结冰霜 在生产中,冷却排管上常常积有较厚的冰霜层,这 层冰霜如果不及时清扫,将增大管壁的热阻,因为冰 的导热系数为1.9kcal/(m?h??),霜的导热系数为 0.5kcal/(m?h??),它们的存在将使热交换效果降 低.如冰霜层的厚度分别为0.5mm时,蒸发器的传热 系数为K=1/(1/O【l+6/入+6l/入l+1/O【2) = 9.95kcal/(m?h??),每小时的传热量为Q’=KA At=77659.75(kcal/h) 有冰霜层后每小时传热量减少78674.4—77659.75 = 1015kcal,每台蒸发器的传热量减少1.3%,因此它 们的存在阻碍了液氨的蒸发,降低了冷室的传热效率. 表1 蒸发压缩机制冷量轴功率生产4t蜡耗产4t硬蜡产4t硬蜡每天产量 温度(?)(万kcal/h)(kW)功率(kW)耗时(h)耗电量(kWh)(t/d) 蒸发压缩机制冷量轴功率生产4t蜡耗产4t硬蜡产4t硬蜡每天产量 温度(?)(万kcal/h)(kW)功率(kw)耗时(h)耗电量(kwh)(t/d) 蒸发压缩机制冷量轴功率生产4t蜡耗产4t硬蜡产4t硬蜡每天产量 温度(?)(万kcal/h)(kW)功率(kW)耗时(h)耗电量(kWh)(t/d) JIENENGYUHUANBAO92005.No.月刊 一 般定期可采用向蒸发器倒入热氨的方法来使管 外壁的冰霜融解,提高换热效率. 在上述相同的工作条件下,蒸发器冷却排管除霜 前后压缩机耗能情况对比如表4. 改造后的高压氨气冷凝流程如图2. 表4 蒸发压缩机制冷量轴功率生产4t蜡耗产4t硬蜡产4t硬蜡每天产量 温度(?)(万kcal/h)(kW)功率(kw)耗时(h)耗电量(kwh)(t/d) 可见,蒸发器除霜后使蜡成型量提高, 同时使压缩机节约电耗,按每天产量l20t, 每月节电约19800kWh. 2.5制冷系统氨的冷凝温度过高 氨的冷凝温度过高,则冷凝压力相应 提高,使压缩机的压缩比增加,因此在一定 进气 出液一 图2 以1氨压缩机2005年统计数字为 例,在保持冷室蒸发温度为一15?时,压 缩机耗能情况见表6.冷凝器冷凝温度降 表6 冷凝压缩机制冷量轴功率生产4t蜡耗产4t硬蜡产4t硬蜡每天产量 温度(?)(万kcal/h)(kW)功率(kw)耗时(h)耗电量(kwh)(t/d) 的蒸发压力下,蒸发器内气体密度逐渐增大,致使氨 的蒸发温度提高(见表5). 表58AS-17单级氨压缩机的进气系数与 蒸发温度和冷凝温度的关系 蒸发温度冷凝温度(?) (?)152O253O35 - 5进气系数O.92O.88O馏5O,82O.79 1O进气系数O.88O.850.840.780.74 — l5进气系数08408OO760.720.67 20进气系数O.79O.750.690.640.6O 25进气系数O.740.68O.620.570.52 - 30进气系数O.66O.6O0.540500.48 从表5可看出,冷凝温度升高,压缩机的进气系数 减小,在单位时间进入压缩机内的气体数量减少,降 低_r压缩机的制冷能力,同时使冷室的制冷效率降低, 增加了停机吹冷风的时间,压缩机的制冷量也下降. 采用如下方法提高冷凝器的效率. 对高压氯气在冷凝器内的流程进行工艺改造,增 加出液口,使先冷凝好的液体排出,提高换热效率,降 低冷凝温度.改前工艺流程如图1. 进气 图 低后,按每天产量120t,每月节电约21600kWh.按 以往每月产蜡3600t,改造后每月可多产蜡3l5t. 2.6操作控制上应注意的问题 2,6.1蒸发器的入口阀门开启过大或过小 如果蒸发器的入口阀门开启过大,送进蒸发器排 管中的氨液量比较多,多余的氨不能很好地蒸发,且 占去一部分管子的热交换面积,使冷却排管的散热面 积减小,引起制冷剂的蒸发温度升高,冷室的温度升 高.如蒸发器的入口阀门开启过小,送进蒸发器排管 中的氯液量比较少,使单位时间内通过蒸发器冷却排 管蒸发的氦的数量不能满足工作的要求,冷却排管的部 分表面积不能发挥热交换作用,使冷室的温度升高,因 此控制蒸发器的入口阀门开启大小的依据是调整到使氨 的蒸发温度低于压缩机的进气温度5,IO~C,一般控制 氦蒸发器的表压0.2MPa,这样才能保证冷室的温度. 2.6.2制冷系统中氨液加入过多或过少 制冷系统中氨液加得过多,会占去一部分管子的 热交换面积,使热交换效率下降,导致冷室温度升高. 氨液加得过少,通过冷却排管的氨不能满足吸热的要 求,部分表面积不能发挥热交换作用,蒸发后的气体 容易过热,使冷室的温度升高.因此,必须经过对制冷 设备的氨量计算,在系统中加入一定数量的氨液. 2.6.3冷室的热负荷过大 冷室蒸发器冷却排管表面积的数量与热负荷成正 比,当热负荷增加时,冷却排管的表面积未增加,大量 的热使冷却排管中的氨液过热,冷却排管中的压力升 2005.No.月刊oJIENENGYUHUANBAO 绝热反射膜是新的房屋建筑保温隔热技术,现已 取得了国家实用新型专利.它是一种具有保温隔热功 能的覆盖膜,是在一层气垫膜的两边分别附上一层经 过胶粘剂热压复合的镀铝膜.将镀铝膜的反射性能和 气垫膜的隔热保温性能结合在一起,使建筑物冬暖夏 凉,达到节能的目的.这项技术已获得中国建筑总公 司2004年科学技术三等奖. (上接前页) 高,温度上升,冷室温度无法降下来,难以达到冷却的 要求. 2.6.4氨压缩机的负荷减小 压缩机负荷的调整应根据冷室的热负荷大小进行, 当成型机的速度加快,冷室热负荷增大时,应对压缩 机加载,将冷室冷却排管内氨气吸出,降低冷室温度. 如果氯压缩机的负荷减小,从蒸发器排出的制冷剂蒸 汽会使压缩机的回气过热,排气温度升高,使润滑油 中的轻质馏份蒸发,压缩机的耗油量增加,磨损加剧, 耗电量增大,效率降低.当排气温度超过润滑油闪点 造的住户为三问北房,建筑面积78.2m,西邻为已有 房屋,住户使用的房屋为2问,建筑面积56m(不包 括厨卫的面积为47.91m!),东面的一间暂时无人居 住.改造前此房四周的外墙均为24砖墙,屋顶为中间 起脊的坡屋顶,石膏板吊顶.2004年6月使用保温隔 热技术改造的主要做法是:外墙的外保温是在绝热反 射膜外面有2.5cm的挤塑聚苯板;住户西墙是在室内 温度时,润滑油会积碳结焦,使压缩机活塞卡住.因此 应根据冷室热负荷的大小调节氨压缩机的制冷量,以 达到冷室,压缩机的热负荷匹配. 3经济效益 夏季7,9月,每天每班平均有20rain的停机吹冷 风的时间,累计为每天1h的停机时间,按每小时可 生产硬蜡约22t,如果效率提高每天可多生产硬蜡22t, _l二个月为1980t,共创效益1009800元.另外,以上措 施采用后3个月节电约28万kWh,效益约为12万元. 可见,硬蜡生产的制冷系统操作中采取上述途径提高 冷室效率是提高硬蜡产量,增加企业效益的好方法.? JIENENGYUHUANBAOo2005.No.11.月刊