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制冷工艺论文(合集7篇)

时间:2022-11-03 18:44:23
制冷工艺论文

制冷工艺论文第1篇

1二级制冷系统

与中间冷却器中的液氨进行热交换冷却,冷却后的氨气送入压缩机的高压吸气,经过压缩机压缩成高压热氨气经排气总管后进入氨油分离器,经氨油分离器分离掉绝大部分压缩机油后的氨气流到冷凝器,氨气在冷凝器中与冷却水完成热交换变成液氨,液氨通过冷凝器的排液管流到储氨器(储氨器与冷凝器之间有平衡管),完成液氨的制备。储氨器中的液氨(正常工作时压力约1.4MPa)经过高压调液站的节流阀节流,经过中间冷却器中的盘管冷却成过冷液氨,注入低压系统的低压循环桶或氨液分离器(正常工作时压力约0.4MPa)。低压等其余系统的流程与一级制冷系统相同。整个氨制冷系统工艺流程图如图1所示。

2重点检验部位

常规的检验内容在《定检规》里已有详细叙述,基于近20年氨制冷系统装置检验的实际经验,仅就管道宏观检验和无损检测方面应重点检验的部位做以下相应的分析和概括:(1)压缩机与中间冷却器的接管角焊缝、压缩机与排气总管的接管角焊缝、氨油分离器的进气接管角焊缝和排气接管角焊缝等部位,往往由于拘束度大,在压缩机工作过程中,连接管道的振动不断,焊缝部位容易产生疲劳裂纹;(2)立式冷凝器下部出液接管角焊缝附近,往往会产生应力腐蚀裂纹、冷却水所溅到部位的容器表面也会产生电化学腐蚀;(3)排气总管、高压调液站、回气总管的管帽若是采用平端盖方式连接往往会发生开裂失效,尤其是配备了速冻系统并且需要进行热氨融霜的回气总管与其管帽连接焊缝;(4)压力容器焊缝的丁字口和收弧不良处的弧坑等部位,是表面无损检测的重点考虑部位;(5)冷凝器冷却水所溅到的储氨器表面会产生电化学腐蚀,储氨器与其鞍座的接触部位往往会发生缝隙腐蚀;(6)系统上所有安全阀与系统的连接接管上是否已装阀门,以利于安全阀拆换检修;(7)热氨融霜管是否已经配置防止产生超压、液击的控制装置。

3总结

制冷工艺论文第2篇

[关键词]伴生气 轻烃 设备 工艺

中图分类号:TQ340.68 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)21-0033-01

油田开发中有着很丰富的伴生气,通过轻烃回收装置的使用能很好的利用这部分天然气资源而获得一定的经济效益。现今国产化装置中存在工艺方案不合理、能耗高以及产品收率低等不足,本文主要是从工艺流程出发,针对伴生气轻烃回收工艺,讨论设备选型和设计以及控制系统等,提出工艺设计的相关思路和原则。

一、回收工艺特点分析

目前对轻烃的回收普遍采用冷凝分离法,制冷工艺主要有冷凝制冷法、膨胀制冷法以及混合制冷法,在工艺上都是通过气体冷凝获得液烃,液烃经蒸馏分离后得到合格产品。其流程组成是由七个单元组成:原料气预处理、增压、脱水、冷凝分离、制冷系统、液烃分流以及产品储配。

一般的伴生气压力低其气质富,由于冷凝分离的工艺要求,需要增压压缩机来对伴生气进行增压,增压值的大小与干起外输压力、分馏塔塔压、制冷温度、产品收率等因素相关。

二、工艺流程优化

工艺流程的优化主要包含了制冷工艺的选择、工艺流程的设计以及工艺参数的优化。

1、制冷工艺的选择

制冷工艺的选择主要是在分析原料气的压力、组成以及液烃回收率等基础上进行的,如果伴生气的处理量较小、组成较富,可通过浅冷回收工艺来对C3+烃类进行回收,制冷工艺一般为冷剂制冷或者为冷剂制冷与节流膨胀制冷相结合。如果伴生气的处理量较大且组成贫,对乙烷的回收就采用深冷回收工艺,制冷工艺多为混合冷剂制冷、复叠式制冷、膨胀机制冷或是冷剂制冷与膨胀机制冷结合的方式。

国内冷剂制冷工艺主要采用丙烷压缩循环制冷,制冷系数较大,所采用的装置所需要的冷量是由外部制冷系统提供,运行过程中可通过调节制冷量来适应原料气的变化。膨胀机制冷的三种方式为透平膨胀机、热分离机和气波机制冷。透平膨胀机因为其质量保证,操作维修方便等优点而被优先选用,而对于无供电条件的地区则有限采用热分离机或气波机制冷。

2、工艺流程的设计

伴生气的轻烃回收工艺流程中主要是由七个单元组成,工艺流程的设计就需要以这七个单元为基础统一组织,保证经济、高效运行。浅冷工艺所需冷量是由外加冷剂制冷提供,改装置运行的主要能耗是对外加冷源和原料气的增压消耗,流程组织中需尽量减少增压能耗和冷损。在冷凝压力一定时,合理匹配气源压力、液烃分馏塔压力、外输压力以及产品收率等来保证最小的增压能耗,同时还需做好低温分离器排除气体的能量回收问题。工艺的设计需要从整个流程综合分析,合理设计增压、制冷、冷凝分离和液烃分馏几个单元,有效利用亚能与外加冷量。

在深冷工艺出于对冷量的要求需采用冷剂制冷和膨胀机制冷相结合的制冷工艺,从整个流程出发来安排原料气是采取先膨胀后增压或先增压后膨胀的方式来获得合适的膨胀比而得到更低的制冷温度与更高的收率。工艺流程的设计需要多使用新技术、新工艺,如液体过冷工艺LSP、气体过冷工艺GSP、直接换热工艺DHX以及混合冷剂制冷工艺等。

3、工艺参数的优化

为保证装置的经济合理运行,就需要制定合理的工艺参数,在伴生气组成一定的情况下,浅冷工艺中主要需要确定的是冷凝温度与压力。

冷凝压力是由气体外输压力决定,如果液烃输送到液烃分流单元需要在自身压力下进行,冷凝压力就需要满足分馏操作的压力要求。冷凝压力是以气体外输压力和液烃分馏操作压力中的高值来确定,如果采用膨胀机制冷,冷凝压力需创造条件来达到一定的膨胀比。在C3+烃类回收装置中,初步确定冷凝压力后,温度的选择在保证C3较高的冷凝率同时也不能使C2有着过高的冷凝率。压力一定时,温度与气体的组成相关,C3+含量较多时的温度较高,反之则低。如果冷凝温度降低会增加C3+的冷凝率,但C2的冷凝率会增加更快,这就耗费了更多的冷量,还需从凝析液中除出,浪费能量造成经济损失。

冷凝温度和压力的确定需要从整个工艺流程出发,综合考虑各单元的能量利用来进行工艺设计。在C3+烃类的浅冷装置中一般C3收率为50~80%比较合适,在深冷装置中一般采取60~85%的C2回收率,最佳产品收率的确定还需进行工艺计算和方案对比来获得。冷凝温度在-20~-35°C时,冷量可通过丙烷冷剂压缩循环制冷来提供,温度低于-35°C时,可采取膨胀制冷,同时也可适当提高冷凝压力来获得更为经济的轻烃回收率。

三、设备选型及设计

工艺流程的设计中的关键问题之一就是设备选型和设计,这也是保证工艺流程实现的基础,选型与设计时应遵循高效、轻便、技术先进且工作可靠等原则。

装置中的气-液分离器如果设计计算和内部结构不合理就会使得气相中携带液滴而造成液烃回收率降低。制冷机、压缩机和膨胀机在设计选型中需与厂家充分协商,提供准确的参数和相关工艺要求,确保正确选型和机组的供货质量。作为主要的能耗部分,选型的合理与否直接决定了能耗的高低。

伴生气一般压力低、气质富,需要进行压缩机增压来适应冷凝分离工艺要求,增压值的大小主要由制冷温度、干气外输压力、分馏塔塔压和产品收率决定。在选用制冷工艺时应精心组织工艺流程,合理利用外冷和内冷,综合分析工艺和参数来获得更好的经济性,设备选型设计主要体现先进技术和高效的原则来提高轻烃回收率。

参考文献

[1] 高钊刘德俊王芙马焱李小月高吉庆滩海油田伴生气回收研究[J]当代化工2013.10.

制冷工艺论文第3篇

【关键词】伴生气 轻烃 设备 工艺

油田开发中有着很丰富的伴生气,通过轻烃回收装置的使用能很好的利用这部分天然气资源而获得一定的经济效益。现今国产化装置中存在工艺方案不合理、能耗高以及产品收率低等不足,本文主要是从工艺流程出发,针对伴生气轻烃回收工艺,讨论设备选型和设计以及控制系统等,提出工艺设计的相关思路和原则。

1 回收工艺特点分析

目前对轻烃的回收普遍采用冷凝分离法,制冷工艺主要有冷凝制冷法、膨胀制冷法以及混合制冷法,在工艺上都是通过气体冷凝获得液烃,液烃经蒸馏分离后得到合格产品。其流程组织是由七个单元组成:原料气预处理、增压、脱水、冷凝分离、制冷系统、液烃分流以及产品储配。

一般的伴生气压力低其气质富,由于冷凝分离的工艺要求,需要增加压缩机来对伴生气进行增压,增压值的大小与干起外输压力、分馏塔塔压、制冷温度、产品收率等因素相关。

2 工艺流程优化

工艺流程的优化主要包含了制冷工艺的选择、工艺流程的设计以及工艺参数的优化。

2.1 制冷工艺的选择

制冷工艺的选择主要是在分析原料气的压力、组成以及液烃回收率等基础上进行的,如果伴生气的处理量较小、组成较富,可通过浅冷回收工艺来对C3+烃类进行回收,制冷工艺一般为冷寂制冷或者为冷寂制冷与节流膨胀制冷相结合。如果伴生气的处理量较大且组成贫,对乙烷的回收就采用深冷回收工艺,制冷工艺多为混合冷剂制冷、复叠式制冷、膨胀机制冷或是冷剂制冷与膨胀机制冷结合的方式。

国内冷剂制冷工艺主要采用丙烷压缩循环制冷,制冷系数较大,所采用的装置所需要的冷量是由外部制冷系统提供,运行过程中可通过调节制冷量来适应原料气的变化。膨胀机制冷的三种方式为透平膨胀机、热分离机和气波机制冷。透平膨胀机因为其质量保证,操作维修方便等优点而被优先选用,而对于无供电条件的地区则有限采用热分离机或气波机制冷。

2.2 工艺流程的设计

伴生气的轻烃回收工艺流程中主要是由七个单元组成,工艺流程的设计就需要以这七个单元为基础统一组织,保证经济、高效运行。浅冷工艺所需冷凉是由外加冷剂制冷提供,改装置运行的主要能耗是对外加冷渊和原料气的增压消耗,流程组织中需尽量减少增压能耗和冷损。在冷凝压力一定时,合理匹配气源压力、液烃分馏塔压力、外输压力以及产品收率等来保证最小的增压能耗,同时还需做好低温分离器排除气体的能量回收问题。工艺的设计需要从整个流程综合分析,合理设计增压、制冷、冷凝分离和液烃分馏几个单元,有效利用亚能与外加冷量。

在深冷工艺出于对冷量的要求需采用冷剂制冷和膨胀机制冷想结合的制冷工艺,从整个流程出发来安排原料气是采取先膨胀后增压或先增压后膨胀的方式来获得合适的膨胀比而得到更低的制冷温度与更高的收率。工艺流程的设计需要多使用新技术、新工艺,如液体过冷工艺LSP、气体过冷工艺GSP、直接换热工艺DHX以及混合冷剂制冷工艺等。

2.3 工艺参数的优化

为保证装置的经济合理运行,就需要制定合理的工艺参数,在伴生气组成一定的情况下,浅冷工艺中主要需要确定的是冷凝温度与压力。

冷凝压力是由气体外输压力决定,如果液烃输送到液烃分流单元需要在自身压力下进行,冷凝压力就需要满足分馏操作的压力要求。冷凝压力是以气体外输压力和液烃分馏操作压力中的高值来确定,如果采用膨胀机制冷,冷凝压力需创造条件来达到一定的膨胀比。在C3+烃类回收装置中,初步确定冷凝压力后,温度的选择在保证C3较高的冷凝率同时也不能使C2有着过高的冷凝率。压力一定时,温度与气体的组成相关,C3+含量较多时的温度较高,反之则低。如果冷凝温度降低会增加C3+的冷凝率,但C2的冷凝率会增加更快,这就耗费了更多的冷量,还需从凝析液中除出,浪费能量造成经济损失。

冷凝温度和压力的确定需要从整个工艺流程出发,综合考虑各单元的能量利用来进行工艺设计。在C3+烃类的浅冷装置中一般C3收率为50~80%比较合适,在深冷装置中一般采取60~85%的C2回收率,最佳产品收率的确定还需进行工艺计算和方案对比来获得。冷凝温度在-20~-35°C时,冷量可通过丙烷冷剂压缩循环制冷来提供,温度低于-35℃时,可采取膨胀制冷,同时也可适当提高冷凝压力来获得更为经济的轻烃回收率。

3 设备选型及设计

工艺流程的设计中的关键问题之一就是设备选型和设计,这也是保证工艺流程实现的基础,选型与设计中应遵循高效、轻便、技术先进且工作可靠等原则。

装置中的气-液分离器如果设计计算和内部结构不合理就会使得气相中携带液滴而造成液烃回收率降低。制冷机、压缩机和膨胀机的设计选型中需与厂家充分协商,提供准确的参数和相关工艺要求,确保正确选型和机组的供货质量。作为主要的能耗部分,选型的合理与否直接决定了能耗的高低。因体积小、换热面积大、换热温差下一集介质适应性强等优点,板翅式换热器较受欢迎,但是在选型中因为没有标准系列需给厂家提供各股流的参数、热负荷和工艺要求来选用。分馏塔多采用填料塔而较少使用浮阀板式塔,填料塔的填料层中的传质比较为复杂,没有统一的关联式来进行设计,其高度通常是参考实际数据获得,一般采用等板高度法。设计加热炉时应遵循热效率高、结构简单、占地面积小、造价低的炉体,实现连续和平稳的运行工艺要求,能实现撬装化。

伴生气一般压力低、气质富,需要进行压缩机增压来适应冷凝分离工艺要求,增压值的大小主要由制冷温度、干气外输压力、分馏塔塔压和产品收率决定。在选用制冷工艺时应精心组织工艺流程,合理利用外冷和内冷,综合分析工艺和参数来获得更好的经济性,设备选型设计主要体现先进技术和高效的原则来提高轻烃回收率。

参考文献

制冷工艺论文第4篇

[关键词]H型钢 控轧 控冷

中图分类号:TM725 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)01-0007-01

1 前言

H型钢作为一种经济断面钢材问世已有几十年,现已广泛应用于高层建筑、桥梁、车辆、码头、电力、制造业等领域。与世界发展水平相比,我国H型钢生产起步较晚,从1998年马鞍山钢铁公司引进德国工艺技术与设备的大H型钢生产线投产以来,经过十多年时间的发展,已先后培育出马钢,莱钢、津西、日照、长治等H型钢主流生产企业,加快了我国H型钢生产的发展,为推动我国钢铁工业结构调整和钢材品种优化做出了重要贡献。

随着H型的广泛应用,对H型钢的力学性能要求也越来越高,从而引发了对H型钢控制轧制、控制冷却技术的研究。国外已有了相关的研究成果,并运用于生产,但技术仍未成熟①。而我国尽管近几年H型钢生产水平不断提高,为研究控轧控冷技术提供了平台,但认识较晚,正处于起步阶段,运用控轧控冷技术改善H型钢强度、韧性和焊接等性能的工艺还比较少。本文结合热轧工艺特点,分析了控轧控冷中需要注意的几个关键因素。

2 研究现状

2.1 国外H型钢控冷技术的发展及现状

早期一些国家如比利时,瑞典等国的钢铁厂首先采用控轧来代替常化处理,解决了钢的脆断性问题,这确立了控冷技术的原始技术。以后随着控冷技术的发展,60年代采用控轧控冷解决了含Nb钢VTs偏高的问题。近年来国外有关控冷应用基础研究日益深入,发表了许多水平较高的学术论文,进一步指导和推动控冷技术的发展和应用。

20世纪60年代上半期,日本新日铁为在提高韧性的同时保持良好的焊接性能,采用了微合金化加上控轧控冷的措施。轧制中对H型钢翼缘进行控制冷却,以减少温度差,细化铁素体晶粒,同时使得H型钢的断面各部分的组织均匀,防止产生较大的内应力,以及翘曲和弯曲。

20世纪80年代后期卢森堡的阿尔贝德在开发低温高冲击韧性钢中也取得了较大的成功,采用了TM-SC工艺(控轧-局部冷却工艺)开发出的低温高冲击韧性钢,在轧后采用了QST工艺(淬火自回火)。通过对钢材的微合金化处理,结合采用TM-SC工艺和QST工艺,产出了传统工艺无法获得的高韧性高强度的产品,同时保持了其良好的焊接性能。为克服普通的TM热轧工艺在轧制H型钢的缺点,卢森堡的阿尔贝德公司与其它公司合作开发了TM-SC工艺,生产的产品截面的性能均匀,提高了轧机的生产效率。可以看出这个局部冷却工艺与H型钢翼缘冷却工艺几乎是相同的。卢森堡的阿尔贝德公司与其合作伙伴进一步开发了QST技术,鞍山科技大学硕士论文第一章课题综该工艺是在终轧后对钢梁进行快速水冷,使其表面生成马氏体,在钢梁中心冷前停止水冷,利用中心余热进行回火。

目前世界上H型钢控冷技术以卢森堡的阿尔贝德公司为代表,开发了H型TM-SC轧制技术和QST控冷技术,代表了目前H型钢生产及控冷技术的最高水QST控冷技术设备.

2.2 国内H型钢控冷技术的发展及现状

20世纪60年代初,我国在控制冷却和钢材形变热处理工艺方面己经起步,取得初步的成果。70年代初,控冷技术先后被列为“六五”、“七五”“八五”科攻关项目,有关大专、科研院所及生产厂家,结合常用钢种和国内的控冷技件,在控冷技术的基础理论与实际应用方面做了许多卓有成效的工作,如测钢种的基础数据,对Nb、V、Ti微合金元素在钢中的作用,形变奥氏体再结晶控冷工艺与组织性能的关系,微合金元素碳氮化合物固溶析出,钢的变形抗力进行了广泛深入的研究;某些生产厂应用控冷工艺取得了提高产品质量的良好果。另外还在重钢五厂等建成了国内第一条独具特点的控冷生产实验线。这些作为我国进一步发展和应用这项具有明显经济效益的轧钢新技术奠定了可靠的石出。

1991年12月,马钢在改造了630轧机试轧后,成功地轧制了ZO0rnrn以下H型钢,但由于种种原因没有批量生产。1992年6月,马钢向外商提出了万能钢轧机的项目询价书,最终德国曼内斯曼德马格萨公司(MPs)中标。这是我国投兴建的第一条万能轧机生产线。至1998年又引进建成我国第一条热轧腰200一700~的H型钢生产线,该厂的设备是从德国和美国引进的,是我国目前产H型钢装备水平最好、自动化程度最高的生产线。前后不过10年时间,因此H型钢的控制冷却方面,国内开展的研究工作还很少。我国鞍山第一轧钢厂于年从美国内陆钢铁公司引进了一套H型钢二手生产设备,该生产线设置了控山科技大学硕士论文第一章课题综述,可以在成品孔出口辊道上进行强化喷水冷却,同时在冷床入口侧设有立冷翻装置。

从总体上来看,我国H型钢生产还处在起步推广阶段。如何使热轧H型钢尽

快在国内工程建设中广泛应用,充分发挥其优越性,是当务之急。

3 控制冷却技术

控制冷却是通过控制轧后钢材的冷却速度达到改善钢材组织和性能的目的。由于热轧变形的作用,促使变形奥氏体向铁素体转变温度(Ar)的提高,相变后的铁素体晶粒容易长大,造成力学性能降低。为了细化铁素体晶粒,减小珠光体片层间距,阻止碳化合物在高温下析出,以提高析出强化效果而采用控制冷却工艺。

控制冷却条件(开冷温度、冷却速度、终冷温度)对相变前的组织和相变后的相变产物、析出行为、组织状态都有影响。因此为获得理想控制冷却钢材的性能,就要选择良好的冷却方式。一般可把轧后控制冷却过程分为三个阶段,称为一次冷却、二次冷却和三次冷却(空冷 )[1][2][3]。三个阶段的冷却目的和要求是不同的。

4 对控轧可行性分析

控制轧制(TMCP)技术的核心是晶粒细化和细晶强化,用以提高钢的强度和韧性的方法。控制轧制原理是应用了奥氏体再结晶和未再结晶两方面理论,控制奥氏体再结晶的过程,利用固溶强化、沉淀强化、位错强化和晶粒细化机理,使内部晶粒达到最大细化改变低温韧性,增加强度,提高焊接性能,是将相变与形变结合起来一种综合强化工艺。根据奥氏体发生塑性变形的条件控制轧制可分为三种类型。(1)再结晶型的控制轧制(2)未再结晶型控制轧制(3)两相区控制轧制。

H型钢控制轧制即对轧件温度和变形量进行控制,可以参考中板的低温控轧技术,但由于H型钢断面复杂,二者存在差异。

5 轧后控冷现状

轧后控冷是继控制轧制后进一步提高产品性能的一项技术,与棒线材控制冷却原理相同,对轧后的H型钢进行快速冷却使表面生成马氏体组织,在轧件中心冷却之前停止冷却,表面马氏体组织利用中心余热进行自回火。由于H型钢断面复杂,冷却工艺要求很高,需要保证终轧断面温度均匀并且冷却过程中冷却均匀。与国外技术相比,我国研究和实践已显落后。国外已出现轧后超快速冷却技术,得到均匀的铁素体+珠光体组织,且晶粒较细,提高了产品的屈服强度。

6 结语

目前国内外H型钢控轧控冷技术还没有趋于成熟,但控轧控冷已成为国内外公认的发展方向。我国H型钢生产已初具规模,现已有条件加快步伐开展这方面的研究。

(1)发展近终形坯短流程技术,简称CBP技术。该技术以近终形连铸坯为原料,用一架轧边机代替原来的开坯机,轧制得到万能轧机需要的断面尺寸。通过这种途径可以降低轧制温度,实现温控轧制。

(2)在轧线设立保温罩,降低开坯温度,对轧件温度实行控制,研究低温轧制的可行性。

(3)尝试开发万能轧机机架间冷却装置,对翼缘中心表面及R角冷却,使轧件温度均匀。

(4)加强对精轧后冷却技术的理论研究,在短时间降温阻碍奥氏体晶粒长大,使晶粒细化,均匀提高产品强度,对内部组织和力学性能实行控制。

参考文献

制冷工艺论文第5篇

关键词:伴生气 轻烃回收 工艺流程设计 设备

在油气田中有着众多的伴生气资源。为了确保油气具有较高的综合利用效率,加强伴生气轻烃回收工艺技术研究至关重要。工艺设计过程中应选择相匹配的制冷工艺,科学合理的设置工艺流程,利用好外冷与内冷;在选用设备时,要遵循技术先进高效的原则。

一、伴生气轻烃回收的工艺流程设计

虽然实际中存在各式各样的伴生气轻烃回收的工艺流程,但总的来说由几个单元组合而成。工艺设计时,应对所有的工艺单元进行统一安排组织,以系统优化角度上出发,切实保证产品的实际收率与质量,合理的节省工程投资,降低运行费用,从而实现技术经济效益最大化目标。

1.浅冷工艺装置的设计

外加冷剂制冷提供所需的冷量,在该装置运行能耗中最不可忽视的就是外加冷源和原料气增压压缩机消耗的动力。所以,该装置要想既经济又正常的作业,就要求在流程设计过程中,防止有过多的增压能耗与冷损情况的发生。对冷凝压力进行选择时,必须全面了解掌握气源压力、产品收率、外输压力、液烃分馏塔压力等情况,降低增压能耗。此外,进行浅冷分离时,常常会因为低温分离器分出的气体存在1.0mpa以上的压力,而该气体通常都会直接外输,不用这么高的压力,所以,应将该部分的能量予以回收。实际中,应通过膨胀制冷,这样能够得到相应的温降,发挥着补充装置冷量的作用。我们应从总体流程角度出发,对增压、冷凝分离、制冷、液烃分馏等各单元进行科学合理的设计,确保压能与外加冷量的较高利用率。

2.深冷工艺装置的设计

为了达到工艺条件下提出的冷量要求,要首选我们国家自己研发出的成效高的膨胀机制冷,如果只采用伴生气压降膨胀制冷是根本无法实现装置对冷量的要求的。所以,应采用相应的外加冷剂制冷对冷量进行补充,也就是将冷剂制冷与膨胀机制冷综合而形成的一种混合制冷工艺。在以膨胀机制冷为主的装置中,当原料气预冷后,是先实施膨胀后在进行增压(这里指的是逆升压),还是先增压完再膨胀(这里指的是正升压),必须对总体的流程安排予以充分的考虑,这样就能够保证其具有合理的膨胀比,获得较低的制冷温度及较高的收率。工艺流程设计时,要充分运用先进的工艺技术,实现节能降耗的目的,不断增强液烃收率。比如,可采用气体过冷工艺、直接换热工艺、混合冷剂制冷工艺等。

3.以回收C3+烃类为目的装置的设计

在初步明确冷凝压力后且明确具体的冷凝温度时,要求确保C3冷凝率的适当性,不能过高又不能过低。当达到一定的压力后,冷凝温度由气体组成而最终决定。如果伴生气内存在较多C3含量,那么,冷凝温度就会很高,含量较少时,冷凝温度就会很低。一旦冷凝温度下降,尽管C3的冷凝率进一步提升,但常常会由于C2冷凝率提升速率更快,需要使用庞大的冷量对C2进行冷凝,同时还会耗费掉一定的热量从凝析液中脱除,根本达不到经济合理的要求。

二、伴生气轻烃回收的工艺设备

工艺流程内包含了各种工艺设备,流程是否能满足工艺设计的要求,主要看其选用的设备是否是高效完善的。在选择设备过程中,要始终以高效、技术先进、可靠等角度出发。

如果装置中的气——液分离器有内部结构及设计计算不达标的问题,那么,就会直接导致气相携带出液滴,很难获取到符合于计算结果的凝液量,这样大大削弱了液烃回收率。我们一般使用的重力分离器没有多佳的分离效果,为了确保具有较高的分离效果,多数相关学者都加大了该方面的研究力度,研发了多样化的分离器,能够应用于回收装置中,从而保证气——液分离效果。

1.压缩机、制冷机、膨胀机的选择

应积极和制造厂商沟通交流,将具体的工艺要求与有关参数告知给厂商,合理的选择设备,以确保所选设备具有较高质量。选型过程中,要以国内自行生产的设备为首选,特殊情况下可选择国外一些先进的设备。压缩机和冷剂制冷机组在伴生气轻烃回收装置中占有重要地位,实际选型过程中,必须精确的估算出压缩机的功率和制冷机的制冷量,这样能够防止过多的能耗。

2.板翅式换热器

由于该设备缺乏一套规范系列,所以,选择设备时,相关设计工作者应将各股流的工艺参数、热负荷、工艺要求全部转达给生产厂商,然后,生产厂商再据此进行科学合理的生产,这样所制造出的换热器在质量上就可得到保证。无论是冷换设备还是冷剂蒸发器均适合采用板翅式换热器,不仅具有较好的换热效率,而且还给橇装设计提供了极大的便利。

3.加热炉

选用造价合理、 炉体结构简单、热效率性好的加热炉,严格根据相关的工艺要求生产,切实做到橇装化。我国自行生产了圆筒式和火筒式两种加热炉。如果实际中存在100O一2500kW的热负荷,应以圆筒式加热炉为首选;在一些小型装置中,当存在20—500kW的热负荷时,以火筒式加热炉为主,该炉的最大优势是重量轻、不会耗费太多的钢材,也不会挤占太大的面积,对于橇装化目标的实现提供了重要的保障。

三、结论

综上所述可知,科学合理的设计工艺流程,选择相配套的制冷工艺,用好外冷与内冷,优选优质工艺方案,确保液烃具有较高回收率,适当的节约投资。使用先进高效的设备,促进技术经济效益最大化。

参考文献

[1]边龙.轻烃提炼 天然气中找油田[N].大庆日报,2008年.

[2]朱良.轻烃类石化冷却系统的空冷器散热性能及优化技术研究[D].内蒙古工业大学,2010年.

[3]童立志,李少军,刘洪杰,贾琴芳,朱汉兵.轻烃回收膨胀机制冷工艺、编程计算方法及计算分析[J].内蒙古石油化工,2009年20期.

[4]童立志,李少军,刘洪杰,贾琴芳,朱汉兵.冷凝分离法轻烃回收工艺影响C_3~+收率因素系统分析[J].化工技术与开发,2010年01期.

制冷工艺论文第6篇

关键词:高层建筑,钢结构,焊接

 

钢结构由于其优越性,在我国(超)高层建筑中越来越普遍采用。钢结构施工技术含量高,其中焊接是其关键的施工技术之一。焊接质量常常是施工质量控制的难点,特别是在较低温度下焊接施工时,由于环境温度较低,加之高空风速较大,增加了焊接接头的冷却速度,导致焊接裂纹倾向加大甚至出现焊接裂纹。因此我国有关标准、规范规定,在环境温度为O℃以下施焊时,应进行工艺试验,以确定相应的施焊工艺,但具体做哪些工艺试验及如何进行,尚无统一标准和明确规定。本文结合具体工程实例,综合考虑环境温度和风速的影响,对0℃以下高层钢结构焊接施工工艺和质量控制进行了探讨。。

1.工程概况

某大厦是一座多功能、高智能、综合性的高层建筑,由A座、B座和连体群房等组成。其中A座建筑地下4层地上52层,高度200.80m,设计采用内核心筒一外框柱结构体系,±0.000以上采用全钢框架柱梁,金属压型模板和现浇钢筋混凝土楼板;外框架柱为箱型截面,内筒钢骨柱为H型截面,钢梁为I型截面。所用钢材材质为SM490B。根据施工进度和施工地点气象资料,该大厦42F一52F楼层施工时,存在0℃以下焊接施工问题。其焊接接头主要结构形式如下。

A、接头形式箱型柱—柱、材质SM490B、焊件厚度25/mm、焊接方法手式电弧焊、施焊位置横位;

B、接头形式柱—梁、材质SM490B、焊件厚度16.25/mm、焊接方法手式电弧焊、施焊位置平位;

2.冬季焊接施工存在的问题

所用钢材为SM490B钢,属日本钢号(符合JISG3106标准),其化学成分C≤0.18、Mn≤1.50、Si≤0.55、P≤0.040、S≤0.040

该钢材属于普通低合金结构钢,其CE(IW)=0.43%,焊接时对冷却速度较敏感。当在温度较低的环境下焊接施工而无有效工艺措施时,由于冷却速度较大,有可能出现马氏体淬硬组织,而增大冷裂倾向甚至出现裂纹,故较低环境温度给焊接质量造成不利影响。同时现场的风速较大也是必须考虑的因素,因此必须根据现场情况,通过工艺试验制定相应的工艺措施,以确保施工质量。

3.焊接性试验

为确定SM490B钢在现场条件下焊接时的抗裂性能,模拟现场情况(施焊位置、环境温度、环境风速、冷却方式等)进行斜Y型坡口焊接裂纹试验。

3.1试验内容

试验内容如下。

试验序号1,材质SM490B,板厚25,焊条型号E5015,环境温度-5℃,环境风速5m/s,预热温度125℃,冷却方式空冷;

试验序号2,材质SM490B,板厚25,焊条型号E5015,环境温度-5℃,环境风速5m/s,预热温度100℃,冷却方式空冷;

试验序号3,材质SM490B,板厚16,焊条型号E5015,环境温度-5℃,环境风速5m/s,预热温度100℃,冷却方式空冷;

试验序号4,材质SM490B,板厚16,焊条型号E5015,环境温度-5℃,环境风速5m/s,预热温度50℃,冷却方式空冷;

确保试验可靠,每一板厚各制备备用试件一套。。

3.2试验方法、评定标准

按《斜Y型坡口焊接裂纹试验方法》(GB4675.1-84)标准执行。焊接工艺参数为:焊条直径φ4、接电流170±1OA、焊接电压24±2V、焊接速度150±10mm/min。

3.3试验结果

对上述试件取样进行检验,试验序号1,2,4试样未发现任何裂纹,而试样3在焊缝根部和表面均发现裂纹。表明在试验环境条件下,SM490B钢当板厚为25mm时,焊前预热至100℃可避免裂纹产生;当板厚为16mm时,焊前预热至50℃时,可避免裂纹产生,而在环境温度下施焊,不能避免焊接裂纹。

4.焊接工艺性能试验

4.1试验内容

试验内容如下:

试验序号1,材质SM490B,板厚25,焊接位置横位,环境温度-5℃,环境风速5m/s,预热温度1100℃,冷却方式石棉保温;

试验序号2,材质SM490B,板厚25,焊接位置平位,环境温度-5℃,环境风速5m/s,预热温度1100℃,冷却方式石棉保温;

试验序号3,材质SM490B,板厚16,焊接位置平位,环境温度-5℃,环境风速5m/s,预热温度1100℃,冷却方式石棉保温;

焊接工艺参数为:焊条直径φ4、焊接电流160~170A、焊接电压23~24V、焊接速度150 mm/min、焊接过程中注意层间温度不低于预热。

为确保试验可靠,每一板厚各制备备用试件一套。

4.2试件的形状和尺寸

试件的形状和尺寸如图所示。

工艺试验试件形状和尺寸

4.3试验方法、步骤

1)在试件上打上钢印,作好标记。

2)测定施焊环境温度、湿度及施焊处风速,并作记录。

3)上述施焊环境符合要求后,进行焊接试验,当需要预热时用氧一乙炔焰加热至规定温度。

4)由持证焊工按拟定的焊接工艺施焊试件。

4.4试样检验殛结论

1)试验检验及合格标准按《钢制压力容器焊接工艺评定》(JB4708-92)执行。

2)所焊试样经上述检验,均满足标准要求,拟定的焊接工艺合格。同时序号1较之序号2冲击性能有所改善,表明石棉保温的后热措施有效。

5.冬季焊接施工措施

以上述评定合格的焊接工艺为依据,制定冬季焊接施工工艺,并采取以下工艺施工。

1)焊接前对焊工进行冬季焊接施工技术培训,使焊工明确冬季焊接工艺,严格按工艺纪律施工。

2)焊接前,每天由专职焊接管理人员测定环境温度及风速,并随时注意天气变化。

3)雨、雪天禁止施焊。。当环境温度低于试验温度时禁止施焊。

4)注意冷空气对焊件表面对流散热的影响。当风速大于5m/s时,禁止柱一梁焊接施工,否则须搭设防风棚,当风速大于2 m/s时,箱型柱一柱焊接须搭设防风棚(防风棚应可靠,采用四面围帆布挡风,并且顶部来风处也应遮挡)。

5)预热用2~4把燃气烘枪烘烤。预热区在焊道两侧,每侧宽度均应大于焊件厚度的2倍,且不应小于100mm。预热温度用测温笔在距焊缝中心50 mm处测量,达到规定的温度后方可进行焊接作业。

6)每条焊缝应一次焊完,中途不得中断,如因意外原因(如停电、下雨、下雪等)中断,应及时采取后热、缓冷措施。重新施焊前应对已焊焊缝进行检查,且焊前需按规定进行预热。

7)箱型柱一柱对接时由两名焊工对称施焊,并根据现场情况安排一名焊工辅助施工,如领取焊条、层问烘烤、中途接换焊接等,以确保层间温度和连续施焊。

8)箱型柱一柱对接焊接完成后,立即存焊缝区上下250mm范围内用厚30mm的石棉包裹三层,以减缓接头冷却速度。

6.实际结构的焊接

按上述工艺对实际的柱一柱、柱一粱接头进行焊接,所有焊接接头焊后经100%超声波探伤和磁粉探伤,未发现裂纹。焊缝按《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》(GB 11345—89)标准检验,I级焊缝一次合格率达99.8%。证明拟定的工艺试验方案和焊接工艺合理。

参考文献

[1] GB 50205—2001.钢结构工程施工质量验收规范[s].

[2] JGJ 99—98.高层民用建筑钢结构技术规范[s].

制冷工艺论文第7篇

【关键词】循环水冷却工艺;热交换器;冷却构筑物;冷却塔

水资源是人类赖以生存的珍贵资源,随着近两年我国对于生态环境保护意识的提高,对于工业用水以及污水的排放加强了监督和控制。据统计,用于循环冷却系统的冷却水占据了我国现代化工厂全部用水量的68%-80%,如此庞大的用量和占比也引发了我们对于循环冷却水的处理工艺的思考,在工厂生产的早期由于对于节约用水的要求没有现在这么高,冷却水的处理也比较简单,但是随着工业的发展以及循环冷却系统的引入使得当前的循环冷却水的浓缩倍数大大的增加,为了能够提高当前工业冷却水的使用效率,防治设备受到结垢和侵蚀缩短使用寿命,以及减少污染等需求,必须采取一定的循环水处理工艺。

循环水冷却处理工艺主要类型和应用范围(着重说明一下化学药剂处理、有机磷配方、正磷配方以及无磷配方的特点和应用范围)

循环水处理的工艺类型很多,不同的工艺类型处理的特点和效果也各有不同,循环水处理工艺主要类型有化学药剂处理、静电处理、膜处理、磁化处理和臭氧处理等,由于大多数的企业中采用的是化学药剂处理的方式,化学药剂处理是当前为了避免工业循环冷却水的结垢、腐蚀以及微生物滋生等现象,在循环水冷却处理中加入阻垢剂、杀菌剂、缓蚀剂等化学药剂的主要技术,化学药剂处理是我国目前循环冷却水水质稳定的关键技术。常规的化学药剂处理的药剂配方主要是以磷系为主,在循环水冷却处理工艺中水质化学处理的药剂种类有很多,例如:预膜剂、化学清洗剂、缓蚀剂、混凝剂、消泡剂、杀菌灭藻剂等。在实际的循环水冷却处理工艺当中,药剂的选择一定要注意根据各药剂的化学特性和处理功能,提高多种药剂的协同作用,能够有效的降低药剂的成本,提高水质稳定的效果。

循环冷却水处理工艺的日常应用与管理(日常应用与管理在写深入些,对于不同的几种补水水源如何进行调整,保证循环水水质合格。更好的达到节水减排)

循环水的管理工作向来是“一份试剂九分管理”反映了管理在循环冷却水处理工艺中的作用,由于循环冷却水在应用过程中发生了多种变化,因此对于水质的检测与调整是循环冷却水处理工艺管理的重要内容,具体措施为:

1、明确水质标准,严格工艺管理

为了做好循环水的日常管理工作,我们必须明确循环水的质量标准。为此应采取以下几个措施来实现:1、坚持分析监测制度。规定对水质指标作现场分析,再由公司化验室每周抽样一次,其中还包括对当天所留水样的复查,以确保分析的准确可靠性;2、 重视人工可调指标的执行和考核(药剂浓度、余氯、碱度),对关键操作实行工序管理。我们将水处理药剂投加作为工序管理点进行质量管理,以确保药剂浓度指标合格;3、工艺指标合格率、分析差错率及工序能力都纳入考核范围。4、为了保证加药的准确性,我们对加药方法均要作详细规定。对某个系统而言,每提高1mg/L药剂浓度需加多少公斤药剂,以及每补1t水应该加多少药剂,都要经过计算,教给每个操作人员。这样,加入量很准确,不会发生超标或不足。

(我厂药剂是承包商大包,他们采用自动加药,他们通过分析数据进行药剂调节,车间进行监控分析。此段需要改)

2、水质监测与监控(可加入如:浊度、腐蚀速率、沉积速率如何进行控制和管理,着重实际生产,少一些理论最好。如浊度高时,如何处理)

水质监测包含的内容很多分别是:控制钙硬、总碱度,当循环水的浓缩倍数稳定并且不受外界影响的时候,水总碱度直接影响着系统的结垢过程。水的硬度是水中钙离子和镁离子的综合,循环冷却水处理工艺中重要的指标。这两项水质指标的控制对于循环冷却水处理有着非常重要的意义,无论任何工艺类型都需要密切的控制水硬度和总碱度;PH值,根据配方或者其他工艺类型的特点,分析PH的理论值,避免冷却塔中二氧化碳的逸出影响到浓缩的倍数,所以对于Ph值的控制也是循环水处理工艺日常管理中重要的环节;3、总磷、正磷、Cl-离子,总磷的检测和管理工作是为了计算水中有机磷的含量,避免磷超标。磷的主要来源是磷系水稳定控制药剂,而别是在循环冷却水处理的过程中,如果遇到较强的养护剂,会导致部分有机磷失效从而降低循环冷却水处理的效果。而对于Cl-的控制则是为了避免设备受到严重的腐蚀效果,特备是很多不锈钢管道设备对于Cl-的反映十分敏感,必须进行有效的监督和控制;4、泥垢,尽管多种循环水处理工艺都对水中的微生物进行了清理,但是如果满足适当的生长条件,微生物还是会大量的生长,而且卫生的繁衍过程及其迅速。微生物的生长造成的危害特别的大,主要是其生理活动造成的粘泥,如果不加以控制,生物粘泥的处理将非常的麻烦,因此提高对水质中微生物的检测也是非常重要的,是日常管理的核心环节。

3、浓缩倍数与补水(我厂现在是高浓倍运行>8,说明节水及水质质量控制,着重实际生产,少一些理论最好)

循环水的含盐量与补给水含盐量之比为浓缩倍数。这是循环水处理中的一个重要的技术经济指标。控制方法是严禁任意排水,乱接水管,使系统密闭循环。发现漏水及时处理。设计浓缩倍数3.0,在使用初期,热负荷偏低时难以达到,控制在设计指标(浓缩倍数为3.0)。随着系统逐步正常使用,浓度倍数逐步提高达到设计能力时浓缩倍数可达4.0-5.0倍。循环水浓缩倍数即是水质指标也是经济指标,为此我们根据水系统的水量平衡计算出了补水量,即补水量=蒸发量+全排污量。排污量=增发量/(浓缩倍数-1),以上公式我们能够看出,适当的提高浓缩倍数能够减少排污量,这也是循环水处理工艺管理的重点。

结语:

循环冷却水处理的工艺有多重,但是对于水质的处理的目的是一样的,都是为了减少对循环水处理系统设备的危害,提高对水的利用,我们总结了不同的循环冷却水处理工艺以及其应用范围,并对循环冷却水处理工艺日常管理的重点进行了分析,希望能够对该类水处理工艺及其应用提供帮助。

参考文献:

[1]刘怀胜.钢铁企业循环冷却水处理技术的研究[J].四川冶金,2006,01:33-36.