氨吸收余熱制冷制冷技術(shù)相關(guān)資料
一、產(chǎn)品特點(diǎn)
尾氣、余熱制冷機(jī)組是一種新型的節(jié)能、環(huán)保制冷設(shè)備,尾氣、余熱為驅(qū)動(dòng)源通過氨水吸收制冷方式來實(shí)現(xiàn)制冷。通過氨水吸收制冷機(jī)組熱冷轉(zhuǎn)換,廢氣熱量重新得到有效的利用,大大節(jié)約能源消耗,顯著增加經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。余熱制冷機(jī)組作為一種制冷設(shè)備的特點(diǎn)有:
1、使用壽命長。機(jī)組由多臺換熱設(shè)備組成,除1臺小功率溶液泵外無其它的運(yùn)動(dòng)部件。制冷工質(zhì)采用全封閉運(yùn)行方式,制冷液永無泄漏。機(jī)組維護(hù)簡單、使用方便,壽命較壓縮機(jī)制冷機(jī)組約長一倍以上。
2、使用安全可靠。機(jī)組內(nèi)設(shè)有各種保護(hù)裝置,在運(yùn)行中如出現(xiàn)故障機(jī)組具有能自動(dòng)報(bào)警、停機(jī)、復(fù)位等功能。機(jī)組停用時(shí)整個(gè)系統(tǒng)會自動(dòng)恢復(fù)到無壓狀態(tài)。
3、節(jié)約能源顯著。以1臺蒸發(fā)溫度為-25度,制冷量為2萬大卡每小時(shí)(23KW)為例,采用壓縮式制冷機(jī)組需要的耗電功率為11kW,而采用尾氣、余熱制冷機(jī)組需要耗電功率僅為1.1kW,僅為壓縮式制冷機(jī)組耗電功率的10%左右。
4、先進(jìn)的PLC控制技術(shù)。真正實(shí)現(xiàn)了“一鍵開機(jī)”和自動(dòng)控制運(yùn)行。并設(shè)有過熱、超壓等安全保護(hù),在間接制冷系統(tǒng)中,不凍液溫差檢測延時(shí)開停,完全保證機(jī)組安全正常運(yùn)行。
5、制冷范圍大。與傳統(tǒng)溴化鋰機(jī)組相比,由于該機(jī)組采用氨作為制冷劑,蒸發(fā)溫度可以從-60度到+5度,機(jī)組可以用來建造冷庫、制冰、做空調(diào);而溴化鋰機(jī)組由于蒸發(fā)溫度不能低于0度,所以只能用來做空調(diào)。
二、氨吸收制冷技術(shù)
?、逶?br /> 氨水吸收式制冷裝置由發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器、循環(huán)泵、節(jié)流閥等部件組成,工作介質(zhì)包括制取冷量的制冷劑和吸收、解吸制冷劑的吸收劑,二者組成工質(zhì)對。濃氨水溶液在發(fā)生器中被加熱,分離出一定流量的冷劑蒸氣進(jìn)入冷凝器中,冷劑蒸氣在冷凝器中被冷卻,并凝結(jié)成液態(tài);液態(tài)冷劑經(jīng)過節(jié)流降壓,進(jìn)入蒸發(fā)器,在蒸發(fā)器內(nèi)吸熱蒸發(fā),產(chǎn)生冷效應(yīng),冷劑由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài),再進(jìn)入吸收器中;另外,從發(fā)生器流出的稀溶液經(jīng)換熱器和節(jié)流降壓后進(jìn)入吸收器,吸收來自蒸發(fā)器的冷劑蒸氣,吸收過程產(chǎn)生的濃溶液由循環(huán)泵加壓,經(jīng)換熱器吸熱升溫后,重新進(jìn)入發(fā)生器,如此循環(huán)制冷。
氨水吸收式制冷以自然存在的水或氨等為制冷劑,對環(huán)境和大氣臭氧層無害;以熱能為驅(qū)動(dòng)能源,除了利用鍋爐蒸氣、燃料產(chǎn)生的熱能外,還可以利用余熱、廢熱、太陽能等低品位熱能,在同一機(jī)組中還可以實(shí)現(xiàn)制冷和制熱(熱泵)的雙重目的。整套裝置除了泵和閥件外,絕大部分是換熱器,運(yùn)轉(zhuǎn)安靜,振動(dòng)??;同時(shí),制冷機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠、安裝方便。在當(dāng)前能源緊缺,電力供應(yīng)緊張,環(huán)境問題日益嚴(yán)峻的形勢下,吸收式制冷技術(shù)以其特有的優(yōu)勢已經(jīng)受到廣泛的關(guān)注。目前,吸收式制冷正在向著小型化、高效化的方向發(fā)展,各國對吸收式技術(shù)的開發(fā)研究主要集中在聯(lián)合循環(huán)、余熱利用、吸收式熱泵、吸收和發(fā)生過程的機(jī)理研究、換熱結(jié)構(gòu)和換熱表面、界面活性劑及緩蝕劑、機(jī)組優(yōu)化設(shè)計(jì)及經(jīng)濟(jì)性分析、系統(tǒng)的特性仿真等方面。吸收式制冷已經(jīng)成為制冷技術(shù)的主要發(fā)展方向之一,有著非常廣闊的前景。
㈡流程
尾氣余熱制冷機(jī)組采用氨水溶液作為工作介質(zhì),其工作循環(huán)是由發(fā)生、分離、冷凝、節(jié)流、蒸發(fā)、吸收六個(gè)過程組成(附流程示意圖)。
制冷劑循環(huán):由尾氣為發(fā)生器加熱,產(chǎn)生出的氣液混合物經(jīng)分離器分離后,分離出高濃度的制冷劑蒸氣。經(jīng)冷凝器凝結(jié)成液體進(jìn)入貯液罐。制冷劑液體通過浮球閥節(jié)流降壓后進(jìn)入蒸發(fā)器蒸發(fā)。蒸發(fā)后的制冷劑氣體進(jìn)入吸收器,被稀溶液吸收后成為濃溶液,再由溶液泵將濃溶液經(jīng)溶液換熱器與來自發(fā)生器的稀溶液換熱后送入發(fā)生器再次加熱,周而復(fù)始形成制冷循環(huán)。
溶液循環(huán):經(jīng)分離器分離出來的稀溶液進(jìn)入溶液換熱器與濃溶液換熱后,經(jīng)浮球閥自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)入吸收器,并吸收制冷劑后成為濃溶液,再由溶液泵送入發(fā)生器加熱。發(fā)生器受熱后濃溶液產(chǎn)生出的氣液混合物進(jìn)入分離器分離后,分離出稀溶液,周而復(fù)始形成溶液循環(huán)。
三、氨水吸收式制冷機(jī)與蒸氣壓縮式制冷機(jī)性能的比較
吸收式制冷循環(huán)的熱力系數(shù)和蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的制冷系數(shù)都是用來評價(jià)循環(huán)經(jīng)濟(jì)性的主要技術(shù)指標(biāo)。但兩者之間不能直接加以比較,因?yàn)閴嚎s式制冷機(jī)消耗功,吸收式制冷機(jī)消耗熱能,功比熱能的品位高,產(chǎn)生功的成本也高。對這兩個(gè)數(shù)值進(jìn)行比較時(shí),必須考慮電站內(nèi)蒸汽裝置中的熱交換情況及效率。即使如此,吸收式制冷機(jī)的熱力系數(shù)仍然低于壓縮式的當(dāng)量熱力系數(shù),原因在于吸收式制冷機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行過程中存在著更多的熱力不可逆過程。
從兩個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用比較來看,在較低的蒸發(fā)溫度下似乎采用吸收式制冷系統(tǒng)更為合適,特別是在有高溫加熱介質(zhì)可以利用的情況下更是如此。因?yàn)檫@樣有可能利用單級吸收式制冷系統(tǒng)獲得需兩級壓縮式系統(tǒng)才能獲得的低溫。
氨水吸收式制冷機(jī)(系統(tǒng))的特點(diǎn)
與其它形式的制冷機(jī)相比較,氨水吸收式制冷機(jī)具有如下特點(diǎn):
(1)采用蒸氣或熱水作為熱源,有利于廢熱的綜合利用,特別適合于化工、冶金和輕工業(yè)中的制冷設(shè)備;
(2)以氨作為制冷劑,能制取0℃以下的低溫;
(3)整個(gè)裝置除泵外均為塔、罐等熱交換設(shè)備,結(jié)構(gòu)簡單,便于加工制造;
(4)振動(dòng)、噪音較小,可露天安裝,從而降低了建筑費(fèi)用;
(5)負(fù)荷在30~100%范圍內(nèi)調(diào)節(jié)時(shí),裝置的經(jīng)濟(jì)性沒有明顯變化;
(6)維修簡單、操作方便、易于管理;
(7)氨價(jià)格低廉,來源充足;
(8)對大氣臭氧層無破壞作用;
(9)對銅及銅合金(磷青銅除外)有腐蝕作用;
(10)鋼材及冷卻水消耗量大;
(11)熱力系數(shù)較低;
(12)由于氨、水的沸點(diǎn)比較接近,為提高氨氣濃度,系統(tǒng)中必須增設(shè)精餾和分凝設(shè)備。
四、系統(tǒng)工作原理圖
五、產(chǎn)品系列
1、內(nèi)燃機(jī)尾氣制冷機(jī)組
利用內(nèi)燃機(jī)的尾氣來驅(qū)動(dòng)發(fā)生器的氨水制冷機(jī)系列,主要用途是在陸地上利用發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的內(nèi)燃機(jī)排氣實(shí)現(xiàn)制冷。漁船上利用柴油機(jī)的尾氣來制冰或建小型冷庫。
2、陸地用工業(yè)廢熱驅(qū)動(dòng)的制冷機(jī)組
工業(yè)生產(chǎn)中的廢熱包括:廢蒸汽、廢水、廢煙氣、爐窯產(chǎn)生的廢氣等,只要溫度大于120度,都可以用來驅(qū)動(dòng)制冷機(jī)組。冷量可以用來做空調(diào)可以用來建冷庫或制冰。我們已經(jīng)成功為用戶設(shè)計(jì)生產(chǎn)了煙氣和蒸汽驅(qū)動(dòng)的10萬大卡和30萬大卡機(jī)組,并且正常運(yùn)行了兩年多時(shí)間。
如果在發(fā)電廠周圍有用冰、或用冷的用戶,可以把發(fā)電廠的發(fā)電后的低品位蒸汽驅(qū)動(dòng)氨水吸收機(jī)組來做冰或建冷庫。在漁港碼頭,利用發(fā)電廠的余熱來做冰,賣給漁民出海捕魚,建造冷庫儲存水產(chǎn)品,是最佳的選擇,同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)電廠的冷熱電聯(lián)供,提高發(fā)電廠的能源利用效率。
3、直燃式氨水吸收制冷機(jī)組
在化石能源價(jià)格比較便宜的地方,利用燃燒器直燃技術(shù)來制冷。該制冷方式可以利用石油、天熱氣、甲烷等做燃料。由于熱量比較穩(wěn)定,所以直燃機(jī)組運(yùn)行非常穩(wěn)定。
4、太陽能驅(qū)動(dòng)的余熱制冷機(jī)組
利用太陽能集熱技術(shù),產(chǎn)生140度左右的蒸汽或熱水、導(dǎo)熱油,驅(qū)動(dòng)制冷機(jī)組發(fā)生器工作,達(dá)到制冷的目的。我們的機(jī)組可以直接與太陽能制熱裝置連接成為一體,成為太陽能制冷(制冰)裝置。
5、烤箱、熱處理爐排氣驅(qū)動(dòng)的余熱制冷機(jī)組
在工業(yè)生產(chǎn)中,有些特殊工序需要利用烤箱進(jìn)行烘烤,在烘烤的過程中消耗大量的電能或熱能??鞠渑懦膹U氣或尾氣有的甚至高達(dá)350度以上。在一些金屬加工工件生產(chǎn)過程中,為了增加部件的性能,對一些特殊用途的部件要進(jìn)行熱處理。熱處理的溫度一般可以達(dá)到400度以上,熱處理爐的排煙溫度在350度以上??鞠?、熱處理爐的排氣溫度是一種很好利用回收的余熱,利用氨水吸收制冷技術(shù)可以把余熱轉(zhuǎn)化為冷量,可以做空調(diào)降低車間溫度,也可以建立冷庫或制冰。
六、案例(一)
陸地內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)余熱驅(qū)動(dòng)氨水制冷機(jī)組制冷取代制冷壓縮機(jī)(建冷庫)
12V190型柴油機(jī)額定發(fā)電功率500KW,排煙溫度580℃,可回收排氣余熱量為250KW,采用氨水吸收余熱制冷技術(shù),設(shè)計(jì)蒸發(fā)溫度為-25℃時(shí)的制冷系數(shù)為0.65,設(shè)計(jì)制冷量為160KW。余熱制冷機(jī)組每KW制冷量價(jià)格約為4000元/KW,余熱制冷機(jī)組投資費(fèi)用為64萬元。機(jī)械壓縮式制冷機(jī)組每KW制冷量價(jià)格約為2000元/KW,壓縮制冷機(jī)組投資費(fèi)用為32萬元。采用余熱制冷多投資32萬元。
蒸發(fā)溫度為-25℃時(shí)壓縮制冷機(jī)組實(shí)際制冷系數(shù)為1.6左右,160KW制冷量機(jī)組需要消耗的電機(jī)功率為100KW,如果機(jī)組平均每天運(yùn)行18小時(shí),則每天耗電量為1800度電,如果電價(jià)為0.8元/度,則每日電費(fèi)支出為1440元。如果制冷機(jī)組年運(yùn)行時(shí)間為300天,則每年支付電費(fèi)為43.2萬元。壓縮制冷機(jī)組年維護(hù)、保養(yǎng)費(fèi)按機(jī)組價(jià)格的10%計(jì),為3.2萬元,則總計(jì)年運(yùn)行費(fèi)用為46.2萬元。
余熱制冷機(jī)組耗電量僅為壓縮制冷的12%,在使用壽命期內(nèi)基本上不需要保養(yǎng)和維修。余熱制冷機(jī)組年運(yùn)行費(fèi)為5.2萬元,比壓縮制冷少支付運(yùn)行費(fèi)41萬元。
如果將節(jié)約下的電費(fèi)和維修費(fèi)作為采用余熱制冷機(jī)組的收益,則經(jīng)濟(jì)效益可按以下計(jì)算:
超額投資回收期為32/41=0.79(年)≈9.4(月)
全投資回收期為:64/41=1.56年=18.7(月)
從以上計(jì)算結(jié)果可以看到,采用余熱制冷機(jī)組后,多增加的投資費(fèi)用可在9個(gè)半月內(nèi)回收,全部的投資不到2年就可將全部投資回收。
案例(二)
漁船柴油機(jī)排氣驅(qū)動(dòng)氨水吸收制冷機(jī)制冷(制冰)
大功率拖網(wǎng)漁船作業(yè)海區(qū)一般為深遠(yuǎn)海,航次作業(yè)時(shí)間約為15—20d;如果到南沙漁場作業(yè),航次作業(yè)時(shí)間將長達(dá)30—40d。大功率拖網(wǎng)漁船作業(yè)能力強(qiáng),連續(xù)作業(yè)時(shí)間長,漁獲產(chǎn)量高,這就要求漁船具備較強(qiáng)的保鮮能力,才能保證漁獲保鮮質(zhì)量。傳統(tǒng)的漁船帶冰保鮮方式,存在用冰量大、保鮮期短、漁獲保鮮質(zhì)量不穩(wěn)的缺點(diǎn),已不足以滿足深遠(yuǎn)海漁船連續(xù)作業(yè)的需要。我國有許多漁船常到南沙漁場生產(chǎn),南沙漁場路途十分遙遠(yuǎn),而群眾漁船多為帶冰作業(yè)方式作業(yè),漁船生產(chǎn)歸來,雖然滿載漁獲,然而魚倉保鮮冰早已消融,漁獲保鮮質(zhì)量己大打折扣,本是優(yōu)質(zhì)魚卻賣不到好價(jià)錢,經(jīng)濟(jì)效益體現(xiàn)不出來。嚴(yán)重影響了漁民開發(fā)南沙漁場生產(chǎn)的積極性。為了解決大功率漁船深遠(yuǎn)海作業(yè)續(xù)航時(shí)間長,漁獲保鮮困難的難題,推薦使用漁船尾氣制冷機(jī)組。
1.設(shè)備及技術(shù)措施
(1)設(shè)備選擇 大功率漁船保鮮倉一般較大,容積常達(dá)80—100立方米。依保鮮倉容積配置制冷設(shè)備,可以選用我公司生產(chǎn)的1-3萬大卡/小時(shí)制冷機(jī)組。
(2)安裝要求 ①需要發(fā)電機(jī)提供3KW左右的電量;②漁船保鮮倉內(nèi)安裝冷風(fēng)機(jī),也可根據(jù)用戶需要安裝海水制冰機(jī)。
2.保鮮原理 在傳統(tǒng)散冰保鮮模式的基礎(chǔ)上,引進(jìn)冷風(fēng)機(jī)的應(yīng)用,發(fā)展為微凍并微冰保鮮技術(shù),科學(xué)控制保鮮倉溫度,漁獲保持散冰保鮮的特點(diǎn)并提高保鮮度。
3.達(dá)到技術(shù)指標(biāo) 經(jīng)我公司選擇1對425kW雙拖漁船,試驗(yàn)應(yīng)用上述制冷設(shè)備,經(jīng)過半年的運(yùn)行,有如下體會:
(1)漁船節(jié)省用冰60%,對比安裝前航次節(jié)約用冰30t。
(2)保鮮倉溫度。溫度最低可降至-15℃。生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)表明以溫度控制在-8℃-0℃狀態(tài),漁獲質(zhì)量保鮮效果較好,能保持散冰魚的特點(diǎn),市場銷售適銷對路。
(3)漁獲保鮮率達(dá)100%。對比安裝前提高了20%,一般散冰保鮮拖網(wǎng)漁船漁獲保鮮率僅達(dá)80%,約有20%低值魚鹽漬。
(4)漁獲保鮮質(zhì)量全部達(dá)到一級保鮮度,且保留了散冰保鮮特點(diǎn),保鮮度明顯提高。
(5)延長漁獲保鮮期,航次作業(yè)時(shí)間可達(dá)40d甚至更長,提高了作業(yè)效率。
4.小結(jié)
該項(xiàng)技術(shù)在傳統(tǒng)保鮮技術(shù)的基礎(chǔ)上,應(yīng)用了制冷技術(shù),發(fā)展為微凍并微冰保鮮技術(shù),達(dá)到了保留散冰保鮮的特點(diǎn)又提高鮮度的目的,并且節(jié)約成本,延長保鮮期,增強(qiáng)漁船深遠(yuǎn)海續(xù)航生產(chǎn)能力,設(shè)備投資不大,可操作性簡便,漁民易于掌握應(yīng)用,設(shè)備的保修服務(wù)也有保障,十分適用于大馬力群眾漁船生產(chǎn)。
案例(三)
天然氣內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)余熱驅(qū)動(dòng)氨水吸收制冷機(jī)組制冷作為干燥機(jī)組
由于新開采的天然氣中夾雜有水,所以在輸送和使用過程中都遇到問題,必須要為天然氣除水,主要利用降溫除濕的方法。制冷機(jī)組可采用內(nèi)燃機(jī)余熱或天然氣直燃驅(qū)動(dòng)的氨水吸收制冷機(jī)組,蒸發(fā)溫度控制在-20度左右,實(shí)現(xiàn)降溫除濕的效果。采用余熱氨水吸收制冷機(jī)組或直燃氨水吸收制冷機(jī)組大大節(jié)約了用電量,非常經(jīng)濟(jì)使用。與煙臺中技海洋科技公司合作的內(nèi)燃機(jī)余熱驅(qū)動(dòng)的-35度蒸發(fā)的余熱氨水吸收制冷120KW機(jī)組已經(jīng)順利運(yùn)行。
案例(四)
工業(yè)廢蒸汽驅(qū)動(dòng)的氨水吸收制冷機(jī)組作為中央空調(diào)
我們利用工業(yè)廢蒸汽為山東石橫特鋼廠制造安裝的350KW大卡空調(diào)機(jī)組,運(yùn)行近4年了,效果非常好,取得良好的節(jié)電效果。機(jī)組使用操作簡單,正壓運(yùn)行,比溴化鋰機(jī)組運(yùn)行管理簡單,運(yùn)行費(fèi)用大大降低。
案例(五)
工業(yè)廢蒸汽驅(qū)動(dòng)氨水吸收制冷機(jī)組制冷用于啤酒糖化工藝
利用150度飽和蒸汽,使用氨水吸收制冷技術(shù),蒸發(fā)溫度-20度制冷機(jī)組為啤酒發(fā)酵提供-10度左右冷量。有利于啤酒廠蒸汽的熱平衡,回收大量余熱,同時(shí)滿足制冷要求。青島德曼啤酒設(shè)備科技有限公司120KW,-20度蒸發(fā)機(jī)組已連續(xù)運(yùn)行兩年,制冷效果良好。
案例(六)
分布式能源項(xiàng)目
利用發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組排除的蒸汽(大于120度即可),可以實(shí)現(xiàn)熱、電、冷聯(lián)產(chǎn),可以在電廠附近建立冷庫,實(shí)現(xiàn)余熱的商業(yè)價(jià)值。有自備發(fā)電廠的企業(yè),可以利用發(fā)電排氣建立冷庫。好當(dāng)家集團(tuán)用自備電廠的蒸汽,采用氨水吸收制冷技術(shù)建立冷庫,機(jī)組蒸發(fā)溫度設(shè)計(jì)為-30度,機(jī)組一期制冷量為820KW,方案正在實(shí)施。機(jī)組安裝后當(dāng)年可回收設(shè)備投資,經(jīng)濟(jì)效益顯著。
有余熱制冷要求的企業(yè)可以與我們聯(lián)系,我們負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝、調(diào)試、技術(shù)培訓(xùn)等全面服務(wù)。
案例(七)
漆包線廠烤箱排氣驅(qū)動(dòng)氨水吸收制冷機(jī)組制冷作為車間空調(diào)
利用漆包線廠烤箱排除的余熱驅(qū)動(dòng)氨水吸收制冷機(jī)組制冷為車間降溫。漆包線廠的車間溫度由于布置了大量烤箱,烤箱散熱使得車間溫度較高,尤其到了夏天,工人在車間高溫環(huán)境下工作,身心備受煎熬。高溫烤箱排煙溫度高達(dá)400度左右,回收這部分余熱來制冷后為車間降溫是最好的選擇。尾氣中的樹脂等雜質(zhì)通過專門設(shè)計(jì)的除污裝置進(jìn)行清除,確保余熱順利回收。目前已在廣東幾個(gè)廠家做了幾個(gè)試點(diǎn),取得良好經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

一、產(chǎn)品特點(diǎn)
尾氣、余熱制冷機(jī)組是一種新型的節(jié)能、環(huán)保制冷設(shè)備,尾氣、余熱為驅(qū)動(dòng)源通過氨水吸收制冷方式來實(shí)現(xiàn)制冷。通過氨水吸收制冷機(jī)組熱冷轉(zhuǎn)換,廢氣熱量重新得到有效的利用,大大節(jié)約能源消耗,顯著增加經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。余熱制冷機(jī)組作為一種制冷設(shè)備的特點(diǎn)有:
1、使用壽命長。機(jī)組由多臺換熱設(shè)備組成,除1臺小功率溶液泵外無其它的運(yùn)動(dòng)部件。制冷工質(zhì)采用全封閉運(yùn)行方式,制冷液永無泄漏。機(jī)組維護(hù)簡單、使用方便,壽命較壓縮機(jī)制冷機(jī)組約長一倍以上。
2、使用安全可靠。機(jī)組內(nèi)設(shè)有各種保護(hù)裝置,在運(yùn)行中如出現(xiàn)故障機(jī)組具有能自動(dòng)報(bào)警、停機(jī)、復(fù)位等功能。機(jī)組停用時(shí)整個(gè)系統(tǒng)會自動(dòng)恢復(fù)到無壓狀態(tài)。
3、節(jié)約能源顯著。以1臺蒸發(fā)溫度為-25度,制冷量為2萬大卡每小時(shí)(23KW)為例,采用壓縮式制冷機(jī)組需要的耗電功率為11kW,而采用尾氣、余熱制冷機(jī)組需要耗電功率僅為1.1kW,僅為壓縮式制冷機(jī)組耗電功率的10%左右。
4、先進(jìn)的PLC控制技術(shù)。真正實(shí)現(xiàn)了“一鍵開機(jī)”和自動(dòng)控制運(yùn)行。并設(shè)有過熱、超壓等安全保護(hù),在間接制冷系統(tǒng)中,不凍液溫差檢測延時(shí)開停,完全保證機(jī)組安全正常運(yùn)行。
5、制冷范圍大。與傳統(tǒng)溴化鋰機(jī)組相比,由于該機(jī)組采用氨作為制冷劑,蒸發(fā)溫度可以從-60度到+5度,機(jī)組可以用來建造冷庫、制冰、做空調(diào);而溴化鋰機(jī)組由于蒸發(fā)溫度不能低于0度,所以只能用來做空調(diào)。
二、氨吸收制冷技術(shù)
?、逶?br /> 氨水吸收式制冷裝置由發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器、循環(huán)泵、節(jié)流閥等部件組成,工作介質(zhì)包括制取冷量的制冷劑和吸收、解吸制冷劑的吸收劑,二者組成工質(zhì)對。濃氨水溶液在發(fā)生器中被加熱,分離出一定流量的冷劑蒸氣進(jìn)入冷凝器中,冷劑蒸氣在冷凝器中被冷卻,并凝結(jié)成液態(tài);液態(tài)冷劑經(jīng)過節(jié)流降壓,進(jìn)入蒸發(fā)器,在蒸發(fā)器內(nèi)吸熱蒸發(fā),產(chǎn)生冷效應(yīng),冷劑由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài),再進(jìn)入吸收器中;另外,從發(fā)生器流出的稀溶液經(jīng)換熱器和節(jié)流降壓后進(jìn)入吸收器,吸收來自蒸發(fā)器的冷劑蒸氣,吸收過程產(chǎn)生的濃溶液由循環(huán)泵加壓,經(jīng)換熱器吸熱升溫后,重新進(jìn)入發(fā)生器,如此循環(huán)制冷。
氨水吸收式制冷以自然存在的水或氨等為制冷劑,對環(huán)境和大氣臭氧層無害;以熱能為驅(qū)動(dòng)能源,除了利用鍋爐蒸氣、燃料產(chǎn)生的熱能外,還可以利用余熱、廢熱、太陽能等低品位熱能,在同一機(jī)組中還可以實(shí)現(xiàn)制冷和制熱(熱泵)的雙重目的。整套裝置除了泵和閥件外,絕大部分是換熱器,運(yùn)轉(zhuǎn)安靜,振動(dòng)??;同時(shí),制冷機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠、安裝方便。在當(dāng)前能源緊缺,電力供應(yīng)緊張,環(huán)境問題日益嚴(yán)峻的形勢下,吸收式制冷技術(shù)以其特有的優(yōu)勢已經(jīng)受到廣泛的關(guān)注。目前,吸收式制冷正在向著小型化、高效化的方向發(fā)展,各國對吸收式技術(shù)的開發(fā)研究主要集中在聯(lián)合循環(huán)、余熱利用、吸收式熱泵、吸收和發(fā)生過程的機(jī)理研究、換熱結(jié)構(gòu)和換熱表面、界面活性劑及緩蝕劑、機(jī)組優(yōu)化設(shè)計(jì)及經(jīng)濟(jì)性分析、系統(tǒng)的特性仿真等方面。吸收式制冷已經(jīng)成為制冷技術(shù)的主要發(fā)展方向之一,有著非常廣闊的前景。
㈡流程
尾氣余熱制冷機(jī)組采用氨水溶液作為工作介質(zhì),其工作循環(huán)是由發(fā)生、分離、冷凝、節(jié)流、蒸發(fā)、吸收六個(gè)過程組成(附流程示意圖)。
制冷劑循環(huán):由尾氣為發(fā)生器加熱,產(chǎn)生出的氣液混合物經(jīng)分離器分離后,分離出高濃度的制冷劑蒸氣。經(jīng)冷凝器凝結(jié)成液體進(jìn)入貯液罐。制冷劑液體通過浮球閥節(jié)流降壓后進(jìn)入蒸發(fā)器蒸發(fā)。蒸發(fā)后的制冷劑氣體進(jìn)入吸收器,被稀溶液吸收后成為濃溶液,再由溶液泵將濃溶液經(jīng)溶液換熱器與來自發(fā)生器的稀溶液換熱后送入發(fā)生器再次加熱,周而復(fù)始形成制冷循環(huán)。
溶液循環(huán):經(jīng)分離器分離出來的稀溶液進(jìn)入溶液換熱器與濃溶液換熱后,經(jīng)浮球閥自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)入吸收器,并吸收制冷劑后成為濃溶液,再由溶液泵送入發(fā)生器加熱。發(fā)生器受熱后濃溶液產(chǎn)生出的氣液混合物進(jìn)入分離器分離后,分離出稀溶液,周而復(fù)始形成溶液循環(huán)。
三、氨水吸收式制冷機(jī)與蒸氣壓縮式制冷機(jī)性能的比較
吸收式制冷循環(huán)的熱力系數(shù)和蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的制冷系數(shù)都是用來評價(jià)循環(huán)經(jīng)濟(jì)性的主要技術(shù)指標(biāo)。但兩者之間不能直接加以比較,因?yàn)閴嚎s式制冷機(jī)消耗功,吸收式制冷機(jī)消耗熱能,功比熱能的品位高,產(chǎn)生功的成本也高。對這兩個(gè)數(shù)值進(jìn)行比較時(shí),必須考慮電站內(nèi)蒸汽裝置中的熱交換情況及效率。即使如此,吸收式制冷機(jī)的熱力系數(shù)仍然低于壓縮式的當(dāng)量熱力系數(shù),原因在于吸收式制冷機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行過程中存在著更多的熱力不可逆過程。
從兩個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用比較來看,在較低的蒸發(fā)溫度下似乎采用吸收式制冷系統(tǒng)更為合適,特別是在有高溫加熱介質(zhì)可以利用的情況下更是如此。因?yàn)檫@樣有可能利用單級吸收式制冷系統(tǒng)獲得需兩級壓縮式系統(tǒng)才能獲得的低溫。
氨水吸收式制冷機(jī)(系統(tǒng))的特點(diǎn)
與其它形式的制冷機(jī)相比較,氨水吸收式制冷機(jī)具有如下特點(diǎn):
(1)采用蒸氣或熱水作為熱源,有利于廢熱的綜合利用,特別適合于化工、冶金和輕工業(yè)中的制冷設(shè)備;
(2)以氨作為制冷劑,能制取0℃以下的低溫;
(3)整個(gè)裝置除泵外均為塔、罐等熱交換設(shè)備,結(jié)構(gòu)簡單,便于加工制造;
(4)振動(dòng)、噪音較小,可露天安裝,從而降低了建筑費(fèi)用;
(5)負(fù)荷在30~100%范圍內(nèi)調(diào)節(jié)時(shí),裝置的經(jīng)濟(jì)性沒有明顯變化;
(6)維修簡單、操作方便、易于管理;
(7)氨價(jià)格低廉,來源充足;
(8)對大氣臭氧層無破壞作用;
(9)對銅及銅合金(磷青銅除外)有腐蝕作用;
(10)鋼材及冷卻水消耗量大;
(11)熱力系數(shù)較低;
(12)由于氨、水的沸點(diǎn)比較接近,為提高氨氣濃度,系統(tǒng)中必須增設(shè)精餾和分凝設(shè)備。
四、系統(tǒng)工作原理圖
五、產(chǎn)品系列
1、內(nèi)燃機(jī)尾氣制冷機(jī)組
利用內(nèi)燃機(jī)的尾氣來驅(qū)動(dòng)發(fā)生器的氨水制冷機(jī)系列,主要用途是在陸地上利用發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的內(nèi)燃機(jī)排氣實(shí)現(xiàn)制冷。漁船上利用柴油機(jī)的尾氣來制冰或建小型冷庫。
2、陸地用工業(yè)廢熱驅(qū)動(dòng)的制冷機(jī)組
工業(yè)生產(chǎn)中的廢熱包括:廢蒸汽、廢水、廢煙氣、爐窯產(chǎn)生的廢氣等,只要溫度大于120度,都可以用來驅(qū)動(dòng)制冷機(jī)組。冷量可以用來做空調(diào)可以用來建冷庫或制冰。我們已經(jīng)成功為用戶設(shè)計(jì)生產(chǎn)了煙氣和蒸汽驅(qū)動(dòng)的10萬大卡和30萬大卡機(jī)組,并且正常運(yùn)行了兩年多時(shí)間。
如果在發(fā)電廠周圍有用冰、或用冷的用戶,可以把發(fā)電廠的發(fā)電后的低品位蒸汽驅(qū)動(dòng)氨水吸收機(jī)組來做冰或建冷庫。在漁港碼頭,利用發(fā)電廠的余熱來做冰,賣給漁民出海捕魚,建造冷庫儲存水產(chǎn)品,是最佳的選擇,同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)電廠的冷熱電聯(lián)供,提高發(fā)電廠的能源利用效率。
3、直燃式氨水吸收制冷機(jī)組
在化石能源價(jià)格比較便宜的地方,利用燃燒器直燃技術(shù)來制冷。該制冷方式可以利用石油、天熱氣、甲烷等做燃料。由于熱量比較穩(wěn)定,所以直燃機(jī)組運(yùn)行非常穩(wěn)定。
4、太陽能驅(qū)動(dòng)的余熱制冷機(jī)組
利用太陽能集熱技術(shù),產(chǎn)生140度左右的蒸汽或熱水、導(dǎo)熱油,驅(qū)動(dòng)制冷機(jī)組發(fā)生器工作,達(dá)到制冷的目的。我們的機(jī)組可以直接與太陽能制熱裝置連接成為一體,成為太陽能制冷(制冰)裝置。
5、烤箱、熱處理爐排氣驅(qū)動(dòng)的余熱制冷機(jī)組
在工業(yè)生產(chǎn)中,有些特殊工序需要利用烤箱進(jìn)行烘烤,在烘烤的過程中消耗大量的電能或熱能??鞠渑懦膹U氣或尾氣有的甚至高達(dá)350度以上。在一些金屬加工工件生產(chǎn)過程中,為了增加部件的性能,對一些特殊用途的部件要進(jìn)行熱處理。熱處理的溫度一般可以達(dá)到400度以上,熱處理爐的排煙溫度在350度以上??鞠?、熱處理爐的排氣溫度是一種很好利用回收的余熱,利用氨水吸收制冷技術(shù)可以把余熱轉(zhuǎn)化為冷量,可以做空調(diào)降低車間溫度,也可以建立冷庫或制冰。
六、案例(一)
陸地內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)余熱驅(qū)動(dòng)氨水制冷機(jī)組制冷取代制冷壓縮機(jī)(建冷庫)
12V190型柴油機(jī)額定發(fā)電功率500KW,排煙溫度580℃,可回收排氣余熱量為250KW,采用氨水吸收余熱制冷技術(shù),設(shè)計(jì)蒸發(fā)溫度為-25℃時(shí)的制冷系數(shù)為0.65,設(shè)計(jì)制冷量為160KW。余熱制冷機(jī)組每KW制冷量價(jià)格約為4000元/KW,余熱制冷機(jī)組投資費(fèi)用為64萬元。機(jī)械壓縮式制冷機(jī)組每KW制冷量價(jià)格約為2000元/KW,壓縮制冷機(jī)組投資費(fèi)用為32萬元。采用余熱制冷多投資32萬元。
蒸發(fā)溫度為-25℃時(shí)壓縮制冷機(jī)組實(shí)際制冷系數(shù)為1.6左右,160KW制冷量機(jī)組需要消耗的電機(jī)功率為100KW,如果機(jī)組平均每天運(yùn)行18小時(shí),則每天耗電量為1800度電,如果電價(jià)為0.8元/度,則每日電費(fèi)支出為1440元。如果制冷機(jī)組年運(yùn)行時(shí)間為300天,則每年支付電費(fèi)為43.2萬元。壓縮制冷機(jī)組年維護(hù)、保養(yǎng)費(fèi)按機(jī)組價(jià)格的10%計(jì),為3.2萬元,則總計(jì)年運(yùn)行費(fèi)用為46.2萬元。
余熱制冷機(jī)組耗電量僅為壓縮制冷的12%,在使用壽命期內(nèi)基本上不需要保養(yǎng)和維修。余熱制冷機(jī)組年運(yùn)行費(fèi)為5.2萬元,比壓縮制冷少支付運(yùn)行費(fèi)41萬元。
如果將節(jié)約下的電費(fèi)和維修費(fèi)作為采用余熱制冷機(jī)組的收益,則經(jīng)濟(jì)效益可按以下計(jì)算:
超額投資回收期為32/41=0.79(年)≈9.4(月)
全投資回收期為:64/41=1.56年=18.7(月)
從以上計(jì)算結(jié)果可以看到,采用余熱制冷機(jī)組后,多增加的投資費(fèi)用可在9個(gè)半月內(nèi)回收,全部的投資不到2年就可將全部投資回收。
案例(二)
漁船柴油機(jī)排氣驅(qū)動(dòng)氨水吸收制冷機(jī)制冷(制冰)
大功率拖網(wǎng)漁船作業(yè)海區(qū)一般為深遠(yuǎn)海,航次作業(yè)時(shí)間約為15—20d;如果到南沙漁場作業(yè),航次作業(yè)時(shí)間將長達(dá)30—40d。大功率拖網(wǎng)漁船作業(yè)能力強(qiáng),連續(xù)作業(yè)時(shí)間長,漁獲產(chǎn)量高,這就要求漁船具備較強(qiáng)的保鮮能力,才能保證漁獲保鮮質(zhì)量。傳統(tǒng)的漁船帶冰保鮮方式,存在用冰量大、保鮮期短、漁獲保鮮質(zhì)量不穩(wěn)的缺點(diǎn),已不足以滿足深遠(yuǎn)海漁船連續(xù)作業(yè)的需要。我國有許多漁船常到南沙漁場生產(chǎn),南沙漁場路途十分遙遠(yuǎn),而群眾漁船多為帶冰作業(yè)方式作業(yè),漁船生產(chǎn)歸來,雖然滿載漁獲,然而魚倉保鮮冰早已消融,漁獲保鮮質(zhì)量己大打折扣,本是優(yōu)質(zhì)魚卻賣不到好價(jià)錢,經(jīng)濟(jì)效益體現(xiàn)不出來。嚴(yán)重影響了漁民開發(fā)南沙漁場生產(chǎn)的積極性。為了解決大功率漁船深遠(yuǎn)海作業(yè)續(xù)航時(shí)間長,漁獲保鮮困難的難題,推薦使用漁船尾氣制冷機(jī)組。
1.設(shè)備及技術(shù)措施
(1)設(shè)備選擇 大功率漁船保鮮倉一般較大,容積常達(dá)80—100立方米。依保鮮倉容積配置制冷設(shè)備,可以選用我公司生產(chǎn)的1-3萬大卡/小時(shí)制冷機(jī)組。
(2)安裝要求 ①需要發(fā)電機(jī)提供3KW左右的電量;②漁船保鮮倉內(nèi)安裝冷風(fēng)機(jī),也可根據(jù)用戶需要安裝海水制冰機(jī)。
2.保鮮原理 在傳統(tǒng)散冰保鮮模式的基礎(chǔ)上,引進(jìn)冷風(fēng)機(jī)的應(yīng)用,發(fā)展為微凍并微冰保鮮技術(shù),科學(xué)控制保鮮倉溫度,漁獲保持散冰保鮮的特點(diǎn)并提高保鮮度。
3.達(dá)到技術(shù)指標(biāo) 經(jīng)我公司選擇1對425kW雙拖漁船,試驗(yàn)應(yīng)用上述制冷設(shè)備,經(jīng)過半年的運(yùn)行,有如下體會:
(1)漁船節(jié)省用冰60%,對比安裝前航次節(jié)約用冰30t。
(2)保鮮倉溫度。溫度最低可降至-15℃。生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)表明以溫度控制在-8℃-0℃狀態(tài),漁獲質(zhì)量保鮮效果較好,能保持散冰魚的特點(diǎn),市場銷售適銷對路。
(3)漁獲保鮮率達(dá)100%。對比安裝前提高了20%,一般散冰保鮮拖網(wǎng)漁船漁獲保鮮率僅達(dá)80%,約有20%低值魚鹽漬。
(4)漁獲保鮮質(zhì)量全部達(dá)到一級保鮮度,且保留了散冰保鮮特點(diǎn),保鮮度明顯提高。
(5)延長漁獲保鮮期,航次作業(yè)時(shí)間可達(dá)40d甚至更長,提高了作業(yè)效率。
4.小結(jié)
該項(xiàng)技術(shù)在傳統(tǒng)保鮮技術(shù)的基礎(chǔ)上,應(yīng)用了制冷技術(shù),發(fā)展為微凍并微冰保鮮技術(shù),達(dá)到了保留散冰保鮮的特點(diǎn)又提高鮮度的目的,并且節(jié)約成本,延長保鮮期,增強(qiáng)漁船深遠(yuǎn)海續(xù)航生產(chǎn)能力,設(shè)備投資不大,可操作性簡便,漁民易于掌握應(yīng)用,設(shè)備的保修服務(wù)也有保障,十分適用于大馬力群眾漁船生產(chǎn)。
案例(三)
天然氣內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)余熱驅(qū)動(dòng)氨水吸收制冷機(jī)組制冷作為干燥機(jī)組
由于新開采的天然氣中夾雜有水,所以在輸送和使用過程中都遇到問題,必須要為天然氣除水,主要利用降溫除濕的方法。制冷機(jī)組可采用內(nèi)燃機(jī)余熱或天然氣直燃驅(qū)動(dòng)的氨水吸收制冷機(jī)組,蒸發(fā)溫度控制在-20度左右,實(shí)現(xiàn)降溫除濕的效果。采用余熱氨水吸收制冷機(jī)組或直燃氨水吸收制冷機(jī)組大大節(jié)約了用電量,非常經(jīng)濟(jì)使用。與煙臺中技海洋科技公司合作的內(nèi)燃機(jī)余熱驅(qū)動(dòng)的-35度蒸發(fā)的余熱氨水吸收制冷120KW機(jī)組已經(jīng)順利運(yùn)行。
案例(四)
工業(yè)廢蒸汽驅(qū)動(dòng)的氨水吸收制冷機(jī)組作為中央空調(diào)
我們利用工業(yè)廢蒸汽為山東石橫特鋼廠制造安裝的350KW大卡空調(diào)機(jī)組,運(yùn)行近4年了,效果非常好,取得良好的節(jié)電效果。機(jī)組使用操作簡單,正壓運(yùn)行,比溴化鋰機(jī)組運(yùn)行管理簡單,運(yùn)行費(fèi)用大大降低。
案例(五)
工業(yè)廢蒸汽驅(qū)動(dòng)氨水吸收制冷機(jī)組制冷用于啤酒糖化工藝
利用150度飽和蒸汽,使用氨水吸收制冷技術(shù),蒸發(fā)溫度-20度制冷機(jī)組為啤酒發(fā)酵提供-10度左右冷量。有利于啤酒廠蒸汽的熱平衡,回收大量余熱,同時(shí)滿足制冷要求。青島德曼啤酒設(shè)備科技有限公司120KW,-20度蒸發(fā)機(jī)組已連續(xù)運(yùn)行兩年,制冷效果良好。
案例(六)
分布式能源項(xiàng)目
利用發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組排除的蒸汽(大于120度即可),可以實(shí)現(xiàn)熱、電、冷聯(lián)產(chǎn),可以在電廠附近建立冷庫,實(shí)現(xiàn)余熱的商業(yè)價(jià)值。有自備發(fā)電廠的企業(yè),可以利用發(fā)電排氣建立冷庫。好當(dāng)家集團(tuán)用自備電廠的蒸汽,采用氨水吸收制冷技術(shù)建立冷庫,機(jī)組蒸發(fā)溫度設(shè)計(jì)為-30度,機(jī)組一期制冷量為820KW,方案正在實(shí)施。機(jī)組安裝后當(dāng)年可回收設(shè)備投資,經(jīng)濟(jì)效益顯著。
有余熱制冷要求的企業(yè)可以與我們聯(lián)系,我們負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝、調(diào)試、技術(shù)培訓(xùn)等全面服務(wù)。
案例(七)
漆包線廠烤箱排氣驅(qū)動(dòng)氨水吸收制冷機(jī)組制冷作為車間空調(diào)
利用漆包線廠烤箱排除的余熱驅(qū)動(dòng)氨水吸收制冷機(jī)組制冷為車間降溫。漆包線廠的車間溫度由于布置了大量烤箱,烤箱散熱使得車間溫度較高,尤其到了夏天,工人在車間高溫環(huán)境下工作,身心備受煎熬。高溫烤箱排煙溫度高達(dá)400度左右,回收這部分余熱來制冷后為車間降溫是最好的選擇。尾氣中的樹脂等雜質(zhì)通過專門設(shè)計(jì)的除污裝置進(jìn)行清除,確保余熱順利回收。目前已在廣東幾個(gè)廠家做了幾個(gè)試點(diǎn),取得良好經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。






