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1、真 空 制 冷 28 MW 蒸汽喷射真空制冷设备 桥式 冷却剂“水”无污染,绝对环保 无毒、无腐蚀 无活动部分，低维护费用 使用寿命长，制冷能力无衰减 大量的温度低至80C的废蒸汽可被用做动力能量 冷却能力范围从几千瓦到28兆瓦 闪蒸原理，冷凝器和喷射泵保证不复杂和可靠操作。 充实的经验来自全世界范围的安装 2 制冷装置的类型制冷装置的类型 压缩制冷装置压缩制冷装置 蒸汽喷射制冷装置蒸汽喷射制冷装置 制冷制冷 工艺 热传递 设备 蒸发 间接 蒸发器 蒸发 直接或间接 闪蒸器 蒸汽压缩蒸汽压缩 工艺 设备 机械的 螺杆式、涡轮式或活塞式压缩机 流体动力 喷射泵（蒸汽压缩器） 压缩机的动力压缩机的
2、动力 电能（电机） 热能（动力蒸汽） 热能的排放热能的排放 工艺 热传递 设备 冷凝 间接 液化器 冷凝 直接或间接 冷凝器 目录目录 简介简介 简介 简介 2 压缩制冷装置与蒸汽喷射制冷装置 的对比 2 蒸汽喷射制冷装置结构及其工作原理蒸汽喷射制冷装置结构及其工作原理 3 闪蒸制冷装置的优点 3 用喷射泵实现蒸汽压缩 4 闪蒸制冷 4 蒸汽喷射制冷装置的类型蒸汽喷射制冷装置的类型 5 紧凑设计的蒸汽喷射制冷装置 5 塔式设计的蒸汽喷射制冷装置 6 桥式设计的蒸汽喷射制冷装置 7 标准化的蒸汽喷射制冷装置尺寸 8 安装与控制安装与控制 10 可能的组合方式 10 两种安装方式 11 喷射制冷装
3、置的控制 12 热回收装置热回收装置 14 喷射制冷装置的设计准则喷射制冷装置的设计准则 15 水 硝酸溶液/磷酸溶液 石膏水悬浮液 石灰乳 氢氧化钡溶液 各种废水 果汁 牛奶 胶 蒸汽喷射制冷装置的能力约在10至28000千瓦之间。 例如，水可以被冷却到约5。 压缩制冷装置与蒸汽喷射制冷装置的对比 压缩制冷装置与蒸汽喷射制冷装置的对比 制冷是一种昂贵的工艺过程。能耗的不断增加要求有 新的工艺对传统工艺（机械压缩）进行替代。因而， 更环保、更温和、更经济的闪蒸制冷工艺装置正越来 越多地为人们所采用。德国制造喷射泵在闪蒸制冷装 置的设计和制造方面具有超过50年的经验。 此类装置已应用于： 3 蒸
4、汽喷射制冷装置结构蒸汽喷射制冷装置结构 及其工作原理及其工作原理 图 图1：带有混合冷凝器的蒸汽喷射 制冷装置图 1 动力蒸汽 2 待制冷的介质 3 制冷后的介质 4 冷却水 5 升温后的冷却水 A 闪蒸器 B 蒸汽喷射压缩器 C 混合冷凝器 闪蒸制冷装置的优点 闪蒸制冷装置的优点 ? 结构简单，坚实耐用 ? 性能可靠，使用安全 ? 没有活动部件，因而很少有磨损 ? 极少的维护 ? 可以直接或间接冷却；间接冷却时，冷却介质通常 是水，易于操作 ? 很低的制冷介质滞留体积 ? 负荷可以频繁而快速地改变 ? 仅需要很少的电能 ? 废热和闪蒸汽用作动力介质 ? 季节性操作和/或间歇操作时非常高效 ?
5、 通过使用动力蒸汽节能控制可以进一步提高性能系 数*值 * 性能系数制冷能力除以动力 闪蒸制冷装置的分类 闪蒸制冷装置的分类 4 蒸汽喷射制冷装置构造及工作原理 采用喷射泵蒸汽压缩 采用喷射泵蒸汽压缩 喷射泵是由流体驱动的压缩器，没有活动部件；来自 吸入口介质（即待冷却的介质）闪蒸出的二次蒸汽， 通过吸入口进入到喷射泵头。 动力介质（通常是蒸汽）通过动力喷嘴后膨胀，压力 能就转变为动能。此能量流体撞击并传送吸入口介质 （即待冷却的介质），使其进入到混合喷嘴的进口锥 体部分。在通过混合喷嘴的喉口后进入扩散器，混合 蒸汽流的动能逐渐转变回势能，即介质被压缩到较高 的排放压力（图2）。 闪蒸制冷 闪
6、蒸制冷 对于每种流体，蒸发压力对应于特定的蒸发温度。当 一种液体的压力低于它的蒸发压力，它将会开始沸 腾。水在0100温度范围内的这种相互关系表示在 图3上。在闪蒸制冷装置中，只有一小部分待制冷的 介质被蒸发（蒸汽流量kg/s）。此过程所需的热能 是来源于剩余流体：温度降至沸点温度对应于已经达 到的较低压力。 蒸汽流将热能从被冷却介质传送到冷凝器内，从而将 热能传送给另外的系统（耗热设备、再冷却系统 等）。 图图2：喷射泵的结构和压力变化 ：喷射泵的结构和压力变化 图图3：饱和曲线（水）：饱和曲线（水）：ts = f(ps) 图4：100 kg/s温度20的水被冷却至10，蒸发了 1.66 k
7、g/s水，出口处水量98.34kg/s 罐内必须维持1.23kPa(绝压)的压力。蒸发焓为2478 kJ/kg，故冷却能力为2478 kJ/kg 1.66 kg/s = 4113 kW 混合喷嘴 扩散器 出口锥体部分 喉管 进口锥体部分 5 4 3 动力喷嘴 头部腔室 2 1 P1 动力蒸汽压力 P0 吸入压力 P 排放压力 PS 声速时的压力 PV 压缩效果 M1 动力蒸汽流量 M0 吸入流量 M 混合蒸汽流量 压力 温度 压力 温度 100 kg/s 水 20 C h=83.85 kJ/kg 1.66 kg/s 水蒸汽 98.34 kg/s 水 10 C h=42.01 kJ/kg 5 蒸
8、汽喷射制冷装置 类型蒸汽喷射制冷装置 类型 基本上，有三种不同类型的蒸汽喷射制冷装置： ? 紧凑设计，用于生产能力较小的情况； ? 塔式设计，用于中等生产能力和大生产能力的情况，占地面积很小； ? 桥式设计，用于高生产能力。 紧凑设计的蒸汽喷射制冷装置比 紧凑设计的蒸汽喷射制冷装置比 此类装置是由水平设计的设备组成：一个闪蒸器 （1）和一个冷凝器（2），安装为一体，共同组成一 个水平的容器。喷射泵（3）的安装平行于此容器。 安装一台小的液环真空泵（4）作为脱气单元。冷凝 热被冷却水带走，例如：通过冷却塔（6）。装置由 操作控制系统来控制。 此类设计需要相对非常小的占地面积，而且高度也不 是很高
9、。 此类设计需要相对非常小的占地面积，而且高度也不 是很高。 图图5：紧凑设计的2级蒸汽喷射制冷装置， 可将44m3/hr水从30冷却至10 图图6 冷却水 动力蒸汽 待制冷的介质 1 闪蒸器 2 冷凝器 3 喷射泵 4 脱气真空泵 5 收集罐 6 再冷却装置 7 循环泵 蒸汽喷射制冷装置类型 塔式设计的蒸汽喷射制冷装置 塔式设计的蒸汽喷射制冷装置 此类装置是垂直结构：闪蒸制冷室（1）和冷凝器室 （2），前者安装于后者的顶部。每一级闪蒸器和冷 凝器室之间可以通过管道或者可用于蒸汽压缩的喷射 泵（3）来相互连接。在许多情况下，为了冷却水的 再次冷却，配备一个冷却塔（6）。总之，蒸汽喷射 真空泵是
10、用作脱气单元。装置由操作控制系统进行控 制。 此类设计需要相对较小的占地面积，但需要较高的高 度。 此类设计需要相对较小的占地面积，但需要较高的高 度。 图图7：塔式设计的2级蒸汽喷射制冷装置， 可将200m3/hr水从10冷却至5。 冷却能力：1163 kW 图图8 冷却水 动力蒸汽 待制冷的介质 1 闪蒸器 2 冷凝器 3 喷射泵 4 脱气真空泵 5 收集罐 6 再冷却装置 7 循环泵 6 蒸汽喷射制冷装置类型 图图10 1 闪蒸器 2 冷凝器 3 喷射泵 4 脱气真空泵 5 收集罐 6 再冷却装置 7 循环泵 7 桥式设计的蒸汽喷射制冷装置 桥式设计的蒸汽喷射制冷装置 此类装置是由垂直或
11、水平布置的闪蒸制冷室（1）水 平安装的喷射泵（3）以及垂直设计的冷凝器室（2） 组成。每一级闪蒸器和冷凝器室之间可以通过管道或 者可用于蒸汽压缩的喷射泵（3）来相互连接。在许 多情况下，为了冷却水的再次冷却，配备一个冷却塔 （6）。还包括一台蒸汽喷射真空泵，用于脱气。装 置由操作控制系统进行控制 。 此类设计装置的高度相对较低，但需要较大的占地面 积 此类设计装置的高度相对较低，但需要较大的占地面 积 。 图图9：桥式设计的3级蒸汽喷射制冷装置， 可将194m3/hr水从28冷却至15。 冷却能力：2900 kW 冷却水 动力蒸汽 待制冷的介质 8 蒸汽喷射制冷装置类型 标准化的蒸汽喷射制冷装
12、置尺寸 标准化的蒸汽喷射制冷装置尺寸 Jet Pumps提供标准化的装置。 优点： ? 简单设计 ? 低投资费用 ? 较短的交货时间。 针对特定应用的八种标准尺寸装置可供选择（见下 表）。也可按要求量身定制。下表给出的尺寸请参照 右侧/下页的图片（图11，图12和图13）。 净制冷能力净制冷能力 kW 20 100 300 600 1000 3000 7500 15000 待制冷的介质（水）待制冷的介质（水） 进口温度 C 12 12 12 12 12 12 12 12 出口温度 C 6 6 6 6 6 6 6 6 体积流量 m3/h 2.9 14.5 43.5 87 145 435 1086
13、 2172 管口尺寸：进口/出口 DN 25/40 50/80 80/150 150/200 150/250 250/400 400/700 600/1000 冷却水冷却水 进口温度 C 30 30 30 30 30 30 30 30 出口温度 C 40 40 40 40 40 40 40 40 体积流量 m3/h 8 37 95 190 305 855 2140 4275 管口尺寸：进口/出口 DN 40/50 80/100 150/200 200/250 250/350 400/600 600/1000 900/1400 动力蒸汽（动力蒸汽（0.4MPa (绝压绝压)） 夏天（100%负载
14、） kg/h 95 440 1100 2150 3450 9450 23500 47000 春天/夏天1 ）60% kg/h 约60 约260 约660 约1300 约2070 约5700 约14000 约28000 冬天1 ）20% kg/h 约20 约90 约200 约430 约700 约1900 约4700 约9400 补充水需求量（例如补充水需求量（例如12） m3/h 0.03 0.14 0.44 0.87 1.45 4.36 10.90 21.81 级数级数 1 1 2 2 2 3 3 3 设计类型设计类型 紧凑 紧凑 塔式 塔式 塔式 桥式 桥式 桥式 安装安装 非大气压 非大气
15、压 非大气压2) 非大气压2) 非大气压 大气压 大气压 大气压 电功率电功率 液环泵真空泵 kW 0.7 0.7 （无） （无） （无） （无） （无） （无） 冷却水泵13 ）（100%） kW 0.5 2.5 10 18 36 110 270 620 冷却水泵23 ）（100%） kW 0.5 2.0 8 15 25 80 200 450 被冷却介质泵3 ）（100%） kW 0.5 1.0 3 6 12 50 120 280 冷却塔风机（100%） kW 0.5 2.0 6 11 18 52 128 256 共计 kW 2.7 8.2 27 50 91 292 718 1606 尺寸（
16、蒸汽喷射冷却装置）尺寸（蒸汽喷射冷却装置） 长 m 2.5 3.5 2.0 2.5 3 15 20 22 宽 m 1.0 1.5 2.0 2.5 3 5 7 13 高 m 2.5 3.0 12.0 14.0 17 134) 204) 304) 重量重量5 ） 空 t 1.3 2.2 8 13 20 25 75 150 操作 t 1.5 3.0 10 16 25 32 100 200 充满水 t 2.0 4.0 14 28 40 70 240 550 1) 中欧 2) 加上冷却介质排放的储液槽 3) 基准为 / 0.0m 4) 加上气压高度（11m） 5) 不包括平台、泵、冷却塔和管道 图 图11：塔式设计：塔式设计
