丙烷制冷装置在天然气处理厂的应用
第26卷第6期2008年12月
天 然 气 与 石 油N at uralGas And O il
V o.l 26,N o .6D ec .2008
收稿日期:2008 07 03
作者简介:王晓强(1974 ),男,山东临清人,工程师,学士,主要从事设备管理工作。电话:(029)86502056。
丙烷制冷装置在天然气处理厂的应用
王晓强1,2
,解永刚
1
(1.长庆油田公司第二采气厂,陕西榆林719000;2.西安石油大学,陕西西安710065)
摘 要:原料天然气具有反凝析现象,在管输过程中压力降低、温度降低会析出液体,
不能
满足产品天然气-13 水露点和烃露点要求,需要对天然气进行脱油、脱水处理。榆林天然气处理厂选择丙烷制冷工艺,选用美国约克公司生产的螺杆式丙烷压缩机,2005年底投产,经过一年的运行,效果良好。对丙烷制冷装置投产到试运行阶段出现的问题及解决进行了介绍。
关键词:脱油;脱水;丙烷;螺杆式压缩机;制冷
文章编号:1006 5539(2008)06 0052 03
文献标识码:B
从气井采出的天然气进入集气站,经过节流、注醇、分离、过滤后,通过集气干线进入天然气处理厂,原料天然气具有反凝析现象,在管输过程中压力降低,温度降低会析出液体,不能满足产品天然气-13 水露点和烃露点要求,需要对天然气进行脱油、脱水处理。
榆林天然气处理厂采取低温冷凝工艺进行脱油、脱水。低温冷凝工艺是在一定压力下,将天然气冷却至较低温度,利用天然气中各组分的挥发度不同,使其部分组分冷凝为液体,并经分离设备使之与天然气分离的过程。
根据榆林气田实际情况,以控制外输天然气水、烃露点达到用户要求为目的,仅需采用外加冷源制冷方式,将天然气冷凝至-20~-30 脱除水、液烃即满足要求。
榆林天然气处理厂选用的制冷剂为丙烷。丙烷常温工况下,无色无味,易燃易爆,是一种环保、健康的冷剂,蒸发潜热小,单位容积制冷量小,制冷温度适合在-35~-40 之间。
1 丙烷制冷装置
丙烷制冷装置是提供冷量的核心设备,能够把原料天然气冷却至-25 。它包括压缩机、辅助系统、蒸发器、控制系统等,压缩机选用螺杆制冷压缩机,运行可靠,性能稳定,调节范围为10%~100%无极调节,可实行手动与自动控制两种方式。
丙烷压缩降温循环是所有循环系统中最为主要
的循环,此循环的目的是通过降低天然气温度,从而将天然气中的水和部分烃类物质脱除。其循环过程见图1,压缩机把由丙烷蒸发器蒸发而来的丙烷蒸气压缩,(压缩后丙烷蒸气压力在1 0M Pa 左右,温度在70 左右)。丙烷蒸气在油分离器中将携带的润滑油分离后进入蒸发式冷凝器,由风冷或水冷冷却后(冷却过程中丙烷蒸气转化为丙烷液体)流至空冷下方的热虹吸贮罐内,再流向丙烷系统贮罐(此时贮罐内压力为0 8M Pa 左右,温度在23 左右)。接着,丙烷液体经过经济器流向满液蒸发器底部,丙烷液体在入口处节流后压力迅速降低,温度降至-35 左右。低温丙烷液体与高温天然气换热后成为低压丙烷蒸气,蒸气再经压缩机压缩,开始下
一次循环[1]
。
此循环中涉及压缩机、满液蒸发器、冷凝器等设备,下面对它们逐一介绍。
图1 丙烷压缩流程
1.1 压缩机及其相关原理
我们选用压缩机是螺杆式压缩机,较活塞式压缩机有以下优点:体积小、重量轻、零件小;活塞式压缩机为往复式机器,有一定的震动。螺杆式压缩机主要由定子、转子组成,在转子的末端连接一螺杆,由转子带动其旋转压缩气体。由于功率需求大,压缩机的工作电压要求为10kV。
1.2 油分离器
由于压缩机螺杆必须用润滑油润滑,这使得丙烷蒸气中含有部分润滑油,这部分润滑油经油分离器分离后循环再利用。在油分离器中,丙烷蒸气自上方排出,润滑油聚集在下方,用自身压力压向油冷却器,经冷却后再循环利用。
1.3 冷却器(塔)
冷却器由风机、高压盘管、水池等组成。风机转动时是以空气作为冷凝介质;水泵启动时,水自盘管上方向下喷淋,水为冷凝介质;风机和水泵可同时开启以达到更好的冷凝效果。风机和水泵的启停可以用排气压力的高低来自动控制。
1.4 油路系统
丙烷压缩机组总共有两套油路系统:蒸发器回油系统、压缩机组润滑油循环系统和润滑油冷却系统。
1.4.1 蒸发器回油系统
丙烷循环过程中,在油分离器中丙烷气体与润滑油分离,经过长时间的循环,在油分离器中会有很少部分润滑油被丙烷气体携带到空冷中,随着丙烷的循环,润滑油进入满液蒸发器,为了保证整个制冷循环系统的安全、可靠,需将满液蒸发器中的润滑油回收至压缩机中,见图2。
图2 回油系统流程图1.4.2 压缩机组润滑油循环系统
由于螺杆压缩机内部的各个部件在工作时相互摩擦,为了保证压缩机能够长时间安全、可靠的运行,需要在压缩机内注入一定量的润滑油对各工作部件进行润滑。初次启动压缩机前,将润滑油加入油分离器中,压缩机正常工作后,油分离器中的润滑油流向油冷却器,与液体丙烷进行换热,降低自身温度后经油过滤器后进入压缩机,当丙烷气体被压缩后,携带润滑油共同进入油分离器,开始下一次循环。循环过程见图3。
图3 压缩机润滑油循环过程
1.4.3 润滑油冷却循环系统
由于压缩机排气时将丙烷蒸气和润滑油一起排入油分离器中,这部分润滑油经油分离器进入油冷却器,在油过滤器中过滤后,返回到压缩机内。在油分离器中润滑油的温度高达70 ,为保证压缩机的正常运转必须将油温降至50 左右,这就是润滑油冷却循环的作用。
1.5 热虹吸贮罐
虹吸是一种自然现象,利用液体管段两端间的压差使水流向低端。在本循环系统中,由于低端(油冷却器)的液体被气化,并且和高端(热虹吸贮罐)连通,使得低端与高端形成压差,且换热后蒸气混合物的密度大大小于液体丙烷的密度,这就为液体制冷剂(丙烷)的持续流动制冷提供了动力,这就是热虹吸的工作原理。其工作过程,见图4。
热虹吸贮罐中的丙烷液体因自身高度产生压差而流向油分离器,丙烷液体在油冷却器中与润滑油换热,使得润滑油温度降低,自身温度升高并转化为丙烷蒸气(气化率没有达到100%),由于其蒸气(或蒸气混合物)的密度大大地小于液态丙烷的密度,由此在油分离器的进出口产生了一个压差,此压差为丙烷液体的持续流动提供了动力。热虹吸贮罐中的蒸气再返回至冷却器冷却。
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图4 热虹吸工作过程
2 开工投产过程中应注意的问题
我们在丙烷制冷装置开工投产过程中遇到了一些问题,通过共同努力,问题均得到了解决,总结我
们的经验对开工过程中的注意要点作一分析:
a .在开工前吹扫阶段,在吹扫流程上应注意保护主要装置,进行分段吹扫,以免焊渣、流砂进入压缩机造成螺杆快速磨损,或进入蒸发冷凝器影响冷却效果。
b .在丙烷制冷装置投运之前,整个系统要经过试压、试漏、抽真空、丙烷充装等重要工序,试压、试漏合格是基本要求,如果出现问题就会造成返工、工期延长、增大安全隐患等许多问题。丙烷制冷装置的试压、试漏未合格之前,不能进行抽真空和丙烷充装。
c .丙烷充装之前必须进行抽真空(-0 08M Pa)作业,目的有三个方面:一是可以对试压、试漏结果进一步检验,如果存在漏点,真空度无法保持;二是管线里的水份在负压下会充分挥发,而水份的存在对丙烷制冷装置的运行会产生严重影响,丙烷在系统循环过程中的最低温度可以达到-35 ,如果系统中存在水份,会在低温部位结冰,堵塞管线;三是如果不进行抽真空直接充装丙烷,一方面系统内有空气会降低丙烷纯度,而影响制冷效果,另一方面丙烷与空气混合压缩,存在爆炸危险。
d .充装丙烷时不能马上启泵快速充装。在准备充装丙烷时,由于系统处于负压(抽真空)状态,如果马上启泵快速充装,高压丙烷液体进入系统会迅速膨胀,温度迅速降低至制冷-35 以下,如果系
统存在水份会造成结冰堵塞管线,另外容器、管线迅
速降温会造成金属快速收缩,管线或设备会被拉裂或者连接部位损坏,所以必须先缓慢打开丙烷槽车与系统储罐的连接阀门,当系统压力与槽车压力平衡以后,再启泵进行丙烷充装。
e .丙烷制冷装置开工时,天然气流程已改正常。丙烷压缩机前期应该用手动控制,使丙烷循环量慢慢增加,这时容易出现因丙烷循环量低,造成压缩机进口吸气压力低而停机保护,为了克服这个问题,必须打开热气旁通,见图5,补充热丙烷(35 ,1~1 2M Pa),以增加丙烷蒸发量,保证吸气压力不低于110kPa ,使压缩机运转平稳。
图5 丙烷循环流程
f .
在开工时我们还遇到了热虹吸储罐循环不起来,机油温度过高的问题,一直找不到原因。经过我们仔细检查分析发现,热虹吸储罐丙烷气体返回管线在经过管架时有一个 U !形弯,丙烷容易冷凝,而热虹吸循环系统压差很小,流速低,丙烷气体携带的冷凝液会在 U !形弯逐渐积聚,当丙烷凝液积聚到将 U !形弯底部管线灌满时,热虹吸循环系统压差无法推动液柱,热虹吸循环就无法继续。找到了原因,我们用一段直管替换了 U !形弯,问题就得到了解决。
3 运行效果
从现场运行效果看,丙烷压缩循环制冷低温天然气处理工艺技术先进,运行平稳,制冷效果良好,制冷后天然气温度达到-23~-25 ,符合设计要求,达到了天然气低温处理的条件。
参考文献:
[1] 晁琼萧,常玉龙,张宏伟,等.丙烷压缩循环制冷低温
天然气处理工艺技术在榆林气田的应用[J].石油化工应用,2006,25(4):32 36.
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天 然 气 与 石 油
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制冷系统冷冻油的分离与回收
润滑油的分离与回收 1.润滑油进入库房冷却设备的过程 润滑油在制冷系统中起到润滑、冷却、洗涤与能量调节的作用，应使用合格的润滑油，不能使用次品油。要严格控制润滑油的闪点和凝固点，以保证压缩机的安全运转。机器运转时，其运转部位温度不能过高，油温最高不得超过70℃（螺杆机不超过65℃），油温过高，要停机找原因排除；如是旧油应经过加热、过滤、沉淀后再用。压缩机运转时，排出的氨气温度很高，一般在70~150℃，在这样的温度下将会有部分润滑油蒸发成油蒸气。排气温度越高，油的蒸发率越高。试验资料表明:在80℃时油的蒸发率为3.13%，在100℃时油的蒸发率为6.03%，在120℃时油的蒸发率为7.68%;在140℃时油的蒸发率为34.68%。 另一方面，由于气流运动速度很大，一般在12~30m/s之间，也携带一定量的油微粒，因此可以认为，油在高温氨气的带动下，以气状、细微粒状，甚至较大的球状进入制冷系统高压部分。进入高压部分的氨油混合气在油分离器中经过减速，氨气速度由I2m/s降到0.80m/s，改变方向或离心力、液体洗涤等方式除去大部分油，但是仍有3~5%的润滑油进入热交换系统。除部分油附着在冷凝器和管路系统、贮液器等设备内，仍将有1~2%的润滑油进入冷却设备内。因氨和油互不溶解，形成两种液体，一部分含油量较多的液体就会以薄膜状落在设备的传热内表面上。低温下油的黏度很大，加上一些机械杂质和污物形成胶状物质。如设计和操作不当，将不断积累，产生不利的影响。 2.润滑油进人冷却设备对系统的影响 低温冷却设备的积油，不仅使其工作容积减少，而且由于油的黏度较大，可能积聚在截面较小的管路和阀门附近，造成供液不足或供液管路堵塞。如制冷系统是重力供液系统，则氨液分离器和调节站均设在上一楼层，冲霜时回液顺供液管上返液体调节站，然后经液体调节站才能回冲霜排液桶，这种冲霜回液系统冲霜时，氨液可以顺供液管路上返液体调节站，而在低温状态时的润滑油因其黏性、流动性和氨液不成比例，所以润滑油就不能顺利地随着氨液一起上返液体调节站而继续留在冷却设备内。采用这样制冷系统的冷库刚开始投入使用时降温效果较好，运转几年后，降温效果明显降低，并有可能供液管路堵塞。有的时候用1.0MPa 的压力都不一定能把堵塞物冲开。检修时，切开供液管，往往会有大量的润滑油排出，这就说明该制冷系统冷却设备降温效果逐年下降和供液管路堵塞都是因冷却设备内大量积油造成的。 另一方面，油的热导率远比金属小，当附着在冷却设备的壁面上，将使传热状况恶化，引起蒸发压力下降，并使排气温度上升，这将导致制冷系统运转条件变坏，工作效率降低。如果蒸发器有0.lmm的油膜，为了保持已定的低温要求，蒸发温度就要下降2.5℃，耗油量增加11%。如某厂冷库多年来一直达不到设计的温度，当放出200kg润滑油后，才使冷却间温度降下来。某冷冻厂冷库因有油处理系统，一年加入润滑油十几桶，降温时负荷大压缩机就来霜，经多方查找没有发现原因，后进行了认真分析，判断是因冷却设备内积油过多所致，经冲霜、放
螺杆制冷机的部件及流程图
螺杆制冷机的部件及流程图 螺杆式制冷压缩机组由螺杆压缩机、电动机、联轴器、气路系统（包括吸气止回式截止阀和吸气过滤器）、油路系统（包括油分离器、油冷却器、油过滤器、油泵、油压调节阀和油分配管路）、控制系统（包括操作仪表箱、控制器箱、电控柜等）和设备、系统间的连接管路等组成。 螺杆制冷机的工作原理 制冷循环 螺杆制冷机组的制冷循环在原理上与其他循环相同，同样包括压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置四大部件。 制冷剂循环过程如下图所示： 螺杆制冷压缩机结构特征 螺杆制冷压缩机主机是螺杆压缩机组最核心的部分，是压缩机输入功以及压缩输送气体的部位，是制冷系
统的心脏。主要有机体部件、转子部件、滑阀部件、轴封部件、联轴器部件、内容机比测定机构部件、吸气过滤器部件组成。（见下图） 压缩机 半封闭喷油螺杆式压缩机属于正位移压缩机，由三部分组成：电机、转子和一次油分离器。半封闭电机转速为3000RPM，由吸气冷却。 单机头制冷量为209～709kw,双机头制冷量为791～1419kw。双机头机组的两台压缩机可同可异。压缩机仅有三个运动部件：阴、阳转子和一个滑阀。 阳转子由电机直接驱动，并带动阴转子，转子两边各有各自的轴承。 调节滑阀位于阴、阳螺杆齿和部位上部，通过改变滑阀位置可以调节压缩机容量。油压驱动活塞带动滑阀，沿着螺杆顶部平行于螺杆转子移动。 滑阀完全盖住转子时，压缩机满载。滑阀向排气口侧运动，压缩机便卸载，这时压缩机螺杆的有效工作长度便减少，制冷量便随之下降。
螺杆式压缩机的工作原理 n螺杆式制冷压缩机属于容积型回转式制冷压缩机，它利用一对相互啮合的阴阳转子在机体内作回转运动，周期性地改变转子每对齿槽间的容积来完成吸气、压缩、排气过程。（如下图） 排气过程
氨制冷循环系统工艺流程
氨制冷循环系统工艺流程 1.单级制冷循环系统 单级制冷机是应用比较广泛的一类制冷机，它可以应用于制冰、空调、食品冷藏及工业生产过程等方面。单级制冷循环是指制冷剂在制冷系统内相继经过压缩、冷凝、节流、蒸发四个过程，便完成了单级制冷机的循环，即达到了制冷的目的。 制冷系统由蒸发器、单级压缩机、油分离器、冷凝器、贮氨器、氨液分离器、节流阀及其它附属设备等组成，相互间通过管子联接成一个封闭系统。其中，蒸发器是输送冷量的设备，液态制冷剂蒸发后吸收被冷却物体的热量实现制冷；压缩机是系统的心脏，起着吸入、压缩、输送制冷剂蒸汽的作用；油分离器用于沉降分离压缩后的制冷剂蒸汽中的油；冷凝器将压缩机排出的高温制冷剂蒸汽冷凝成为饱和液体；贮氨器用来贮存冷凝器里冷凝的制冷剂氨液，调节冷凝器和蒸发器之间制冷剂氨液的供需关系；氨液分离器是氨重力供液系统中的重要附属设备；节流阀对制冷剂起节流降压作用同时控制和调节流入蒸发器中制冷剂液体的流量，并将系统分为高压侧和低压侧两部分。 单级流程示意图 2.双级制冷循环系统 双级制冷循环是在单级制冷循环的基础上发展起来的，其压缩过程分两个阶段进行，来自蒸发器的制冷剂蒸汽先进入低压级汽缸压缩到中间压力，经过中间冷却后再进入高压级汽缸，压缩到冷凝压力进入冷凝器中。一般蒸发温度在-25℃~-50℃时，应采用双级压缩机进行制冷。制冷系统由蒸发器、双级压缩机、油分离器、冷凝器、中间冷却器、贮氨器、氨液分离器、节流阀及其它附属设备等组成，相互间通过管子联接成一个封闭系统。其中，中间冷却器利用少量液态制冷工质在中间压力下汽化吸热，使低压级排出的过热蒸汽得到冷却，降低高压级的吸气温度，同时还使高压液态制冷工质得到冷却。
制冷系统操作规程
氨制冷系统辅助设备安全操作规程 一、油分离器的操作 1、油分离器正常运行操作： （1)正常运行时，油分离器进气阀、出气阀必须出于全开状态，放油阀应该关闭。 （2）洗涤式油分离器供液阀的开启度视液位控制要求而定，一般洗涤式油分离器壳体上会有液位指示牌。 （3）如油分离器上装有液位指示计或油位指示计，其阀门应微开或全开。液面计阀门有倒关装置，当玻璃破裂时，在全开状态下弹子会堵塞阀孔，防止大量油、氨外溢。 （4）根据放油计划或压缩机耗油量，油分离器应经常进行放油，一般每周不得少于一次。系统运行中可用手摸分油器下部判断其存油量，存油较多，其下部温度会较低。 （5)做好设备运行记录。 2、油分离器的放油操作： （1）检查集油器是否处于待工作状态。 （2）如果是洗涤式油分离器，为提高放油效果，放油前提前半小时左右关闭供液阀，先开启油分离器放油阀，然后缓慢开启集油器进油阀，向集油器放油。注意：洗涤式油分离器供液不能关闭太久，防止容器内积油被过热气体汽化而进入冷凝器。 （3）放油操作时，要密切注意油分离器和集油器内油位的变化，当集油器内油位达到最高工作油位时，关闭油分离器放油阀和集油器进油阀，
停止向集油器内放油。按集油器的操作规程，将油放出系统后继续放油操作。 （4）放油完毕，关闭油分离器放油阀和集油器进油阀，开启供液阀恢复油氨分离器的工作状态。 （5）按集油器放油操作规程，将油放出系统。 （6）做好设备运行记录。 二、冷凝器的操作 1、壳管式冷凝器正常运行操作： （1）根据压缩机制冷能力和冷凝器的热负荷，确定需投入运行的冷凝器和冷却水泵的台数。 （2）正常工作时除放油阀、放空气阀关闭外，其它阀门应全部处于开启状态。经常观察冷凝压力，表示压力最高不得超过1.5MPa/cm2。 （3）壳管式冷凝器应有足够的冷却水量。如有两台以上冷凝器，应调整好水阀，使每台水量基本均匀相等。立式冷凝器的分水器应全部装齐，不应短少，避免水量分布不均或不沿管壁下流。 （4）应经常检查冷凝器冷却水系统的工作状态，检查冷却水温与水量是否符合要求，一般立式冷凝器进出水温差为2～4℃，卧式冷凝器进出水温差为3～6℃。冷凝温度一般较出水温度高4～6℃。 （5）应定期检查并清除冷凝器的水垢，一般每年清除1-2次水垢和污泥(视水质情况而定)，水垢厚度不应超过1.5mm。 （6）定期用酚酞试剂(纸)检查其出水，如发现有氨的现象，应停止其工作，切断其与系统的联系，查明原因、排除故障并做好记录。
家用冰箱、汽油冰箱和丙烷冰箱的制冷循环讲解
家用冰箱、汽油冰箱和丙烷冰箱的制冷循环讲解 超低温冰箱又称超低温保存箱、超低温冰柜、超低温保存箱等。比较常见的-60度上海亿倍低温冰箱可适用金枪鱼的保存、电子器件、特殊材料的低温试验及保存血浆、生物材料、疫苗、试剂等。还有-40度、-60度、-86度、-120度、-136度以及-160度、-192度的极度冷冻冰箱。 制冷循环 您家厨房的冰箱利用类似上文所述的循环。不过，在冰箱中，该循环是连续不断的。我们假定下例所用的制冷剂为纯氨，沸点为-32.78摄氏度。冰箱保持低温的原理如下： 1.压缩机压缩氨气。对气体（橙色）加压时，压缩气体会发热。 2.冰箱背面的线圈使热氨气散发热量。氨气在高压条件下液化为液态氨（深蓝色）。 3.高压液态氨流经安全阀。 您可以把安全阀想象成一个小孔。孔的一侧是高压液态氨。孔的另一侧是低压区（因为压缩机从该侧吸入气体）。 4.液态氨会立即沸腾并蒸发（浅蓝色），温度降至-32.78摄氏度。这使冰箱内部保持低温。 5.压缩机抽吸冷氨气，不断重复该循环。 此外，如果您曾在炎热的夏天打开汽车空调，然后停车，您可能听到过引擎盖下发出嘶嘶的噪音。该噪音是高压冷冻液流经安全阀发出的声音。 纯氨气体的毒性很大，如果冰箱发生泄漏，会威胁人的生命安全，因此所有家用冰箱都不使用纯氨。您可能听说过CFC（氯氟化碳）制冷剂，它最初由杜邦在20世纪30年代研制成功，并作为氨的无毒替代品使用。CFC-12（二氯二氟甲烷）的沸点几乎与氨相同。不过，CFC-12对人体无毒，可以安全地用在厨房中。很多大型的工业冰箱仍然使用氨。 20世纪70年代，人们发现CFC会破坏臭氧层。因此，到20世纪90年代，所有新冰箱和空调都改用对臭氧层危害较小的制冷剂。 汽油冰箱和丙烷冰箱 如果您拥有休闲车或在没有电源的地方使用冰箱，您很可能使用汽油或丙烷供电的冰箱。这些冰箱非常有意思，因为它们没有活动部件，并且使用汽油或丙烷作为主要的能量来源。另外，它们利用燃烧丙烷产生的热量，使冰箱内部保持低温。 汽油冰箱使用氨作为冷冻剂，并利用水、氨和氢气产生氨的持续循环。该冰箱由五个主要部件组成：
氨制冷循环系统工艺流程
氨制冷循环系统工艺流程-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
氨制冷循环系统工艺流程 1.单级制冷循环系统 单级制冷机是应用比较广泛的一类制冷机，它可以应用于制冰、空调、食品冷藏及工业生产过程等方面。单级制冷循环是指制冷剂在制冷系统内相继经过压缩、冷凝、节流、蒸发四个过程，便完成了单级制冷机的循环，即达到了制冷的目的。 制冷系统由蒸发器、单级压缩机、油分离器、冷凝器、贮氨器、氨液分离器、节流阀及其它附属设备等组成，相互间通过管子联接成一个封闭系统。其中，蒸发器是输送冷量的设备，液态制冷剂蒸发后吸收被冷却物体的热量实现制冷；压缩机是系统的心脏，起着吸入、压缩、输送制冷剂蒸汽的作用；油分离器用于沉降分离压缩后的制冷剂蒸汽中的油；冷凝器将压缩机排出的高温制冷剂蒸汽冷凝成为饱和液体；贮氨器用来贮存冷凝器里冷凝的制冷剂氨液，调节冷凝器和蒸发器之间制冷剂氨液的供需关系；氨液分离器是氨重力供液系统中的重要附属设备；节流阀对制冷剂起节流降压作用同时控制和调节流入蒸发器中制冷剂液体的流量，并将系统分为高压侧和低压侧两部分。 单级流程示意图 点击此处放大图片 2.双级制冷循环系统 双级制冷循环是在单级制冷循环的基础上发展起来的，其压缩过程分两个阶段进行，来自蒸发器的制冷剂蒸汽先进入低压级汽缸压缩到中间压力，经过中间冷却后再进入高压级汽缸，压缩到冷凝压力进入冷凝器中。一般蒸发温度在-25℃~-50℃时，应采用双级压缩机进行制冷。制冷系统由蒸发器、双级压缩机、油分离器、冷凝器、中间冷却器、贮氨器、氨液分离器、节流阀及其它附属设备等组成，相互间通过管子联接成一个封闭系统。其中，中间冷却器利用少量液态制冷工质在中间压力下汽化吸热，使低压级排出的过热蒸汽得到冷却，降低高压级的吸气温度，同时还使高压液态制冷工质得到冷却。
开式循环制冷系统
第9章开式循环制冷系统 Copy Right By: Thomas T.S. Wan ( ) Sept. 3, 2009 All Rights Reserved 开式循环(Open Cycle)制冷系统是指没有传统蒸发器的系统。制冷系统的吸气可能是来自一个储罐或一段管道，制冷系统将气体液化后输送到其它设备或者送到储罐里。系统中的制冷剂流体是开式的 ，没有形成封闭的制冷循环。氨或LPG（液化丙烷气）的贮存系统就是一个典型的开式循环制冷系统。 氨的贮存(Ammonia Storage)： 贮存氨液时需要用到制冷系统，原因如下： （1）当氨液从化肥厂流出时，氨液的压力和温度相对比较高。通常，氨储罐的工作压力设立得比大气压力稍微高一点。因此，需要将来自管道的氨液压力和温度减小后才能将氨液贮存到氨储罐中。 （2）氨储罐获得外部热量后，使罐内氨液沸腾；为避免在罐内形成一定压力，必须再次冷凝因沸腾产生的气体；冷凝后的氨液回到储罐。 （3）冷凝来自加载系统的闪发式气体； （4）再次冷凝液氨节流到储罐里产生的闪发气体。 见图9- 1示例。来自管道的氨液温度为98.6℉，压力为242.22Psia；压缩机的吸气来源有：沸腾产生的气体、储罐中的闪发气体以及来自加载系统的闪发气体。 图9- 2所示的制冷系统可用来处理来自管道的氨液，以及冷凝来自储罐与加载系统的闪发气体。这个制冷系统是一个双级系统，高低压级压缩机均是7级离心压缩机。这个双级系统的中间温度是27℉。 图9-3所示为该双级系统的压-焓图。来自管道的氨液第一次节流到126.5Psia，接着降到59 Psia，然后再降到44.12 Psia。低压级压缩机的吸气来自沸腾产生的气体和闪发气体。低压级压缩机的旁路负荷是来自16℉中间冷却器的闪发气体，并连接至压缩机第6级叶轮入口；高压级压缩机的旁路负荷连接至压缩机第5级叶轮入口。
制冷系统各部件 及原理
制冷系统调节站 1)液体调节站的作用是起到向各冷间调节供液量，或进行冷间融霜排液操作。液体调节站 有各冷间的供液阀，和融霜排液阀及排液总阀。 2)气体调节站的作用是调节制冷压缩机的吸气量或控制进入冷间制冷剂的过热量。气体调 节站有各冷间的的回气阀和制冷剂热气阀及热气总阀 供液方式 1)直接膨胀式供液制冷系统 高压液体通过膨胀阀直接向蒸发器供液制冷，吸热气化后直接由制冷压缩机吸入，称为直接膨胀式供液制冷系统。其流程：高压液体制冷剂~膨胀阀~蒸发器~制冷压缩机吸入。 优点：简单，不需要设置气液分离器，节省投资：缺点：不能均匀供液，且难以控制供液，因无效气体，影响蒸发器传热效率和制冷压缩机的制冷效率。只适用于负荷小的小型冷库和小型自动化制冷装置。 在氟利昂系统中多采用直接膨胀式供液制冷系统。为避免供液难以控制，使用了热力膨胀阀供液，这样可以使制冷剂有一定的过热度，不会造成制冷压缩机的湿运行。 2）重力供液制冷系统 利用位置较高的氨液分离器里的液体高度作为液柱静压力，使液体依靠重力作用流入蒸发器供液制冷，称为重力供液制冷系统。其流程：高压液体制冷剂~浮球阀或手动膨胀阀~氨液分离器~低压液体制冷剂借助重力由高向低处流进~蒸发器制冷~氨液分离器~制冷压缩机吸入。 优点：节省阀门，操作简单，因减少无效气体的影响，提高蒸发器传热效率，并保证压缩机干压行程：缺点；氨液分离器必须紧靠冷库冷间，并在蒸发器上方要求氨液分离器液位至蒸发器最高一层排管间距为1.5米以上具有一定的压力。 3）氨泵供液 a)下进上出式 优点：供液均匀、蒸发器传热效果好，降温快。缺点：要求循环桶容量应大些，一般直径为1.2米或1.4米，液柱静压力对蒸发温度有一定的影响，蒸发器油垢不易排出。氨系统多用于此方式。 b)上进下出式 优点：低压循环桶的容量可小些，无液柱压力对蒸发温度的影响，蒸发器的油垢容易排出。缺点供液不均匀，蒸发器传热效果较差，降温慢。氟系统一般采用此方法以便于回油。 高压储液器作用 1)容纳冷凝器冷凝后的高压制冷剂液体 2)根据工况，调节系统正常供液 3)具有液封作用，是高低压系统不串气 高压储液器管理 1)正常工作时，放油阀、放空阀应关闭，其他各阀应开启。 2)正常工作时，高压储液桶液位应相对稳定。一般在40%~60%之间，最高不得超过 80%，最低不小于30%。 中冷器的作用 1)把低压机排出的过热气体冷却到相应压力下的饱和气体，并使流速由10~25米每 秒将为0.4~0.7米每秒，进行油氨分离： 2)通过中冷器蛇形盘管外的低压氨液，是高压氨液再次冷却，从而提高制冷剂单位 质量的制冷量。 中冷器正常操作与管理
丙烷制冷循环
丙烷制冷循环 1工况介绍 在这个模块中，要进行丙烷制冷循环模拟的搭接、运行、分析和调控。然后，把完成的模拟转换成模板，以用于连接其它模拟。 2学习目的 ●添加和连接单元操作模块，搭接模拟 ●使用图形界面在H YSYS 中操纵流程 ●理解H YSYS 中的前-后信息传递 ●把模拟工况转换成模板 3搭接模拟 定义模拟基础 C3，Peng-Robinson 方程 安装物流 向流程中添加单元操作模块 在H YSYS 中，对于物流，有多种添加单元操作模块的方法：
丙烷制冷循环包含4个单元模块：阀、冷却器、压缩机、冷凝器使用F12热键添加阀 图1：从可应用的单元操作模块列表中选择阀。 2. 命名：J-T；输入物流：1；输出物流：2。 图2：
添加冷却器 在HYSYS 中我们用加热器模块模拟丙烷制冷循环中的冷却器模块。冷却器的出口状态为露点。添加加热器： 1 Ctrl+W→Unit Ops 图3： 2 在连接页上，输入如下信息： 图4：
3 到参数页上。输入冷却器的压降值7.0kPa（1 psi ），热负荷值1.00e+06 kJ/h（1.00e+06Btu/hr）。 图5： 对于大多数单元操作模块来说参数页都是一样的，包含如压降、负荷和效率之类的参数。 添加压缩机 压缩机模块用于提高入口气体物流的压力。 添加压缩机： １. 按F4，打开对象面板。 ２. 双击对象面板上的压缩机图标，压缩机属性窗口出现。 ３. 在连接页上，输入如下信息： 图6：
４. 完成参数页如下： 图7： 添加冷凝器 冷凝器是丙烷制冷循环的最后一环。它被放在压缩机和阀之间，用冷却器模块来模拟。因为可以用图形代表模块，所以你可以在P FD上搭接模拟，用鼠标来安装和连接对象。下面就叙述了怎样拖动对象面板上的下陷图标技术来安装和连接冷却器。 1. 在对象面板上点击冷却器图标。 2. 把光标移动到PFD 上，光标会变成有一个框和一个加号相连的特殊形式，该框指示冷却器图标的尺寸和位置。 3. 再点击一下鼠标，把冷却器放到P FD 上。 在P FD 上，有两种方法把模块连接到物流上：
制冷系统中油分离器结构及工作原理
制冷系统中油分离器结构及工作原理 一、油分离器与集油器 (一)油分离器的作用 在蒸汽压缩式制冷系统中，经压缩后的氨蒸汽(或氟利昂蒸汽)，是处于高压高温的过热状态。由于它排出时的流速快、温度高。汽缸壁上的部份润滑油，由于受高温的作用难免成油蒸汽及油滴微粒与制冷剂蒸汽一同排出。且排汽温度越高、流速越快，则排出的润滑油越多。对于氨制冷系统来说，由于氨与油不相互溶，所以当润滑油随制冷剂一起进入冷凝器和蒸发器时会在传热壁面上凝成一层油膜，使热阻增大，从而会使冷凝器和蒸发器的传热效果降低，降低制冷效果。据有关资料介绍在蒸发表面上附有0.1mm油膜时，将使蒸发温度降低2.5℃，多耗电11～12％。所以必须在压缩机与冷凝器之间设置油分离器，以便将混合在制冷剂蒸汽中的润滑油分离出来。总结起来，油分离器的主要作用有： 1．确保润滑油返回到压缩机储油槽中，防止压缩机由于润滑油的缺乏而引起故障，延长压缩机适用寿命。 2．流动速度减小和流动方向变化的互相作用引起润滑油的聚集，这样在高温下分离出来的润滑油被集中收集，并自动返回到曲轴箱中，提高效率。 3．防止压缩机产生液击。 4．更好的发挥冷凝器和蒸发器的效率。 5．减小系统高压端的震动和噪音。 6．同时这些特点还可以会使得系统的电费用降低。 (二)油分离器的工作原理 大家都知道，汽流所能带动的液体微粒的尺寸是与汽流的速度有关。若把汽流垂直向上运动产生的升力与微粒的重量相平衡时的汽流速度称为平衡速度，并用符号ω表示。则显然当汽流速度等于平衡速度时，则微粒在汽流中保持不动；如果汽流速度大于平衡速度时则将微粒带走；而当汽流速度小于平衡速度，微粒就会跌落下来，从而使油滴微粒制冷剂汽流中分离出来。 油分离器的基本工作原理主要就是利用润滑油和制冷剂蒸气的密度不同；以及通道截面突然扩大，气流速度骤降(油分离器的筒径比高压排气管的管径大3～15倍，使进入油分离器后蒸气的流速从原先的10～25m/s下降至0.8～1m/s)；同时改变流向，使密度较大的润滑油分离出来沉积在油分离器的底部。或利用离心力将油滴甩出去，或采用氨液洗涤，或用水进行冷却降低汽体温度，使油蒸汽凝结成油滴，或设置过滤层等措施来增强油的分离效果。 (三)油分离器的形式和结构目前常见的油分离器有以下几种：洗涤式、离心式、过滤式、及填料式等四种结构型式，下面分述它们的结构及工作原理。 1、洗涤式油分离器 洗涤式油分离器适用于氨系统，它的主体是钢板卷焊而成的圆筒，两端焊有钢板压制的筒盖和筒底。进汽管由筒盖中心处伸入至筒下部的氨液之内。进气管的下端焊有底板，管端
丙烷制冷装置工艺系统参数优化
油气田地面工程（ht t p://www.yqt https://www.360docs.net/doc/c217065675.html,) 丙烷制冷装置工艺系统参数优化 王鹏 大庆油田天然气分公司 摘要：通过研究发现，冷换设备的冷却效果、制冷温度及系统压力等参数对装置产能影响较大；合理分配各单元物料供应量，能够减少物料消耗。2010年3～6月，对北压浅冷装置优化措施进行考核，考核期间装置运行各项参数均在优化范围内，装置运行平稳，轻烃收率提高，装置能耗和物料消耗降低，达到了预期效果。北压浅冷装置预计年可多产轻烃约1500t，减少消耗量3000kg，减少循环水消耗量2.5×104t。经核算，增产轻烃年可多创效益600万元，减少乙二醇、水消耗，年可节约资金18万元。 关键词：参数控制；系统优化；轻烃收率；压力；温度doi:10.3969/j.issn.1006-6896.2012.1.032大庆油田天然气分公司北压浅冷装置（以下简称北压浅冷）主压缩机是由京城环保有限责任公司生产的JC-2DW-70/0.1-14.5天然气压缩机，制冷系统采用丙烷压缩制冷工艺。制冷量为925kJ，天然气处理量50×104m 3/d，日产轻烃67.5t，制冷温度-35℃，收率为1.35t/104m 3。 北压浅冷主要流程概述：采油厂来油田伴生气经入口分离器脱除凝析水和油滴后进入主压缩机压缩，经压缩的气体进入一级三相分离器；分离出的气相进入烃气换热器换热，再经贫富气换热器换热后（为避免气体冻结和水化物的生成，在贫富气换热器富气入口及出口注入乙二醇溶液），进入丙烷蒸发器进行冷却（制冷温度-35℃）；从丙烷蒸发器出来的三相流体（天然气、轻烃和乙二醇溶液），进入二级三相分离器进行分离；分离出的轻烃进入轻烃储运单元，乙二醇进行回收利用，脱出的污水回注采油厂。 1天然气系统 1.1空冷器冷却效果 北压浅冷夏季满负荷运行时，空冷器出口温度偏高，导致后冷却器消耗循环水量增加。北压浅冷空冷器设计能力238×104kJ/h，是根据原有4RDS 压缩机组配套的，而现有的2DW 压缩机出口温度比4RDS 压缩机出口温度高25℃，空冷器处理能力不够。为满足装置冷量需求，增加了后冷却器耗水量。 优化措施：目前空冷器节能措施主要在冬季实施，冬季装置低负荷运行时，运行空冷器，退出后冷却器运行，靠风冷给天然气降温，可满足装置运行需求，年可节约新鲜水2880t。另外根据空冷器设计偏小的现状，建议增加空冷器换热面积，满足 夏季换热需求，有效减轻后冷器的热负荷，节约新鲜水。1.2制冷温度 北压浅冷制冷温度设计范围是-30～-36℃，目前，北压浅冷丙烷蒸发器微漏，丙烷易污染（经化验系统内丙烷含量66.99%），制冷温度达不到最佳值，实际制冷负温值为-32～-34℃。经模拟计算，北压浅冷制冷温度达到-36℃时，收率可以提高0.035，年可多产轻烃520t。 优化措施：控制空冷器、后冷器、气烃换热器及贫富换热器天然气出口温度，确保富气进入蒸发器前的温度控制在5～-5℃[1]；对丙烷蒸发器维修，确保丙烷纯度。1.3系统压力分析及优化 北压浅冷装置冬季负荷低时，系统压力控制偏低，处在工艺卡范围下限，不利于轻烃回收。经模拟计算得出，装置的轻烃产量在其他参数不变的工况下随着系统压力的上升而提高，系统压力从0.85MPa 提高到0.95MPa，轻烃产量可以提高3.9%。 优化措施：通过调节装置外输阀控制二级三相分离器的压力是提高轻烃收率的关键点，所以严格控制系统压力在0.91～0.95MPa 范围内。 2轻烃储运系统 轻烃来自二级三相分离器，经烃气热换器换热到12～18℃进入轻烃闪蒸罐闪蒸。闪蒸后的轻烃进入轻烃储罐进行沉降后外输。 北压浅冷气烃换热器轻烃出口温度控制范围较大；在冬季因系统压力低，使轻烃闪蒸罐压力控制偏低，造成轻烃挥发损失；轻烃罐设计最高压力为 - -63
制冷系统中油分离器结构及工作原理
一、油分离器与集油器 (一)油分离器的作用 在蒸汽压缩式制冷系统中，经压缩后的氨蒸汽(或氟利昂蒸汽)，是处于高压高温的过热状态。由于它排出时的流速快、温度高。汽缸壁上的部份润滑油，由于受高温的作用难免成油蒸汽及油滴微粒与制冷剂蒸汽一同排出。且排汽温度越高、流速越快，则排出的润滑油越多。对于氨制冷系统来说，由于氨与油不相互溶，所以当润滑油随制冷剂一起进入冷凝器和蒸发器时会在传热壁面上凝成一层油膜，使热阻增大，从而会使冷凝器和蒸发器的传热效果降低，降低制冷效果。据有关资料介绍在蒸发表面上附有油膜时，将使蒸发温度降低℃，多耗电11～12％。所以必须在压缩机与冷凝器之间设置油分离器，以便将混合在制冷剂蒸汽中的润滑油分离出来。总结起来，油分离器的主要作用有： 1．确保润滑油返回到压缩机储油槽中，防止压缩机由于润滑油的缺乏而引起故障，延长压缩机适用寿命。 2．流动速度减小和流动方向变化的互相作用引起润滑油的聚集，这样在高温下分离出来的润滑油被集中收集，并自动返回到曲轴箱中，提高效率。 3．防止压缩机产生液击。 4．更好的发挥冷凝器和蒸发器的效率。 5．减小系统高压端的震动和噪音。 6．同时这些特点还可以会使得系统的电费用降低。 (二)油分离器的工作原理 大家都知道，汽流所能带动的液体微粒的尺寸是与汽流的速度有关。若把汽流垂直向上运动产生的升力与微粒的重量相平衡时的汽流速度称为平衡速度，并用符号ω表示。则显然当汽流速度等于平衡速度时，则微粒在汽流中保持不动；如果汽流速度大于平衡速度时则将微粒带走；而当汽流速度小于平衡速度，微粒就会跌落下来，从而使油滴微粒制冷剂汽流中分离出来。 油分离器的基本工作原理主要就是利用润滑油和制冷剂蒸气的密度不同；以及通道截面突然扩大，气流速度骤降(油分离器的筒径比高压排气管的管径大3～15倍，使进入油分离器后蒸气的流速从原先的10～25m/s下降至～1m/s)；同时改变流向，使密度较大的润
制冷系统中的辅助设备
制冷系统中的辅助设备 一、油分离器与集油器 (一)油分离器的作用在蒸汽压缩式制冷系统中，经压缩后的氨蒸汽(或氟利昂蒸汽)，是处于高压高温的过热状态。由于它排出时的流速快、温度高。汽缸壁上的部份润滑油，由于受高温的作用难免成油蒸汽及油滴微粒与制冷剂蒸汽一同排出。且排汽温度越高、流速越快，则排出的润滑油越多。对于氨制冷系统来说，由于氨与油不相互溶，所以当润滑油随制冷剂一起进入冷凝器和蒸发器时会在传热壁面上凝成一层油膜，使热阻增大，从而会使冷凝器和蒸发器的传热效果降低，降低制冷效果。据有关资料介绍在蒸发表面上附有0.1mm油膜时，将使蒸发温度降低2.5℃，多耗电11～12％。所以必须在压缩机与冷凝器之间设置油分离器，以便将混合在制冷剂蒸汽中的润滑油分离出来。 (二)油分离器的工作原理大家都知道，汽流所能带动的液体微粒的尺寸是与汽流的速度有关。若把汽流垂直向上运动产生的升力与微粒的重量相平衡时的汽流速度称为平衡速度，并用符号ω表示。则显然当汽流速度等于平衡速度时，则微粒在汽流中保持不动；如果汽流速度大于平衡速度时则将微粒带走；而当汽流速度小于平衡速度，微粒就会跌落下来，从而使油滴微粒制冷剂汽流中分离出来。 油分离器的基本工作原理主要就是利用润滑油和制冷剂蒸气的密度不同；以及通道截面突然扩大，气流速度骤降(油分离器的筒径比高压排气管的管径大3～15倍，使进入油分离器后蒸气的流速从原先的10～25m/s 下降至0.8～1m/s)；同时改变流向，使密度较大的润滑油分离出来沉积在油分离器的底部。或利用离心力将油滴甩出去，或采用氨液洗涤，或用水进行冷却降低汽体温度，使油蒸汽凝结成油滴，或设置过滤层等措施来增强油的分离效果。 (三)油分离器的形式和结构目前常见的油分离器有以下几种：洗涤式、离心式、过滤式、及填料式等四种结构型式，下面分述它们的结构及工作原理。 1、洗涤式油分离器洗涤式油分离器适用于氨系统，它的主体是钢板卷焊而成的圆筒，两端焊有钢板压制的筒盖和筒底。进汽管由筒盖中心处伸入至筒下部的氨液之内。进气管的下端焊有底板，管端四周开有出气孔，以免高压蒸气直接冲击筒底，使已沉淀的润滑油搅动浮起。筒内进气管的中部(位于液面之上)管壁上还开有平衡孔，其作用是当压缩机停车时平衡排气管路、油分离器、冷凝器三者之间的压力，特别是在压缩机发生事故时，可以防止因冷凝器的高压将油分离器中的氨液压回压缩机，造成更大事故。在进气管
天然气处理中丙烷制冷技术的探究
天然气处理中丙烷制冷技术的探究 我国是一个能源使用的大国，对于天然气的使用量具有着巨大的需求。丙烷制冷技术是在天然气传输处理过程中比较实用的一项处理技术。在本篇文章当中，对天然气处理工艺的概念进行了介绍，之后对于丙烷制冷在天然气处理过程中的具体应用做了简单的叙述。 标签：丙烷制冷；天然气处理；技术研究 在天然气管道的输送过程当中，由于温度和压力降低的原因，会在输配管线当中使天然气发生有液烃的凝结，并且在管道的低洼处形成积液，严重的影响了正常的输气，甚至会堵塞到管线。不但降低了管道的输送能力，并且使得外输的天然气不能达到国家的二类气质标准。根据上列问题，一般通过丙烷制冷以及分子筛脱水，来对天然气进行集中的脱水、脱烃处理。与此同时，回收的轻烃还能够带来一定的经济价值。 1天然气处理工艺 我们平时所讲的天然气的处理与加工工艺就是指使天然气从井口到输气管的整个过程。该过程通常都需要通过井场分离、净化处理、输气管网等过程。通过丙烷进行制冷主要是为了对天然气当中的烃露点进行控制，并且对轻烃进行回收。 2丙烷制冷 制冷就是指通过人工的办法来制造一个低温环境的技术。一般来说，使温度从室温降低到120K这个范围内就属于是制冷，从120K到0K也就是绝对零度的范围内就属于是低温，也被叫做低温制冷。一般通过三种方法来进行制冷：①通过气体膨胀的冷效应来进行制冷，比如说：膨胀机和J-T；②利用半导体热效应来进行制冷，比如说：热分离机；③通过物质状态转变（比如蒸发、升华、融化）的吸热效应来进行制冷，比如说：蒸气压缩制冷。常用的丙烷制冷采用的就是第三种方式，也就是利用物质的状态转变进行制冷。现在，通过丙烷制冷一般能够将原料天然气冷却到零下二十到零下五十摄氏度之间，实现对天然气的低温分离脱烃的目的。 通过蒸气压缩来实现制冷是一种比较常用的方法，其制冷原理为：将制冷剂放入蒸发器当中，跟冷却对象进行热量的交换，将冷却物的热量吸收之后自身发生汽化现象，在利用压缩机将其蒸发的气体吸收，在压缩机中压缩之后形成高温高压的气体，再将其排入冷凝器中，利用常温介质进行冷却，使之凝结成一种高压低温的液体，也有可能是一种气液混合的物质，利用膨胀阀对高压液体进行节流，使之成为一种低温低压的液体，也有可能为气液混合体，将其投入蒸发器当中，再次与冷却物质进行热量的交换，将低压蒸汽排入压缩机中，往复循环制冷。在利用压缩蒸汽方式进行制冷的过程中一般会用到如下四个基本设备：
浅谈小型制冷机组加装油分离器
浅谈对小型冷藏车制冷机组加装油分离器 黄卫和 （和路雪中国有限公司杭州销售部） 摘要：笔者从事制冷行业工作二十余年，在制冷工作中接触的问题各种各样，通过自己多年的工作经验总结，本文对小型冷藏车制冷机组中的半封闭活塞式压缩机在运行中缺油故障的问题进行一个自己的分析与处理。通过下篇详细叙述怎么检修‘处理的过程，来发表一点自己的愚见，供大家一起探讨。 关键词制冷系统压缩机油分离器 通过多年的工作感想，觉得在制冷工作中设备的维护，保养很重要。对制冷系统，机组的频繁巡查，许多故障问题是可以在萌芽状态中发现并予以解决的。延长设备寿命，减少损失以下就对小型冷藏车制冷机组中的半封闭活塞式压缩机在运行中频繁出现缺油故障问题进行详细讲解。 1.对制冷压缩机缺油故障的分析 由于R22制冷剂与冷冻油相互溶解，压缩机在工作中把汽化的润滑油蒸汽与制冷剂蒸汽混合并一起排出，进入冷凝器，储液器、蒸发器中。在正常情况下，残留在蒸发器中的润滑油绝大部分都能通过低压回气管重新回到压缩机。因小型冷藏车其结构比较特殊，蒸发器的盘管放臵在车厢内的顶部和前下部，而压缩机组一般都安装在厢外驾驶室上方顶部的厢体上，厢内蒸发器的位臵往往低于厢外压缩机（蒸发器采用风冷式除外）。所以进入蒸发器中的润滑油很难通过低压回气管回到压缩机。这样也就对蒸发器的传热效果产生影响。众所周知，当油进入蒸发器时，油在低温下粘度很大，容易附着在传热表面上，形成油膜，从而增大传热热阻，同时形成的油膜还妨碍制冷剂液体润湿传热表面，降低传热效能，严重时会使得制冷剂完全不吸收外界热量，失去制冷作用。另一方面，也就造成制冷压缩机缺油。这种小型机组往往都不安装油分离器。压缩机润滑系统也不设油泵，靠电机在旋转中的惯性把曲轴厢中的润滑油甩向各部件表面进行润滑。一旦缺油、润滑不彻底就会引起压缩机活塞卡缸、抱轴，甚至绕组烧毁等故障，增加维修难度，增大损失。 2.对制冷机组加装油分离器 由于油分离器是装在压缩机排气管与冷凝器之间，所以在系统的高压侧，此时应将系统中的R22回收到氟瓶中，然后使排气截止阀旁通孔接通大气，以保证高压系统在通大气，常压的情况下，方可操作。下一步就是安装固定油分离器，找出位臵接近压缩机排气管与冷凝器连接管处，并使之尽量靠近压缩机一侧，并将其固定在机组底板上，用管子割刀切开压缩机排气管与冷凝器连接铜管，把两端与油分离器连接，用气焊焊接，使之密封。这时应注意把压缩机排气管接入油分离器进口，冷凝器的一端接入它的出口，不能搞错混淆，否则油分离器就不能起到应有作用。旋下压缩机曲轴箱上的进油口的螺塞，补充润滑油，从油面镜观察到达油面线为止。把Φ6mm紫铜管两端制作喇叭口，作为回油管，用纳子连接油分离器回油管接口与压缩机曲轴箱上的进油口。回油管的长度应合理、有弹性，不能因压缩
天然气浅冷处理装置丙烷压缩制冷系统运行分析
1?丙烷的蒸发器液位没有显示的原因与调整装置检修开机以后，其制冷系统会添加大量的丙烷，但是蒸发器没有液位的显示。第一，判断因渗漏产生丙烷量流失，依次检查了每个密封点，皆正常，则确定没有发生渗漏。第二，对丙烷制冷系统作出操作方面的调整，大开经济器到蒸发器的节流阀旁边的阀门，发现蒸发器依然没有液位显示，观看系统的参数，可判断制冷系统中丙烷量没有缺少。第三，可能新添加的丙烷中含有水分，温度降低后会生成水化物，在液位计的引压管部位产生堵塞。通过测温仪检测液位计的中、底部的引压管，其液位计的温度和室内温度相符。第四，对液位计展开排放检查，关闭上侧液位计的截止阀门，开启下侧的截止阀门时，没有排出的气体，断定为下侧的引压管发生堵塞现象。检修时期对系统中的丙烷沉降，7天后由经济器的底侧、蒸发器的底侧、油蒸馏器的底侧依次排放，总共排水2L多。蒸发器没有液位的主要原因就是丙烷中带有水分，液位计的引压管受冻而堵塞。对于这种现象，可以把新进的丙烷沉降，移动的时候以防横向滚动，加装的时候把丙烷瓶进行直立放置。 2?丙烷损失严重的原因与调整 其一，丙烷的机轴封发生渗漏现象。若是丙烷机的轴封内丙烷的渗漏比较严重，渗油也会较多，经过渗油量的检查，每天的渗油量约在5mL，处在正常的状态。其二，蒸发器发生渗漏。天然气进到蒸发器的管层，压力是1.15MPa，丙烷在蒸发器中其蒸发的压力只有0.020MPa，如果产生内漏，则使得天然气进到丙烷系统，不会使得丙烷流走。其三，冷凝器出现内漏。丙烷的冷凝器其冷却的水压是?0.4MPa，丙烷的冷凝压是1.2MPa，如果丙烷的冷凝器产生渗漏，则使丙烷进到层内并随水流走。检修过程，拆卸的冷凝器其两端的浮头法兰，应用锂基脂把完全管束密封方式，查出渗漏，没有渗漏的管束，则排除这种因素。其四，阀门的法兰发生渗漏。通过可燃气体的检测仪器进行依次检查，没有渗漏。其五，安全阀发生内漏。对安全阀的各个管线展开温度检查，丙烷机的冷凝器其安全阀后端温度偏高，和前端所差不多，断定这一安全阀产生内漏，导至备用的安全阀其丙烷量下降，在检修过程中把安全阀进行拆卸与送检，对其修理，重新安装。经过分析与调节，丙烷量缺失较快的原因主要是丙烷的冷凝器其安全阀发生内漏，丙烷进到火炬系统。最后得知：蒸发器没有液位的主要原因是丙烷中含少许水分，导致液位计的引压管发生冻堵现象。通常新进的丙烷要作沉降处理，移动的时候不要横向滚动，加装的时候把丙烷瓶进行直立放置。 3?天然气浅冷处理装置丙烷压缩制冷的系统运行分析设计的时候，应用丙烷进行辅助制冷，为了降低能耗，设计丙烷的三级压缩的制冷程序，以一台电动式丙烷压缩机作为主要装置。丙烷的压缩机组总共由三部分构成，即驱动的电机、增速的齿轮箱、离心式的压缩机，由齿式联轴器相连，机组安设于同个底座上，润滑油主要从主辅油泵供应。机组装设网上监控系统，可以远程监控并进行参数的调节。丙烷的压缩机应用分段进行压缩与制冷，可提供制冷的温度，其作用是为每个工艺部位带来需要的辅助冷量。在正常情况下，气相丙烷经过三级压缩以后，经由出口的空冷器进行冷却，变为液相丙烷，再进到丙烷的储罐，并把积存于罐内的液相丙烷送到3个压缩机的入口分离器，经分离器把液相的丙烷送至每单元需制冷的主冷箱，丙烷经过制冷以后会汽化为气相，返回于压缩机的入口进行循环压缩。丙烷的压缩机总共分成三级，二、三级入口的气体除了前一级压缩而来的丙烷以外，还有和本级进口的压力相近的循环式丙烷气体。为预防压缩机发生“喘振”现象，可从这个压缩机最后一级的出口气体从防喘控制器进行调节，需要时可以返到每级的入口分离器作出防喘调整。为防止丙烷中带有过多的轻组分不凝气体，给丙烷制冷带来影响，在丙烷储罐的上侧装设一个小型的分馏器。若是在液相丙烷内混有压缩机内窜入少许的润滑油，可把丙烷分步送入重烃收集罐内闪蒸，闪蒸以后气相的丙烷还可以回收至系统进行循环利用。 4?结束语? 随着社会经济的迅速发展，在处理天然气过程中可以引进丙烷的处理工艺，丙烷一级与二级压缩的工艺特点不同，一级压缩的工艺节约成本，对小型的天然气处理装置比较合适，二级压缩的工艺节省能源，效率也高，是规模较大的天然气处理企业最好选择。 参考文献? [1]张希彬.?天然气浅冷处理装置丙烷压缩制冷系统运行分析调整[J].?黑龙江科技信息，2015（25）：58.? 天然气浅冷处理装置丙烷压缩制冷系统运行分析 郭天舒 大庆油田天然气分公司油气加工四大队北Ⅱ浅冷站?黑龙江?大庆?163000摘要：天然气的浅冷处理装置制冷系统能够较好地处理天然气的反凝析现象，进而化解了管线本身的隐患、运行中丙烷的损失比较严重等问题。针对上述问题展开了分析并做出调整，对丙烷压缩制冷的系统其实际的运行与应用展开分析。 关键词：丙烷压缩制冷?蒸发器?液位 Operation?analysis?and?adjustment?of?propane?compression?refrigeration?system?for?natural?gas?shallow? cooling?treatment?plant Guo?Tianshu Daqing Oilfield Natural Gas Company Four Oil and Gas Processing Unit North II Shallow Cold Station Heilongjiang Daqing 163000 Abstract：The?cooling?system?of?the?natural?gas?cooling?system?can?deal?with?the?anti?condensate?phenomenon?of?natural?gas?well，and?then?dissolves?the?problems?of?the?hidden?danger?of?the?pipeline?and?the?serious?loss?of?propane?in?operation.?This?paper?analyzes?and?adjusts?the?above?problems，and?analyzes?the?actual?operation?and?application?of?the?propane?compression?refrigeration?system. Keywords：propane?compression?refrigeration；evaporator；level 13
制冷循环压焓图分析和制冷剂流程图
第二章制冷循环压焓图分析和制冷剂流程图 Copy Right By: Thomas T.S. Wan ( ) Sept. 3, 2009 All Rights Reserved 工业冷冻系统设计从制冷循环压焓（P-H）图分析和制冷剂流程图开始： （1）制冷循环P-H图分析 (P-H Diagram Refrigeration Cycle Analysis)。 使用PH图计算制冷系统的热力学物性可以分析制冷循环的可行性。通过PH图分析，可以很清楚的确定系统设计点的制冷剂流量和运行工况。 （2）制冷剂流程图 (Refrigerant Flow Diagram) 制冷剂流程图给出了系统所用设备，设备间管道走向和尺寸，保温要求；还确定了压降、吸气过热度等等。制冷剂流程图可能非常简易，如果有必要也可以推广到工艺仪表流程图中（P&I D）。 制冷剂流程图是要与P-H图一起阅读。从制冷剂流程图和PH图中可以获悉完整的系统信息。P-H (Pressure-Enthalpy)图分析: R22典型PH（压焓）图如图2-1所示。利用P-H 图可以表达理论制冷循环，如图2-2所示。图2-3为制冷循环图2- 2简化版，但是只体现了与理论制冷循环相关的数据，省略了纵坐标（压力）和横坐标（比焓）。与循环相关的压力和比焓值如PH图所示。 蒸发器- A-B-C对应蒸发温度，B点与C点比焓差为单位质量制冷量。 压缩机- C-D为等熵压缩过程。压缩过程比焓差为H D-H C。压缩过程（绝热过程）也可以用英尺表示为（H D- H C）×778。对于实际压缩，不再遵循绝热过程，而是多变过程，如图2-3中C-D’所示。 冷凝- 冷凝（放热）过程为D-E（实际过程为D’-E）。冷凝器总放热量等于蒸发器吸热量与系统输入功率之和。