第二章供冷王少青教授70课件.pptVIP

第二章供冷王少青教授任务3-1：确定液氯生产冷冻系统方案1根据氯气低压液化工艺要求、提出液氯生产装置冷冻要求；2选择合适的制冷工艺方案；3阐述所选制冷工艺中关键设备的主要技术特性；4阐述工业生产中其他典型制冷工艺1根据氯气的饱和蒸汽压、提出液氯生产装置冷冻温度；2比较压缩式制冷、吸收式制冷的特点，以及压缩式制冷剂、冷冻介质特性，选择合适的制冷工艺方案；3压缩式制冷系统中压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀在工艺过程中的作用；4阐述溴化锂制冷工艺流程、特点及工业应用冰蓄冷技术二、制冷剂又称制冷工质，是制冷循环的工作介质，利用制冷剂的相变来传递热量，既制冷剂在蒸发器中汽化时吸热，在冷凝器中凝结时放热。压缩式制冷：常用的有氨制冷剂和氟里昂制冷剂。吸收吸收式制冷：氨、溴化锂。第二节蒸汽压缩制冷循环

在获得低温的众多方法中，蒸汽压缩式制冷是目前应用最广泛的人工制冷方法之一。这是由于蒸汽压缩式制冷所需的机器设备紧凑，操作管理方便，应用范围广，从稍低于环境温度至-150℃制冷温度范围内都能得到较好的应用，并且在普冷温度范围内蒸汽压缩式制冷具有较高的循环效率，因而被广泛地应用于国民经济的各个领域中。单级蒸汽压缩式制冷机组的工作图吸收式制冷循环原理图吸收式制冷的工质要求：由沸点不同的两种物质组成，低沸点组分作制冷剂，高沸点组分作吸收剂。吸收剂具有强烈在吸收制冷剂的能力。吸收剂和制冷剂的两种物质，沸点差越大越好吸收剂具有较大的导热系数。要求无毒、不燃烧、不爆炸，化学稳定性好。是非共沸溶液深冷

石油裂解气的深冷分离需要把温度降到-100℃以下。根据生产工艺的要求，设计成氨、乙烯、丙烯-乙烯复叠制冷系统。深冷常用的制冷方法除用复叠冷冻循环制冷外，还有节流膨胀制冷。深冷系统利用载冷剂来直接冷却物料，工质既是制冷剂又是载冷剂，是直接供冷系统。丙烯制冷系统丙烯冷剂从冷凝压力逐级节流到0.9MPa、0.5MPa、0.26MPa、0.14MPa，并相应制取16℃、－5℃、－24℃、－40℃四个不同温度级。乙烯制冷系统大多数乙烯制冷系统均采用三级节流的制冷循环，相应提供三个温度级的冷量，通常提供－50℃、－70℃、-100℃左右三个温度级的冷量。乙烯—丙烯复叠制冷在这个系统中，冷水向丙烯供冷，丙烯向乙烯供冷，乙烯向甲烷供冷，甲烷向低于－100℃冷量用户供冷。节流膨胀制冷所谓节流膨胀制冷，就是气体由较高的压力通过一个节流阀迅速膨胀到较低的压力，由于过程进行得非常快，来不及与外界发生热交换，膨胀所需的热量，必须由自身供给，从而引起温度降低。工业生产中脱甲烷分离流程中，利用脱甲烷塔顶尾气的自身节流膨胀可降温到获得-130℃～－160℃的低温。**在低压(0.3MPa)下，氯气液化温度在-15℃当化工过程需要在低于常温下进行，就需要采用冷冻介质（低温冷却剂）。如水溶液中亚硝酸钠重氮化反应通常在-5℃进行中，需要供应-15℃左右的低温冷却剂，结晶在低温下进行收率会更高，氯碱工业需要利用-15℃的低温冷却剂使压缩后的氯气液化，乙烯生产中脱甲烷塔操作压力为3.0MPa时，分离甲烷所需塔顶温度约－90～－100℃左右等等。化工生产中冷冻应用工业上一般把冷冻温度高于-50℃称为浅度冷冻(简称浅冷)；而在-50～-l00℃之间称为中度冷冻；把等于或低于-100℃称为深度冷冻(简称深冷)。供冷工艺流程化工生产浅冷较多，由蒸汽压缩制冷机组、盐水箱（或醇水溶液）、输送泵组成。一、载冷剂常用的载冷剂有三类：水、盐水及有机物载冷剂二、制冷方法原理图卡诺循环效率蒸气压缩制冷循环具有如下的特点：①制冷设备需组成一个封闭的系统，制冷剂在其中循环流动，在一次循环中连续两次发生相变（一次冷凝、一次蒸发）。②实现制冷循环的推动力来自压缩机，在它同节流机构的配合作用下，将制冷系统分为低压和高压两个部分，通过蒸发器向被冷却物体吸热；在高压部分中，通过冷凝器向环境介质放热。③制冷剂蒸气只经一次压缩，从蒸发压力po压缩到冷凝压力pk。三、制冷系统设备2、冷凝器3、蒸发器1、压缩机4、常用的节流机构吸收式制冷循环吸收式制冷是以消耗热能作为补偿，以热能为主要动力的制冷机。一、吸收式制冷的基本原理工作过程：加热发生器A中由溶液泵C从吸收器B送来的一定浓度的溶液，使溶液中的大部分低沸点制冷剂蒸发成蒸汽，在冷凝器E中冷凝成液体，经制冷剂节流器D1降压到蒸发压力，进入蒸发器F中汽化吸收热量（实现制冷）成为低压蒸汽，