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1、1 PVC+5+10冷冻循环水系统制冷机的应用周朝晖梁耀宁（广西南宁化工股份有限公司，广西南宁 530031 ）摘要 介绍了氨活塞式制冷压缩机、氨螺杆式制冷压缩机组、氟利昂螺杆式冷水机组；喷液螺杆式氨冷水机组；溴化锂吸收式制冷机等制冷量接近的5 种机型的制冷原理及在PVC制造 +5+10冷冻循环水系统上的应用流程，对5 种机型的投资、环保、流程、及运行优缺点进行了分析、比较，认为氟利昂螺杆式冷水机组和喷液螺杆式氨冷水机组具有投资少，占地少，制冷效率高，运行平稳，操作简便等较好的综合性能。关健词 制冷压缩机活塞离心螺杆吸收氨氟利昂溴化锂原理综合性能选择Application of refrige
2、rant model in PVC +5+10 cold circle water system ZHOU Zhao-hui , LIANG Yao-ning, (Guangxi Nanning Chemical Industry Co.,Ltd., Nanning 530031,China) Key words ： refrigeration; compressor model ；piston ;screw；absorption; amrnonia；freon；bromize lithium; principle; colligate performance; choose. Abstrac
3、t： The refrigerant principle of 5 kind models with conform refrigerating capacity, 8AS17 amrnonia piston compressor model， LG20CAB amrnonia screw compressor mode, W-LSLGF1000 freon screw compressor chiller, WPLSLGA1100 amrnonia insufflation screw compressor chiller, SXZ6-116DH bromize lithium absorp
4、tion chiller applied processes of PVC +5+10 cold circle water system were introduced. Their investment, environmental protection , processes, and In running addvantages and disadvantages were analyzed and compared. It was concluded that the freon screw compressor chiller and amrnonia insufflation sc
5、rew compressor chiller have better colligate performances, such as economizer ， covered small area，runned stably with high refrigerating effect , remarkbly energy, operation facility ,etc前言在 PVC 生产过程中，制冷工序作为一个必需的公用工程系统，要求该工序技术成熟、运行安全平稳、 故障少、 能耗低、 运行费用低。 然而， 由于制冷工序本身专业性强，与 PVC生产关联比较复杂。往往不被设计单位和生产用户深入
6、了解和重视。制冷工序投资大，在一套电石法PVC 新装置内占总投资的20%25% ，一套 8 万吨 /年的 PVC 装置制冷工序投资可达 26003250 万元；而且，建成后在运行过程中，制冷工序年运行费用高达9001000 万元/年。制冷及制冷配套的循环冷却水工序电耗占PVC 电耗的 50%（不含电石电耗）以上。而+5+10冷冻水系统占PVC 厂冷冻站投资和运行费用的主导。由此可见，制冷对PVC 的安全平稳运行、 能耗、 成本、 环保等方面都起到非常重要的作用。如何科学地选用合适的制冷系统？使有限的资金发挥更大的作用,是企业降低成本、增创效益的重要一环。目前，各种制冷设备产品品种繁多，根据PV
7、C 生产需要的两个制冷系统工作温度：1、冷冻水 +5+10。 2、冷冻盐水 -20 -35。本文主要讨论冷冻水+5+10系统制冷设备选用。2 国内 PVC 厂+5+10 冷冻水系统常用的制冷设备有活塞式制冷压缩机、离心式（螺杆）制冷压缩机、 吸收式制冷机等。目前， 这几种制冷设备我公司内都在使用，以下就这几种制冷设备的特点，在投资、能耗、操作性能、运行费用、清洁生产等方面综合考虑，就科学地选用合适的制冷机展开讨论。1 +5+10冷冻水系统制冷设备选用+5+10冷冻水系统可选用制冷设备有单级活塞式制冷压缩机、离心式（螺杆）制冷压缩机、吸收式制冷机等几种。1.1 活塞式制冷压缩机活塞式制冷压缩机根
8、据选用的制冷剂又分为氨（R717）和氟里昂（R22） 。相同型号的活塞式制冷压缩机针对不同的制冷剂，结构和材质也有所不同，不能混用。 氟里昂活塞式制冷压缩机在造价、节能、 操作、 维护性能等方面与氨活塞式制冷压缩机相比都没有优势，而且在 PVC 行业使用很少，所以不进行分析。这里主要讨论单级氨活塞式制冷压缩机。目前国内PVC 厂在 +5+10 冷冻水系统使用最广泛的制冷设备是以氨（R717）为制冷剂的单级氨活塞式压缩机。以氨单级活塞式制冷压缩机为主的+5+10 制冷系统在PVC 厂的流程是： 由蒸发器内蒸发的气氨经氨液分离器分离后，被压缩机进口吸入，经压缩后的气氨压力升高至1.31.5MPa，
9、温度也随之升高至100120。经压缩后的热气氨进入氨油分离器分离后进入立式冷凝器，热气氨在冷凝器中与循环冷却水再次进行热交换，气氨冷凝成液体氨， 流入氨贮槽。 液氨经过节流阀节流到所需的蒸发温度相应的压力，进入蒸发器， 吸收载冷剂 +5+10 冷冻水的热量后蒸发成气氨，同时使水的温度降低。降温后水通过水泵输送到PVC 厂各工段。用户需配置的制冷流程如图1：目前，国内制造的单级氨活塞式压缩机本身体积较高大，制冷附属设备：氨油分离器、立式氨冷凝器、氨贮槽、氨蒸发器、氨液分离器等设备也很庞大，为方便操作与维修，不能采用组合式布置，都是分别布置，占地较宽。管线长，设计、操作都比较复杂。当出现运行故障时
10、，操作工要检查多个设备和控制点，查找判断故障原因。特点： （1）活塞式压缩机工艺技术成熟可靠，由于各厂使用时间长，操作工较熟悉，培训容易。（2）使用环保制冷剂； （3）该制冷系统结构庞大、设备多、占地面积大； （4）操作复杂、烦琐，对操作工要求高。 （5）活塞式压缩机维修工作量大，易损件多，安全性差。1.2 离心式（螺杆）制冷压缩机以离心式制冷压缩机为主的制冷系统的制冷原理、流程和以氨单级活塞式制冷压缩机为主的的制冷系统制冷剂基本一样，制冷剂都要经过吸热蒸发、压缩、油分、放热冷凝、贮槽、 吸热蒸发这样的循环过程。离心式制冷压缩机在制冷系统中如同活塞式制冷压缩机一样起着压缩气体的作用。制冷剂液体
11、吸热由蒸发器蒸发成气体，经由压缩机的过气室进入叶轮的吸入口， 由于叶轮以高速转动，就把叶片间的气体以高速度甩出去，气体在被甩出的过冷气氨氨液分离器510冷冻上水氨油分离器立式氨冷凝器氨蒸发器循 环 冷 却水工序PVC 厂用冷工序510冷冻回水水泵热气氨液氨图1 用户配置氨单级活塞式压缩机制冷流程图单级氨活塞式压缩机少量冷液氨氨贮槽循环水回水循环水上水3 程中，叶轮对气体作了功，因此气体的速度增大，同时压力也增高。由叶轮出来的气体，其速度很高， 因此在叶轮的后面设有扩压器，一般是一个环形的通路，气体流经扩压器时沿流动方向的截面积是逐渐增大的，因而气流的速度降低，压力进一步增高。即由速度能转化为压
12、力能。扩压器出来的气体再由回流器引入下一个叶轮进行再一次压缩1。根据 PVC 生产 510冷冻水系统的工作温度，PVC 厂常用的是的离心式制冷压缩机是单级螺杆式制冷压缩机，以氨（R717）或氟里昂（ R22）为制冷剂。螺杆式制冷压缩机是利用一个阳螺杆（阳转子）与一个阴螺杆（阴转子）相互啮合所组成的一对转子，在机壳内回转而完成吸气、压缩与排气过程。螺杆式制冷压缩机有机器结构紧凑，体积小，重量轻；机器易损件少，运行周期长，维修次数少等优点和噪声大的缺点，噪声一般都在80 分贝以上。螺杆式制冷压缩机都进行组合式设计。有些机型可将油分离器、冷凝器、贮槽、蒸发器、分离器等设备部分或全部组合在一套制冷机组
13、上，采用程序或微电脑自动控制，使机组占地面积小、运行稳定。相同型号的组合式的螺杆式制冷压缩机，根据选用不同的制冷剂氨（R717）和氟里昂（R22） 。结构和材质也有所不同。121 普通氨螺杆式制冷压缩机组以氨为制冷剂的普通螺杆式制冷压缩机组，可将螺杆式压缩机、氨油冷却器、氨油分离器等设备组合在机组上，氨冷凝器、氨蒸发器、氨液分离器等由于体积过于庞大，仍要分开布置。这种制冷组合称为螺杆式制冷压缩机组。用户需配置的流程与单级氨活塞式压缩机非常相似，只少了油分这一步。用户需配置的制冷流程如图 2：特点：这种压缩机虽然具有易损件少，运行周期长，维修次数少等优点。但由于冷凝器、氨蒸发器、氨液分离器等设备
14、分开布置。机组体积仍然很庞大，流程复杂。与单级氨活塞式压缩机相比有一定的进步。122 氟里昂（ R22）螺杆式制冷压缩机组以氟里昂（ R22）为制冷剂的螺杆式制冷压缩机组，使用多管程高效铜合金管换热器做冷凝器和蒸发器，由于高效管导热系数大，冷凝器和蒸发器外型很小而热交换能力很大，换热效率非常高。根据用户的需要，可选用多种机型，可选用普通的螺杆式制冷压缩机组。也可选用更新的组合机组。目前，武氨贮槽循环水上水氨 液 分 离器510冷冻上水氨冷凝器氨蒸发器液氨循 环 冷 却 水工序循环水回水PVC 厂用冷工序510冷冻回水水泵热气氨冷气氨液氨图 2 用户配置氨螺杆式制冷压缩机组制冷流程图氨螺杆式制冷
15、压缩机组（含油分离器）少量冷液氨氟里昂螺杆式压缩冷凝贮液机组（含油分离器、 油冷却器、冷凝器、贮槽、蒸发器）510冷冻上水510 冷 冻水水箱循 环 冷却 水 工序卧式冷凝器上水PVC 厂用冷工序510冷冻回水水泵010冷冻回水图 3 用户配置氟里昂螺杆式压缩冷凝贮液机组制冷流程图卧式冷凝器回水油冷却器器上水油冷却器器回水4 汉新世界制冷工业有限公司已开发出 将 油 分 离 器 、 卧 式 冷 凝 器 、 蒸 发 器 、 氟 里 昂 贮 槽 等 设 备 均 组 合 在 机 组 上 的W-LSLGF4002700 系列机型，称为螺杆式冷水机组。该机组机组已将复杂的内部制冷流程进行整体结构设计，并
16、配备自动控制系统，操作简便。 该机组体积小、重量轻、 结构更紧凑。用户只需配置通向机组的：a、卧式氟里昂冷凝器循环冷却水上、回水管；b、油冷却器循环冷却水上、回水管；c、蒸发器510冷冻上、回水管这三项即可，用户需配置的制冷流程如图 3：优点：（1）机组结构紧凑，体积小，重量轻，占地面积少。（2）机器易损件少，运行周期长，维修次数少。 （3）程序或微电脑自动控制，运行稳定。（4）一次性投资少； （5）用户需配置制冷流程简单，方便安装和操作。（6）运行费用低2。缺点： （1）制冷剂氟里昂（R22）会损耗臭氧层，2003 年后禁止使用。 （2）机组内油路复杂，换油较麻烦。 （3）主机噪音较大，为保障操作人员的身心健康，应将操作室进行隔音设计。123 喷液螺杆式氨冷水机组以氟里昂（ R22）为制冷剂的W-LSLGF4002700系列螺杆式冷水机组各项综合性能很优越。但由于氟里昂（R22）为制冷剂会损耗臭氧层，二零三零年后禁止使用。有
