供應(yīng)化工生產(chǎn)線冷凍水，反應(yīng)釜低溫冷凍水系統(tǒng)工程，低溫冷水機組

（凌富機電-制冷系統(tǒng)整體解決方案領(lǐng)導(dǎo)者）

化工廠主要使用低溫冷凍水系統(tǒng)，運用于原料反應(yīng)釜冷卻

【概況】 酒精工廠冷凍水系統(tǒng)

 酒精生產(chǎn)行業(yè)是耗水大戶,其中又以冷卻水耗量最大,一般約占總用水量的75%。因此,如何降低酒精生產(chǎn)企業(yè)的耗水量,特別是冷卻水的消耗量,就成為一個廣為關(guān)注的技術(shù)問題。雖然過去人們對冷卻水處理技術(shù)進行了改進〔1~3〕,也能夠達到一定的節(jié)水效果,但這類技術(shù)都不能保證將冷卻水的溫度降低到酒精生產(chǎn)工藝要求的溫度水平(20℃左右),對于酒精及相關(guān)產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量和收得率的提高沒有多大的幫助,節(jié)水的效果也仍然有限,所以有必要尋找更為有效的技術(shù)手段。國內(nèi)某大型酒精生產(chǎn)企業(yè)的循環(huán)冷卻水系統(tǒng),長期存在水溫超限、蒸發(fā)損失過多等問題,以至于需要大量補充新水和排放污水。為徹底解決這方面的問題,該企業(yè)采用先進的制冷輔助降溫技術(shù),以有效地降低和控制冷卻水的溫度,不僅收到了節(jié)約水資源的效果,而且為酒精生產(chǎn)提供了可靠的冷卻水條件,提高了產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量和收得率,從而提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。針對這一成功案例進行介紹和分析,以期為本行業(yè)及相關(guān)行業(yè)的冷卻水系統(tǒng)技術(shù)改造提供有益的借鑒。

1、該企業(yè)原有冷卻水系統(tǒng)情況

1.1冷卻水系統(tǒng)

該企業(yè)擁有年產(chǎn)10萬t的酒精生產(chǎn)線、黃原膠生產(chǎn)線和大型沼氣工程等生產(chǎn)系統(tǒng),產(chǎn)品生產(chǎn)大多涉及反應(yīng)、精餾、干燥、冷凝、冷卻等工藝操作,需要進行有效的冷卻控溫,以保證產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量和收得率。該企業(yè)原有循環(huán)冷卻水系統(tǒng)采用常規(guī)的冷卻塔降溫,工藝流程如圖1所示。從圖1可知,各工藝環(huán)節(jié)排出冷卻水的溫度為38~55℃,經(jīng)過兩級冷卻塔降至29~36℃,重新回輸至各工藝環(huán)節(jié)時的水溫約為28~35℃,而酒精及相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)過程適宜的冷卻水溫度為20℃左右。正是因為這種差異的存在,各工藝環(huán)節(jié)為了保證產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量和收得率,只好加大冷卻水的流量。結(jié)果使得冷卻水的降溫處理負荷加大,回用水溫度更難以保證,最后只好通過加大新水補充和污水排放量,勉強維持生產(chǎn)。另外該企業(yè)地處中南內(nèi)陸地區(qū),常年空氣溫度、濕度較高,因此即使增加冷卻塔的高度和級數(shù),每年仍將有3~4個月的時間冷卻水溫度嚴重超標

1.2水量平衡

該企業(yè)冷卻水系統(tǒng)水量平衡情況如圖2所示。由圖2可見,該企業(yè)各主要工藝環(huán)節(jié)的冷卻水復(fù)用率僅為34.1%~48.6%,冷卻水濃縮倍數(shù)僅為1.18,排污率則高達85%,即污水排放量13499m3/d,而新水的補充量達15860m3/d,年消耗新水量5×106~6×106m3,影響了企業(yè)的發(fā)展。2冷卻水制冷降溫系統(tǒng)的設(shè)計原則在確定的循環(huán)倍數(shù)下,由于補充水量和排放水量都與蒸發(fā)水量成正比,因此減少冷卻過程的水分蒸發(fā)量,可以相應(yīng)地減少補充水量和排放水量;而在確定的蒸發(fā)水量下,提高濃縮倍數(shù)也可以明顯減少補充水量和排放水量。冷卻水降溫系統(tǒng)的設(shè)計,就是在特定的水源和運行條件下,通過采用制冷降溫措施,降低冷卻塔的工作溫差,達到節(jié)水的目的。

3冷卻水制冷降溫系統(tǒng)的設(shè)計方案

3.1設(shè)計思路

如前所述,由于系統(tǒng)需要深度降溫的工作范圍在15~30℃之間,正好是空調(diào)設(shè)備的工作溫度區(qū)間,因此考慮選用建筑空調(diào)用的大型冷水機組作為本系統(tǒng)的制冷設(shè)備。保留原有冷卻塔設(shè)施,作為前置降溫設(shè)施使用,而冷水機組作為深度降溫設(shè)施使用,以發(fā)揮冷水機組低溫區(qū)間工作效率高的特點,以盡量減少制冷降溫系統(tǒng)的投資和運行費用。制冷機組的冷卻,根據(jù)現(xiàn)場條件確定,首選單獨設(shè)置冷卻塔,次選利用工藝冷卻塔。當單獨設(shè)置冷卻塔時,適當選擇較高的工作溫度和濃縮倍數(shù),以降低制冷機組的水量消耗。但實際上企業(yè)為降低改造投資,全部采用原有的工藝冷卻塔。

3.2設(shè)備選型

為了獲得較高的效率和可靠性,系統(tǒng)選用Trane公司的CVHE/G-1300型水冷離心式冷水機組,其技術(shù)參數(shù)如表1所示。表1制冷機組有關(guān)技術(shù)參數(shù)該機組的標準運行工況:冷凍水進出水溫度分別為12℃和7℃,冷卻水進出水溫度分別為32℃和37℃。在企業(yè)常溫冷卻水30℃,低溫冷卻水20℃的運行條件下,單臺機組冷卻水處理量在470~500t/h之間。

3.3工藝設(shè)計

根據(jù)生產(chǎn)工藝,生產(chǎn)車間排出的50~60℃冷卻水首先通過二級風冷涼水塔,冷卻至30℃左右。然后,一部分直接回用于對冷卻溫度沒有特殊要求的工藝環(huán)節(jié);一部分通過由冷水機組提供低溫冷量的板式換熱器,進一步冷至20℃左右,回用于要求低溫冷卻水的工藝環(huán)節(jié);還有一部分冷卻水則直接進入制冷機組的蒸發(fā)器,降溫至12~17℃,回用于要求超低溫冷卻水的工藝環(huán)節(jié)。此外,重新設(shè)計冷卻水的循環(huán)流程,盡量實現(xiàn)冷卻水的梯級利用。通過這些措施,在滿足工藝要求的前提下,盡量減少設(shè)備投資和運行費用。

3.4系統(tǒng)配置

根據(jù)該企業(yè)各分廠的冷卻水需要量及廠區(qū)布局,通過調(diào)整、優(yōu)化冷卻水工藝流程和增設(shè)制冷降溫機組,形成4套冷卻水制冷降溫系統(tǒng)。

其中,2套建在酒精分廠的水處理車間,為酒精、飼料生產(chǎn)線和工藝制冷機組提供低溫冷卻水;1套建在二氧化碳分廠,為二氧化碳、白酒、黃原膠生產(chǎn)線提供低溫冷卻水;1套建在醋酸分廠,為醋酸、酶制劑生產(chǎn)線提供低溫冷卻水,其工藝流程分別如圖3~圖5所示。

4技術(shù)經(jīng)濟效果

4.1技術(shù)效果

改造實施1a后,在企業(yè)的酒精產(chǎn)量明顯增加的條件下,全廠冷卻水系統(tǒng)的新水補充量由改造

前的15860m3/d降至6182m3/d,同時,排水量由13499m3/d降至1394m3/d,排放率由85%降至22.5%。地下水的抽提數(shù)量減少了61.0%,對于水資源的保護和涵養(yǎng),起到了重要的作用。

4.2經(jīng)濟效益

改造實施后,經(jīng)測算發(fā)現(xiàn),整個冷卻水處理系統(tǒng)的運行費用<300萬元/a,節(jié)水約3.2×106m3/a,節(jié)省水費支出656萬元。扣除系統(tǒng)運行成本后年節(jié)水經(jīng)濟效益為356萬元。此外,由于減少污水排放量,還相應(yīng)減少排污費約200萬元/a。本項目實際投資520萬元,僅通過節(jié)水減排的效益就可以在不到一年里收回。同時,由于改善冷卻水條件所帶來的產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量與收得率的提高,其效益應(yīng)遠超過節(jié)水和減排的直接效益。企業(yè)改造后全年完成工業(yè)總產(chǎn)值同比增長5%,銷售收入同比增長18%,利潤同比增長21%,經(jīng)濟效益顯著。我們想客戶所想，為了客戶的一切！

機組產(chǎn)品詳細說明

為你推薦冷凍水循環(huán)系統(tǒng)，（工業(yè)冷凍機組）；制冷機、冷凍機、冷卻機、凍水機、冰水機、冷卻水裝置、循環(huán)水水冷卻系統(tǒng)生產(chǎn)廠家統(tǒng)稱冷水機。冷水機的制冷系統(tǒng)由制冷劑，壓縮機，冷凝器，膨脹閥，蒸發(fā)器，節(jié)流元件和五大主件組成。可根據(jù)使用工況定做超低溫型（可低至零下-40℃~130℃）采用多機聯(lián)用技術(shù),使得制冷系統(tǒng)性能穩(wěn)定、節(jié)能、環(huán)保，流量大，噪音小。

制冷劑：R22不燃燒也不爆炸，潤滑油互相溶解，其溶解度隨著潤滑油的種類及溫度而改變，故采用R22的制冷系統(tǒng)必須有回油措施。

壓縮機：壓縮機是制冷循環(huán)的動力，它由電動機拖動而不停地旋轉(zhuǎn)，它除了及時抽出蒸發(fā)器內(nèi)蒸氣，維持低溫低壓外，還通過壓縮作用提高制冷劑蒸氣的壓力和溫度，創(chuàng)造將制冷劑蒸氣的熱量向外界環(huán)境介質(zhì)轉(zhuǎn)移的條件。即將低溫低壓制冷劑蒸氣壓縮至高溫高壓狀態(tài)，以便能用常溫的空氣或水作冷卻介質(zhì)來冷凝制冷劑蒸氣。

冷凝器：冷凝器是一個熱交換設(shè)備，作用是利用環(huán)境冷卻介質(zhì)(空氣或水)，將來自壓縮機的高溫高壓制冷蒸氣的熱量帶走，使高溫高壓制冷劑蒸氣冷卻、冷凝成高壓常溫的制冷劑液體。值得一提的是，冷凝器在把制冷劑蒸氣變?yōu)橹评鋭┮后w的過程中，壓力是不變的，仍為高壓。

節(jié)流元件：高壓常溫的制冷劑液體直接送入低溫垢蒸發(fā)器、根據(jù)飽和壓力與飽和溫度——對應(yīng)原理，降低制冷劑液體的壓力，從而降低制冷劑液體的溫度。將高壓常溫的制冷劑液體通過降壓裝置——節(jié)流元件，得到低溫低壓制冷劑，再送入蒸發(fā)器內(nèi)吸熱蒸發(fā)。冷水機用毛細管和膨脹閥作為節(jié)流元件。

蒸發(fā)器：蒸發(fā)器也是一個熱交換設(shè)備。節(jié)流后的低溫低壓制冷劑液體在其內(nèi)蒸發(fā)(沸騰)變?yōu)檎魵猓毡焕鋮s介質(zhì)的熱量，使介質(zhì)溫度下降，達到所需的溫度效果、循環(huán)制冷的目的。

1、性能穩(wěn)定： 采用多個壓縮機并聯(lián)使用，每個壓縮機自帶一個獨立的冷卻系統(tǒng)回路，即蒸發(fā)器、冷凝器也完全獨立 ；所有壓縮機由統(tǒng)一的微電腦控制系統(tǒng)指揮，逐個開、關(guān)機，相互之間絕不會相互干擾，加上該品牌機型全部采用原裝進口原件制作，單機故障率極低， 綜合以上原因，可以保證該系列機型有著高度穩(wěn)定的性能，在長年連續(xù)運行情況下之可以選擇]，而無需再購其它備用機。

2、省電節(jié)能：采用多個中小功率壓縮機并聯(lián)使用，開、關(guān)機時對電網(wǎng)的干擾極小，隨著負荷的變化，機組便自動確定開機的數(shù)量，保證開啟的壓縮機處于優(yōu)秀工作狀態(tài)，從而有效節(jié)約電能。

3、使用壽命長：蒸發(fā)器、冷凝器設(shè)計非常合理，并且置于壓縮機上方，在整個運行過程中，絕大部分潤滑油始終停留 在壓縮機內(nèi)，保證壓縮機的良好潤滑。

冷凍水循環(huán)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用：工業(yè)、農(nóng)業(yè)，表面處理，電鍍、激光、印刷、食品、飲料、化妝品、玩具、化工、五金、建材、汽車、電子、電器、機電等十六大產(chǎn)業(yè)，三十多個行業(yè)；大功率冷水機廣泛用于酒店、寫字樓作中央空調(diào)，塑膠降溫、食品保鮮、浴池升降溫，醫(yī)療儲存等行業(yè)。

保護裝置：

1、缺相、逆相保護裝置； 2、壓縮機過載保護裝置； 3、高低壓力保護裝置； 4、缺水自動報警裝置； 5、溫度過低、防結(jié)冰保護裝置； 6、水流不足保護裝置； 7、全自動溫控系統(tǒng)

冷凍水循環(huán)系統(tǒng)（工業(yè)冷凍機組）結(jié)構(gòu)特點

水冷式箱型設(shè)計，水箱內(nèi)置于機組內(nèi)，底部裝有活動腳輪，外形美觀，可隨意改換安裝的位置及設(shè)備，可安放于生產(chǎn)車間內(nèi)，并具備多段能量調(diào)節(jié)適用于配套中小型生產(chǎn)設(shè)備（此機型需要安裝配備相應(yīng)的冷卻水塔、冷卻泵）。