制冷工艺论文范文
制冷工艺论文范文第1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.
制冷工艺论文范文第2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
制冷工艺论文范文第3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
制冷工艺论文范文第4篇
关键词：连续冷轧机过程控制系统，控制功能，非控制功能
1. 引言目前,全连续冷轧是目前主流的钢铁冷轧加工工艺。通常，连轧机组的带钢入口速度在100米/分~250米/分的水平，出口速度为700米/分~1800米/分,所以在对过程自动化在整个冷连轧机组自动控制系统中的地位和分工，分析过程自动化系统特点和应具有的功能的基础上，构建一个高效的过程自动化系统具有特别重要的意义。
2． 冷连轧工艺过程和控制过程典型的酸洗冷连轧工艺过程如图2.1所示,并给出了轧机组的完整控制流程。论文大全。 机组设备主要由开卷机、焊机、入口活套、酸洗槽，矫直机，出口活套，张力棍、五机架、和卷取机组成。
。论文大全。
图2.1冷连轧工艺控制流程图
冷连轧的最大特点是省却了频繁的穿带和甩尾操作，因此大大地增加了纯轧制时间和生产能力。连轧机组的特点决定了它的控制和调节是人力所不能及，必须依赖于计算机自动控制系统才能实现全连轧生产。而实现连续轧制生产必须构建一个能够精确的设定，材料跟踪和实时控制的综合自动化控制系统。
3． 连轧机的过程自动化系统的任务和结构3.1任务从图2.1可以看出,过程自动化系统(二级)的功能分为两大部分: 1. 数据交换和数据管理和2. 工厂控制以及工厂监控操作的人机界面.系统任务是:1.可重复生产的设定点预测;2.生产支持;3.质量保证;4.用户参数确定;5.所有工艺参数归档,为工艺人员提供工艺支持。
3.2 配置方案图 3.1：多辊连轧机的过程自动化系统
如图3.1所示,操作系统是微软的WINDOWS2000 Server,中心数据库是ORACLE WIN2003, 网络采用了快速以太网, 骨干网的拓普结构,server-client架构. 数据存储采用了磁盘阵列. RAID1 管理模式 为提高系统的可靠性兼顾经济性,采用了冷备服务器的方案.开发语言为C++.net.
3.3 软件方案 根据过程控制系统的功能,可以得到其软件控制系统由各个功能模块有序地彼此协调地构成。见图3.2.其中最主要的模块是: 材料跟踪，轧制道次计算和动态变规格, 这三者起到了协调和核心的作用。论文大全。各个模块的功能解释如下：
1． 材料跟踪模块：精确地感知带钢在轧机中的瞬时位置与适时地启动相应的程序工作，如设定值计算，收集生产数据，显示材料流动和输出生产记录，协调每个钢卷的生产流程。材料跟踪从钢卷应答开始，至钢卷离开出口段称重结束。
2. 道次计算模块：根据钢卷数据选择标准轧制规范，准备模型参数和进行工艺控制参数的设定计算，并适时地把设定值传送到基础自动化系统。这些参数的预测是连轧机过程自动化系统的核心任务，通常实现参数预测必须建立准确的轧钢参数预测智能模型基础上。道次计算模块由轧制指导，设定值计算，设定值输出，测量值收集，测量值处理，自学习和自适应7个子模块组成。
3. 动态变规格模块: 作用是带钢还在以一定速度运行时规格变换的轧制过程。工艺要求轧机在极短时间内平稳连续地实行两种不同轧制规程的过渡，使过渡段厚度不合格长度减到最小，同时在规格变化前后轧制正常。动态变规格模块必须在轧制力变化不超出范围的情况下，计算出变规格焊缝在过渡段上的最佳位置和过渡段的特征参数，使轧制动态切换的过程和过渡段的位移成比例地完成。
4. 结束语
结合连续冷轧工艺对过程控制系统提出了控制要求，具体分析了过程控制的主要任务:材料跟踪，道次计算和动态变规格，并给出了过程控制系统的总体结构.由于轧钢的过程又是一个复杂的，非线性的，强耦合的过程，尤其是在连轧机组的运行中,必须依赖计算机控制系统, 按照功能和需求构建的过程控制系统可靠性高、易维护、操作灵活、控制精度高、软件系统完善, 在全球多条连轧机组的实际应用效果证明控制指标是世界一流的,达到产品质量的稳定和高水平,保证机组发挥最大的能效的目的。
参 考 文 献
[1] 孙一康，带钢冷连轧计算机控制. 北京:冶金工业出版社，2002.
[2] 张大志等，基于遗传算法的冷连轧参数优化设计系统. 上海金属[J]2000(11):25-30
[3] 周继成著. 人工神经网络---第六代计算机实现.北京科学普及出版社,1995.
制冷工艺论文范文第5篇
关键词：天然气处理;丙烷制冷工艺;现状探讨
前言
在输送天然气的时候，伴随压力与温度逐渐降低，输配管线当中的天然气会出现反凝析且在地势低的地方形成积液的现象，会对正常输气造成影响，严重时甚至会导致管线的堵塞。这在很大程度上对管道的输送能力打了折扣，外输产品的天然气也不符合国家对于二类气质的鉴定标准。结合这样的现状，我们在工作中引入了丙烷制冷工艺，对天然气做集中脱水等的处理，同一时间，经此过程回收的产品也有较高的经济与使用价值。
1.天然气处理现状
伴随科技的不断发展进步，社会的日益强盛，石油这种不能再生的能源，它的储量却在加速降低。天然气这种绿色能源就随之应运而生了，勘探开发、应用与其他多个方面，它如雨后春笋般逐渐发展壮大，到现如今已经形成了相当大的规模，极大限度的影响了人们的日常生活与生产[1]。天然气主要由C4H10 C3H8 C2H6 CH4与C5H12+共同组成，这当中CH4是构成天然气的最主要的成分，一般情况下含量在百分之八十五到百分之九十五之间，C2H6 C3H8这些含量在百分之五到百分之十五之间，CH4现如今被城市燃气大量使用，C2H6 C3H8 C4H10这些成分作为有机化工必要原料，它们的价格要比CH4高出很多，假使不把这些成分从天然气当中剥离出来，它们也只能是被当成燃料气被不必要的浪费掉了，所以所谓的天然气处理指的就是把C2H6 C3H8 C4H10这些成分从天然气当中抽离出来，最终的目的是使经济效益大幅度提升。天然气处理一般采用的是低温分离的工艺技术，特别是在分离C2H6 C3H8等成分的时候，人们习惯用膨胀和辅助制冷的技术，辅助制冷又是由氨制冷和丙烷制冷这两种方式构成的。氨制冷它的适用范围是原料气的冷却温度在零下三十度以上的时候，丙烷制冷它的适用范围是在零下四十度以上的时候，人们更多偏爱于天然气处理中丙烷的制冷工艺技术，该篇文章也将丙烷制冷工艺视为重点讨论对象[2]。
2.丙烷制冷工艺的探讨
我们可以把丙烷制冷工艺划分为一级和二级制冷这两种工艺类型，这两种工艺它们都有其各自的特点，适合使用的情况也是不尽相同的，该篇文章以天然气处理厂当中丙烷制冷的工艺系统为研究讨论对象，并对这两类制冷工艺进行区分。这套丙烷系统的低温冷却的温度是零下五摄氏度，冷却的负荷是180KW。我们把丙烷一级制冷的工艺流程按下述的方法进行简要分析，在储罐内丙烷由节流技术使得压力下降到120KPa温度也下降到零下五度，再由换冷器做换冷处理，丙烷流向缓冲罐当中，再由压缩机将它的压力增大到1800KPa，再到空冷器当中做冷却处理，最后将丙烷置于丙烷储罐中进行保存。
丙烷制冷工艺流程图
我们对丙烷压缩进行模拟计算，再把得到的结果做分析研究，计算出二级制冷的工艺压缩机在总负荷上已达到613KW，比一级制冷的工艺压缩机的832KW负荷值远远要低，我们简单分析一下造成这种结果的原因：丙烷换冷原理我们主要将其归结为用低温的液相丙烷经气化后的潜热当成冷源，当液相丙烷的压力值在120KPa的时候，它的饱和温度是零下三十八点二五摄氏度，液相丙烷再和热介质做换冷处理，液相的丙烷经冷却气化变为气相，再把经气化后产生的潜热释放出来，把被冷却处理后介质温度彻底降下来。在这个换冷的过程当中，多数功劳是归液态丙烷的气化所有，所以，经节流处理以后液态丙烷的气化率是决定整个过程成败的重点，当气化率升高时，液态丙烷的含量偏低，丙烷当中冷量也较低，相反的，当气化率较低时，液态丙烷的含量会很高，丙烷当中的冷量也是很高的。
对于一级的制冷工艺来讲，我们检测到丙烷经节流压力值前后分别是1800KPa与120KPa，它的节流比是1800比120，也就是说15比1，经节流以后的气化率是零点五六。二级的制冷工艺经过两次节流处理，第一次的丙烷压力值前后分别是1800KPa、630KPa，它的节流比是1800比630，也就是20比7，经节流后气化率达到零点三三，第二次的丙烷压力值前后分别是630KPa与120KPa，节流比是630比120，也就是说21比4，经节流后的气化率达到零点二七，我们来计算一下丙烷二级的制冷工艺综合气化率等于零点四九，比一级压缩的气化率零点五六要小，所以可以说丙烷在二级制冷当中的循环率较低，压缩机的功率也较小。丙烷一级的压缩工艺在功率上虽然比较大，但是涉及到附属设备却不多，仪表控制起来也相对容易。
3.结语
总之，伴随经济的日益发展与人们生产生活的需要，我们在天然气的处理当中引入丙烷处理工艺是极其有必要的，丙烷的一级和二级压缩工艺有它们各自的特点，一级的压缩工艺在投资方面投的比较少，对于小型天然气的处理装置是最佳的选择，丙烷二级的压缩工艺的能耗比较少，且效率相对较高，将它应用于大型天然气的处理厂中是最明智的抉择。
参考文献：
[1]朱砂.天然气轻烃制冷工艺[J].中国石油和化工标准与质量，2013，03：22.
制冷工艺论文范文第6篇
【关键词】不锈钢冷却管 散热片 胀接
一、引言
在化学、石油、医疗工业、原子技术与核工业中，热交换器的使用非常常见，其种类与构型也千变万化，在不同的工作条件和工作现场中，散热器的工作环境也是不同的。高效套片式换热器是冷却管外带散热片的一类换热器，其中就存在冷却管与散热片的连接工艺问题。散热片与冷却管的连接方式有胀接、挤压和焊接。胀接方法具有操作简单、成本低等优点，因而在实际生产制造过程中，得到了广泛应用。而本文就是要通过对胀接工艺过程中产生的一些具体情况，对不锈钢冷却管与散热片的胀接工艺进行分析，制定更加合适有效的胀接工艺流程。
二、具体事例分析与论证
在现代的胀接工艺中，对于不锈钢材料的冷却管与散热片之间的胀接方式，一般在实际生产制造过程中，胀接有柔性胀接和机械胀接两种具体操作方法，而柔性胀接分为贴胀和强度张，机械胀在进行正式胀接前，应进行试胀。考虑到本次的主要对象是不锈钢冷却管与散热片的胀接，因此选择了机械胀接的方式来实现冷却管与散热片之间的胀接。
在本文中，主要讨论的是不锈钢冷却管和散热片的胀接工艺，对其工艺进行工艺性分析和对工艺性能的一些改进性建议。
胀接工艺是影响套片式换热器性能的关键工序，因此在胀接之前应进行试胀，需要测试胀接扩头的直径和胀管前后冷却管的长度，寻找合适的胀管率。在胀管时应掌握好胀紧度，使之既不过胀也不欠胀。同时也需要通过精确的计算和反复实验，得出不锈钢管最适宜的胀紧度。首先，对于胀接管子的技术要求有以下几点：
（1）胀接管子外表面不得有重皮、压扁、裂纹等表面缺陷，胀接管端不得有纵向刻痕。如有横向刻横、麻点等缺陷时，缺陷深度不超过管子公称壁厚的10%。
（2）胀接管子的端面倾斜度应不大于管子公称外径的1.5%，且最大不超过1mm。
（3）管板材料的硬度高于换热管材料硬度即可，当换热管硬度大于管板硬度时，应进行退火处理，一般管端退火长度应不小于100mm，且比管板厚度多至少15～30mm。
（4）胀管前应对管端进行预先清理，例如管端内壁的清理与打磨等等。
胀管率控制：
（1）强度胀：换热管材料为铜、铜合金及不锈钢时，胀管率一般控制在0.5%～1.2%范围内，超胀不得超过2.0%；换热管材料为10钢或20钢时，胀管率一般控制在07%～2.1%范围内，超胀不得超过2.8%；换热管材料为黄铜时，胀管率一般控制在1%～1.8%范围内，超胀不得超过2.5%。
（2）贴胀：换热管材料为铜、铜合金及不锈钢时，胀管率一般控制在0.2%～0.6%范围内，超胀不得超过1.0%；换热管材料为10钢或20钢时，胀管率一般控制在0.3%～1.0%范围内，超胀不得超过1.4%；换热管材料为黄铜时，胀管率一般控制在0.5%～0.9%范围内，超胀不得超过1.2%。
（3）由于本次选用的是不锈钢冷却管与散热片的胀接，因此比较适合的是选用强度胀来进行，因为如果胀接的过程中，贴胀的强度不够，容易引起冷却管与散热片之间的松动，从而影响冷却管与散热片之间的连接效果，因此采用合适的胀管率，将大大增加紧密连接程度，而且不易松动，从而提高散热片与冷却管之间胀接的稳定性。由于换热管材料为不锈钢，因此胀管率应控制在0.5%～1.2%范围内，超胀不得超过2.0%。所以，选择好了胀管率和超胀的上限范围了之后，我们就可以依据此来进行适宜胀紧度的确定了。
得出最适宜的胀管率，然后对胀管率进行简单的校验，具体的方法是。每面管板按5%均布随机测量胀后换热管内径，且不少于20根，对少于20根的全部进行测量，比较理论胀管内径值，对于欠胀的管头进行补胀，补胀前应测量胀口内径，确定合适的补胀量，以免超胀。超胀数量不得超过胀接总数的4%，且不超过15个。允许超胀数量小于2个时，允许超胀2个。
三、结论
依据计算所得的数据开始对不锈钢冷却管与散热片的胀接工艺进行安排与设计得出其胀接工艺流程为：
在不锈钢冷却管内填充剂；在不锈钢冷却管上套装上散热片及不锈钢管板后，首先在不锈钢冷却管的一端使用第一扩胀模头进行扩胀定位，防止扩胀时不锈钢冷却管滑移；扩胀定位完毕后，对扩管孔处进行着色探伤，合格后方可进行下一步；用第一扩胀模头对不锈钢冷却管进行扩胀，扩胀分为第一次扩胀和第二次扩胀，第一次扩胀完成后更换成第二扩胀模头再进行第二次扩胀，第一次扩胀的扩胀量为所需扩胀量的30～40%，两次扩胀的速度均为4mm/s，第二次扩胀完成后，不锈钢冷却管达到设定扩胀量；扩胀结束后，检测散热片，确保散热片与不锈钢冷却管贴合处无松动现象；去除多余的不锈钢冷却管使其端口与不锈钢管板齐平，去除过程中必须使用油枪对机加工部位进行冷却和；
最后对胀接工艺进行检验，检查在应在试验压力降至工作压力时进行，检查胀口有无漏水，应在相应管端作出标记；在泄压放水后进行补胀，同时还应该对其临近的一些管口稍加补胀以免受到影响而松弛。补胀前应测量胀口内径，确定合适的补胀量，以免超胀；同一胀口漏水，补胀次数不应多于2次，补胀后重新进行水压试验。对于补胀后仍有漏水且胀管率大于超胀指标的管子应换管重胀。（在割除不合格的管子时，必须注意不损伤管孔壁）
在整个不锈钢冷却管与散热片胀接工艺的设计计算过程中，主要就是对胀管率的计算校验以及对其胀接工艺的检验。
参考文献：
制冷工艺论文范文第7篇
关键词 二氧化碳；深冷；冻堵；预警；脱除
中图分类号：TE43 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）14-0148-01
天然气深冷处理的原料气主要来自于油田伴生气，通常含有较多的中间和重组分，尤其是H2S和CO2等酸性气体组分含量的多少，直接影响深冷装置的轻烃收率。然而随着开采的不断深入，近年来油田伴生气中二氧化碳的含量不断升高，以大庆油田为例，与20世纪80年代初相比，油田各区块伴生气CO2含量升高了16至33倍，平均含量已达5%左右。由于CO2与水能生成碳酸，不仅会给深冷处理装置尤其是管线带来腐蚀，而且还会降低天然气热值，导致深冷处理工艺的制冷温度达不到设计工况，更有甚者还会造成深冷装置脱甲烷塔顶部、节流阀出口等处冻堵，严重影响轻烃收率。因此，采取有效工艺措施消除CO2含量升高带来的负面影响业已成为深冷处理工艺急需解决的重要课题。
1 伴生气CO2含量升高对深冷处理产生的影响
1.1 深冷处理装置的轻烃收率降低
根据油田实际生产经验，当伴生气中CO2含量超过1.5%（mol）时，深冷装置脱甲烷塔顶部、节流阀出口易发生冻堵，通常为了防止冻堵造成机组憋压停机，只能提升脱甲烷塔温度，从而导致负温不足，达不到设计工况，不仅会降低轻烃收率，还会影响深冷装置的平稳运行。
从理论上来说，从CH4-CO2体系V-L-S平衡线图中可以查阅到CH4-CO2体系气固平衡点温度约为-91℃（3%CO2、1.3MPa工况下），这说明如果伴生气中CO2含量超过3%，那么为了杜绝CO2凝华而发生冻堵的现象，脱甲烷塔塔顶负温必须保持在-91℃以上。在此基础上，根据实验室模拟该工况下深冷处理工艺计算结果显示，在压力恒定的情况，原料气中CO2含量超过3%，实际塔顶负温必须控制在-93℃，才能最大限度地确保装置不发生冻堵。可见，无论是理论查询还是模拟工况，都表明随着CO2含量的升高，塔顶负温也必须随之升高才能有效降低装置冻堵的风险，而目前大多数深冷装置塔顶实际设计操作温度为-98℃左右，因而随着负温的提升，从理论上讲必然会导致轻烃收率的下降。
从生产实际来看，通过对大庆油田某深冷处理装置2013年上半年运行数据的分析，可以发现当操作人员为了避免冻堵而将塔顶负温控制在-92℃左右的两个月中，当伴生气中CO2含量由1.5%上升至2%时，轻烃收率平均值由79.89%下降至72.64%，由此可见，为了保证CO2含量升高时深冷装置的平稳运行，提升脱甲烷塔塔顶负温势必会对轻烃收率带来负面影响。
1.2 对关键设备和管线造成危害
伴生气中CO2含量过高导致冻堵时，势必会大幅度增加脱甲烷塔顶和塔底之间的压差，进而造成深冷处理装置的关键设备——压缩机组和膨胀机出口压力升高，甚至憋压停机，而即便没有明显冻堵现象的出现，CO2含量增高也会导致输气管线不畅，同样会引发管线气量波动和装置压力升高，既影响了深冷装置的安全平稳运行，同时也给关键设备带来了损坏的风险。此外，在深冷工艺处理的过程中，伴生气中的CO2和水容易生成碳酸，而生成碳酸的量和伴生气中CO2含量成正比，因而，随着CO2含量的不断升高，对深冷处理装置管线腐蚀的强度也就越来越大。
2 消除CO2含量升高负面影响的工艺改造措施
从上文分析中可知，伴生气中CO2含量的升高，不仅会影响轻烃收率，腐蚀管线，而且会给深冷处理装置关键设备的平稳运行带来风险隐患，因此必须采取有效对策加以控制。总的来说，消除CO2含量升高负面影响应当以冻堵预警、脱除CO2和解冻三方面工作为主，这也是天然气深冷处理装置工艺优化改造的重点内容之一。
2.1 安装冻堵预警装置
为了避免CO2含量升高引发冻堵进而导致装置憋压停车，应当对深冷装置工艺流程进行改造，加装冻堵预警装置，通过冻堵预警装置内含的CO2分析仪来实时监测上游输送至装置入口处的伴生气中CO2含量，并根据此数据和脱甲烷塔操作压力来预算产生装置冻堵的温度范围，将计算结果与脱甲烷塔的实际负温进行对比，如果脱甲烷塔实际负温在冻堵温度范围内，则发出报警信号。这样操作人员接到信号后，便可以及时调整工艺运行参数，例如提升脱甲烷塔负温等，从而有效预防装置冻堵的产生。采取此种方式进行深冷装置工艺改造难度小、投资少，但是由于脱甲烷塔负温调整需要以牺牲轻烃收率为代价，且轻烃收率并不能一味地降低，尤其是当CO2含量超过3%至5%后，并不能从根本上解决冻堵的问题，仍需采取脱除CO2的工艺措施。
2.2 加装CO2脱除装置
由于通过冻堵预警装置报警来调整负温必然要降低轻烃收率，而可牺牲轻烃收率也是在合理范围内才可接受，因此冻堵预警装置并不能从根本上解决CO2含量过高给深冷装置平稳运行带来的隐患，要做到有效防止，必须在深冷装置中加装脱碳工艺装置。
目前普遍采用的脱碳工艺主要包括物理吸收、化学吸收和膜分离三类，各适用于不同的深冷处理工况：物理吸收法是利用物理溶剂在高压和低温的环境下将CO2从伴生气中解脱出来而不发生性质上的变化，进而降低原料气CO2含量的一种工艺方法，然而由于环丁砜、聚乙二醇二甲醚、甲醇等典型的物理溶剂对天然气中的重烃有较大的溶解度，因而该方法通常用于重烃含量不高的原料气脱碳处理，具有一定的局限性；化学吸收法较物理吸收法相比净化度更高，而且有效避免了物理溶剂再生程度有限的问题，通常采用乙醇胺为主化学溶剂在吸收塔内吸收原料气中的CO2成为富液，然后进入解析塔加热分离出CO2，尽管该方法工艺成熟且分离程度高，但是当原料气中CO2含量超过20%时，该方法能耗太高，无形中增加了产品的成本。此时，应当选择常温下进行、适应性强且能耗低的膜分离技术，例如在深冷装置中加装分子筛来分离水和CO2。
综合上述三种方法，目前油田各处理厂应当根据自身的生产工况，当原料气CO2含量在 3%～20%时，建议采用化学吸收法进行脱CO2；当CO2含量超过20%时，建议采用膜分离工艺。
2.3 设置解冻管线
由CO2含量过高导致深冷处理装置冻堵通常发生在温度最低处，通过一条解冻管线将温度较高的原料气（25℃）引至低温冻堵位置（-100℃）。此种方法在大庆天然气分公司红压深冷首先投入试用。实践证明，该解冻措施十分有效。使用原料气作为解冻气，既避免了在系统中混入其他组分，也省去了装置停机后再间接加热解冻的繁琐步骤。
参考文献
制冷工艺论文范文第8篇
关键词：铁碳合金相图;金属热加工工艺;教学体会
中图分类号：G718 文献标识码：B文章编号：1672-1578（2014）13-0282-02
按照新时期中职教育的要求，教师在课堂上，不仅仅是完成教学任务，更重要的是要求教师能够运用现代化教学手段，合理调整教学内容，调动学生学习的积极性，帮助学生理解掌握深奥难懂的理论知识，教学中要有互动，学生要有发挥想象的空间。面对新时期的新任务，结合以能力为本，以就业为导向的教学目标。可以看出，学生的需求和教学目的的要求是完全统一的。因此，要求我们在金属材料教学中，一定要注重理论联系实际，充分发挥学生的主导作用。铁碳合金相图在金属热加工工艺应用教学内容的处理上，应以理论教学为主线，辅以相图为综合渗透作用，使学生融会贯通，即做到对理论的掌握，又得到能力上的锻炼，故在教学中做了以下尝试。
1.金属材料与机械零件生产工艺是教学基础
因为中职学校培养的学生，毕业后将要直接面对企业的一线生产。理解和掌握金属材料到机械零件整个的生产工艺过程对他们来说是非常重要。也就是说金属材料通过铸造、锻压、焊接 机械加工、热处理等工序的加工制作最后变成零件。在生产中金属加工的工艺过程就显得非常重要。而铁碳合金相图是研究铁碳合金的工具，是研究碳钢和铸铁成分、温度、组织和性能之间关系的理论基础，也是制定各种热加工工艺的依据。铁碳合金相图可以帮助学生，根据金属材料的成分推断其组织，由组织定性分析其力学性能，这在铸造、锻造、焊接以及热处理等方面有着广泛的应用。学习铁碳合金相图，可以全面认识碳钢、合金钢和铸铁等常用的黑色材料。
2.利用铁碳合金相图渗透金属热加工工艺的概念
2.1 铸造性能的概念提出。铸造性能的概念提出，首先通过多媒体演示铸件生产工艺过程，通过观看齿轮坯铸件生产过程。最后让学生总结得出:铸造是指熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得具有一定形状、尺寸和性能的金属零件或毛坯的成型方法。有了铸造性能概念，结合铁碳合金相图，指出ACD区是液相区，确定浇注温度一般在液相线以上150C°左右，并且可选择流动性好的合金，即接近共晶成分的合金,应用最为广泛。因为，其熔点低，结晶温度间隔小，流动性好，组织致密。所以，大型零件、复杂零件均采用铸造加工。
2.2 锻造性能的概念提出。锻造性能方面，通过多媒体演示水压机生产汽轮机转子锻件的生产过程。然后让学生总结得出结论:锻压是对坯料施加外力，使其产生塑性变形，改变尺寸、形状及改善性能，用以制造机械零件、工件或毛坯的成型加工方法。并且告诉学生在铁碳合金相图AGSE区称为是奥氏体区，高温时的钢为单相奥氏体，强度不高，塑性好，便于变形加工。因此，钢材的锻压或轧制，一般要把坯料加热到奥氏体状态。确定始煅温度1150-1250 C°，终煅温度是750-800C°左右，合金钢是800-900C。重要零件生产都要采用锻造，锻造生产可以使粗大晶粒变成细小晶粒。晶粒愈细小，金属材料的力学性能愈好。但不能加工脆性材料和形状复杂的零件毛坯。
2.3 焊接性能的概念提出。焊接性能概念的提出，同样也是通过多媒体演示焊接工艺过程。在铁碳合金相图中，分析低碳钢、中碳钢、高碳钢随温度变化引起的组织转变。而对焊接专业的学生同时要掌握含碳量对钢的焊接性能的影响，钢的含碳量越高，其焊接性能越差，故焊接用钢主要是低碳钢和低碳合金钢。中碳钢的焊接性能较好，高碳钢的焊接性能较差，铸铁的焊接性能差。
2.4 热处理的概念提出。热处理工艺，是根据铁碳合金相图拟定各种热处理工艺加热规范，在金属加工中有着特别重要的意义。教学中应着重强调退火、正火是预先热处理，而淬火、回火是最终处理。通过多媒体演示让学生掌握普通热处理的基本过程。退火是适当的温度加热，保持一定的时间，缓慢冷却（炉冷）的过程。正火是将工件加热到适宜的温度，保温后在空气中冷却（空冷）的过程，由于正火的冷却速度（空冷）比退火（炉冷）稍快，所以得到的组织更细，其力学性能也有所提高，常用于改善材料的切削性能，对一些要求不高的零件作为最终热处理。另外，正火炉外冷却不占用设备，生产率较高，因此生产中尽可能采用正火来代替退火。但若零件形状较复杂，由于正火冷却速度较快，可能会使零件产生较大的内应力和变形，甚至开裂，则以采用退火为宜。
淬火：是将钢加热AC3或AC1以上30-50 C°保温一定时间，进行快冷的过程，获得的是马氏体组织的工艺。回火：将淬火后的钢件加热到低于AC1以下的某一适当温度进行保温，再进行冷却的过程。
退火、正火、淬火、回火是普通热处理中的"四把火"，其中的淬火与回火关系密切，淬火后必须回火。 "四把火"随着加热温度和冷却方式的不同，又演变出不同的热处理工艺。通过在铁碳合金相图中将退火、正火、淬火、回火的加热温度加以比较，学生就有了一个十分清晰的热处理工艺的概念。
3.通过实践性教学，进一步的理解和认识铁碳合金相图
为培养学生综合应用知识的能力，在讲授典型零件的热处理时，组织课堂讨论。例如：车床主轴要求轴颈的硬度为HRC56-58 HRC20-24其加工路线：
锻造――正火――机加工――轴颈表面淬火――低温回火――麽削加工。
让学生通过思考并指出：（1）主轴选用何种材料：（2）正火、表面处理、低温回火的目的和大致工艺；（3）轴颈表面处理后的组织和心部组织。
提醒同学：这是一个实际问题，选材是受多方面的因素制约的，但要掌握基本原则。
A同学发言：对轴类，在选材时应考虑：（a)载荷类型及大小,（b)主轴的形状及可能引起的热处理缺陷。主轴是机床的主要零件之一，根据技术要求和加工路线，建议选用45钢或其它中碳合金钢。
制冷工艺论文范文第9篇
以飞机预冷气引起口为典型构件，对其成型工艺进行探索，选择RTM成型工艺并应用PAM-RTM软件对RTM成型工艺影响参数进行虚拟仿真，确定模具设计的最终参数值。
关键词：
低熔点合金；RTM；整体成型；PAM-RTM；达西定律
“一代材料,一代飞机”正是世界航空发展史的一个真实写照。轻量化是提高大飞机燃料经济性，实现节能减排的有效途径。复合材料用量已成为评价一架飞机先进程度的一项重要指标。中国的大飞机要想在世界有立足之地，就必须顺应世界航空发展的趋势大量使用复合材料[1-3]。随着复合材料的扩大应用，一些制约因素逐渐暴露出来，特别是制造成本[4]。作为低成本制造技术之一的RTM技术在航空复合材料制造中的地位越来越重要[5]。RTM工艺是一种采用刚性闭合模具制造复合材料的技术，其基本原理是在模具的型腔中预先放置增强材料，合模夹紧后在一定的温度和压力下将经静态混合器混合均匀的树脂体系注入模具，浸渍增强体后固化，脱模得到复合材料制品[6]。在RTM工艺中，模具的设计和制造对整个生产过程具有决定性影响。要设计和制造出合理的模具，仅仅依赖经验是不够的，国内外都开展了RTM工艺的数值模拟技术研究，利用数值模拟对模具设计方案进行检验和优化[7]。本文以复合材料飞机预冷气引起口整体成型为典型构件，对其结构进行工艺性优化，筛选材料。在达西定律的基础上，引入初始和边界条件应用PAM-RTM[8]软件对注胶口、注胶时间、注胶压力等参数进行模拟，并得出最优的参数输入到模具设计及成型工艺中。
1工艺设计
1.1设计输入
1.1.1产品结构预冷气引起口初步设计方案如图1（a）所示，该结构有如下特点：（1）预冷气引起口主体结构端头为圆形和四边形混合的不规则曲面，壁厚为2~3mm；（2）该结构由预冷气引起口主体（上、下）、金属法兰和支撑加筋3部分构成；（3）预冷气引起口主体材料厚度有突变区域，不适合复合材料整体成型；（4）金属法兰与预冷气引起口主体结合界面问题难以处理；（5）支撑加筋结构不能与预冷气引起口主体整体成型。针对设计要求及复合材料成型工艺特性，对设计进行优化，预冷气引起口由金属法兰框和预冷气引起口主体组成。法兰框作为复合材料结构的埋件预埋到结构中，支撑加筋结构与预冷气引起口主体合为一体结构，如图1（b）所示。
1.1.2产品材料（1）基体材料Henkel树脂LM41005.1，参数详见表1。其固化曲线如图2所示。（2）增强材料东丽T300碳纤维，其性能参数详见表2。
1.2工艺总方案预冷气引起口采用复合材料整体成型，成型面为异型面。为了满足气动要求，预冷气引起口主体内型面要求光滑，产品不允许拼接。预冷气引起口属非主承力复杂结构成型，可以选择SCM或RTM成型，其中RTM成型更能保证压力的均衡，本项目拟采用RTM成型工艺进行预冷气引起口的研制，总体方案如图3所示。
2模具设计与工艺仿真
2.1模具类型及材料选择预冷气引起口可拔模性分析如图4所示，在模具设计中可以采用的模具类型如表3所示，该产品研制周期短，内型面精度要求高，故采用低熔点合金模。在RTM工艺中，选择合适的低熔点合金材料是技术的关键。一方面要求材料具有相对较低的熔融温度，以保证模具成型及使用；另一方面要求熔芯具有一定的强度和硬度，能够在成型过程注射压力和熔体的冲击作用下维持较高的形状精度和定位精度。表1树脂LM41005.1主要参数项目参数值密度/（kg•m-3）1000粘度/（Pa•s）0.2玻璃化转变温度/℃160注射温度/℃约110，最高可达140注射压力/MPa初始100~300低熔点合金作为模具材料，发展比较成熟，合金温度随着合金组分的变化而变化，形成了温度系列，如表4所示。一般为了保证低熔点合金在产品注胶、固化过程中不熔化，要求所选择的低熔点合金熔点不低于树脂固化温度185℃。考虑到加热设备和操作方便，低熔点合金熔点应越低越好，范围选择200~210℃比较理想。本项目中选用210℃低熔点合金作为芯模材料。
2.2工艺参数仿真
2.2.1树脂流动模型树脂在模具中流动一般以达西定律为理论基础，液体的流动速率Q是由流动过程中的压力差Δp和液体的粘度决定的，并与流动区域A和流动系数有关，如下式所示。
2.2.2参数模拟PAM-RTM中的填充模拟宏观上基于达西定律，根据预冷气引起口结构特点，注胶口设计以下4种方案（如图5所示）。蓝色为方案1，注胶口位置为圆截面端；绿色为方案2，注胶口位置为四边形截面外轮廓；灰色为方案3，注胶口位置为四边形截面内轮廓；粉红色为方案4，注胶口位置为圆截面端+四边形外轮廓最远法兰边（两个注胶口，在图5中被2，3方案遮挡住）。不同注胶口采用相同的工艺参数（表5），仿真不同注胶口位置时注胶时间及注胶过程中注胶压力。不同注胶口仿真结果如图6所示。根据仿真云图，结果汇总如表6所示，从注胶时间及工艺实现的难易程度，最终选择方案3。
2.3模具结构应用工艺仿真结果进行模具材料选择及结构设计。根据仿真结果及低熔点合金材料的收缩率，设计拼接结构RTM成型模具（图7）。
3结论
本文对薄壁异型结构件的成型工艺进行研究，主要得出以下结论：（1）通过工艺可制造性分析，对设计结构进行优化，得出整体成型结构形式，并进行工艺总方案设计；（2）以达西定律为理论基础，应用PAM-RTM软件，对不同注胶口注胶过程进行仿真，选择从四边形截面内轮廓注胶的结构形式；（3）通过产品拔模分析，选择合适的模具类型和模具材料，设计RTM成型模具。
参考文献
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制冷工艺论文范文第10篇
【关键词】卧式连续退火炉;工艺设备;加热技术
1.工艺设备概况
带钢经过冷轧变形后，内部发生晶粒的扭曲和破碎，导致加工硬化和残余应力的产生，通常还需要经过退火处理。退火是将带钢加热到适当的温度，然后经过一段时间的保温，并按规定的速度进行冷却，以此来获得良好的工艺性能及使用性能。对冷轧卷的退火属于再结晶退火，在这一过程中带钢的内部组织将经过回复、再结晶、晶粒长大等三个主要过程。
为了完成上述工艺过程，通常采用连续退火炉对带钢进行热处理。卧式连续退火炉一般由预热段、加热段(包括加热段和保温段)、冷却段等构成。预热段一般为不供热段，主要利用从加热段流过来的高温烟气对带钢进行预热。根据带钢表面质量和加热速度的要求，加热段可以选用明火焰直接加热和辐射管间接加热两种方式。整个加热段内划分为数个独立控制区域，每一控制区域的烧嘴或辐射管可以进行单独控制。冷却段分为缓冷段和快冷段，缓冷段通常采用气体喷射冷却方式，快冷段一般采用水雾冷却和水喷射冷却，使带钢达到工艺要求的冷却速度。
除上述主要工艺段之外，在炉子入口段一般都设有事故冷却段，在断带事故发生时用于冷却从炉子入口端回退的带钢。在预热段，还设有余热回收装置，用于对烟气余热的多级回收。高温烟气首先用来预热助燃空气，而后与带钢干燥用空气进行热交换，使最终排烟温度进一步降低。在最终冷却段后还设有带钢干燥段，利用热空气对带钢进行干燥。
2.工艺设备发展
总体上看，卧式炉内主要热过程可分为加热和冷却。加热方式主要有直接加热和间接加热两种。在直接加热过程中，热源与带钢直接接触，尽管这种方式加热效率很高，但对带钢表面质量的影响较大。而在间接加热方式下，热源与带钢非直接接触，故不会对带钢表面质量造成影响。
目前应用于板带退火过程的其它加热方法有电阻加热、盐浴加热等。而一些研究结果表明快速加热可以使板带具有超高塑性，为其它一些快速加热方法在板带退火过程中的应用提供了理论依据。例如：激光照射加热、等离子流加热和电容储能加热等。
退火过程中的另外一个关键点就是冷却方式的选取及控制。传统用于带钢快速冷却的方式主要有高速气体喷射冷却、辊冷技术、气-水双相冷却技术和水冷技术等。
除了上述冷却方式之外，新发展的一些工艺具有更高的表面质量以及低的能耗。如全空气悬浮冷却技术，由于带钢在冷却过程中不与炉辊接触，可以大幅提高带钢的表面质量。比利时冶金研究中心(CRM)开发的强紊流辊冷技术(HTRC)，相比传统喷射冷却能耗大幅降低。今后连续退火设备将朝着机组高速度、带钢高质量、控制智能化、低能耗和低污染的方向发展。
3.模型研究进展
由于连续退火工艺过程复杂，包括预热、加热、均热、缓冷和快冷等一系列热过程，涉及的传热方式和传热机理差异也很大，同时由于生产过程频繁变化，过于简化模型难以反映系统的动态特性，而复杂模型又难以满足实时性要求。目前国内外有关带钢连续退火机组热过程数学模型，广泛应用的主要有两类：一类是利用现场数据进行模型关键参数估计的系统辨识模型，另一类是依据经典传热方程建立的传热机理模型。两种模型各有长处。
带钢退火过程传热模型是依据传热学、流体力学和燃烧学等相关基础理论并经过严密的数学推导而建立起来的。关于传热机理模型的研究，最具有代表性的是两类模型，即：带温跟踪模型和带温分布模型。
加热段的求解方法有区域法、热流法和蒙特卡洛法等。区域法的主要思想是将炉膛划分为若干区域，并假定各区域内温度均匀，从而建立各区域间辐射传递方程进行求解。假想面等效黑度法将辐射管和炉墙对带钢的辐射等效为假想灰平面对带钢的辐射，大大简化了辐射管炉内辐射传热的计算。蒙特卡洛法利用统计思想，将表面发射的辐射能看成许多能束组成，并对能束进行跟踪统计得到两辐射表面间的传递系数。求解带钢冷却过程的换热系数，目前主要利用传热反问题的方法解决。
国外有报导的文献对于数学模型的研究较少，在对模型的求解上，采用的方法主要是利用商业软件。例如利用COMSOL软件建立连续退火炉内三维有限元带温模型，并利用MATLAB软件建立了一维和二维有限差分模型；利用商业软件Ansys计算模拟预热炉中带钢温度和应力分布耦合模型，并在模型中加入炉辊温度平衡方程，经过模拟研究发现锥形炉辊容易导致带钢宽度方向上严重的温度分布不均，从而引起带钢屈曲；这些研究成果也为国内今后的退火炉数学模型的建立及求解提供了新的选择和思路。
4.自动控制系统研究进展
4.1基于带钢数学模型的控制策略
20世纪90年代末，川铁开发出了一套复杂的带钢温度控制模型，通过带速与炉温的匹配来实现优化控制。国内学者开发了基于带钢全炉温度模型的混合控制仿真模型，开发了连续退火炉炉温优化仿真系统，以连续退火炉数学模型为依据，采用了炉温启发式优化策略，该算法主要由滚动优化和启发式参数调整规则构成。
4.2基于智能优化技术的控制策略
智能优化技术不需要对被控对象建立复杂的物理模型，能够针对不确定的系统特性建立控制模型。随着智能技术的不断发展，越来越多的智能技术融入到控制理论中，如专家系统控制、模糊控制、神经网络控制、遗传算法、人工免疫等控制算法。这些控制方法在退火炉等工业炉窑控制中也逐步得到了应用。
5.结论
(1)一些新的高速加热方式，如激光加热、等离子束的加热技术等若用于卧式炉的带钢加热，将会促使卧式炉长度大幅度缩短。(2)今后卧式炉内的冷却技术发展趋势预计是高效冷却介质的喷射冷却，如液氮、液氨以及甲醇等烃类物。(3)目前针对卧式炉退火过程数学模型的研究较少，然而卧式退火炉在生产中也存在诸多问题急需解决，对于卧式炉进行相应的建模研究具有重要的理论意义和现实意义。(4)对于喷流冷却目前还有很多问题没有得到很好的解决，这主要是喷流过程涉及到湍流问题，而通过仿真模拟的准确度主要取决于湍流模型。今后对于这一问题的解决方案一是通过对现有湍流模型进行修正，提高仿真精确度；二是在喷流冷却段采用智能控制算法，如利用神经网络技术建立智能模型，并引入自适应方法使模型具有自学习功能。(5)近年来快速发展的各种智能控制算法，如模糊控制、神经网络和专家系统的引入等将会大大推动卧式退火炉计算机优化控制技术的进步，也会显著提高带钢卧式炉退火过程对带钢热处理质量的预测能力和控制精度及其系统的可靠性。 [科]
制冷工艺论文范文第11篇
【关键词】天然气 轻烃 制冷 NGL 工艺
从油田气中回收轻烃，已有几十年历史。最初，由于工艺技术的限制，且回收产品仅作为工业与民用燃料，发展缓慢。随着石油化学工业的飞速发展和世界能源短缺，天然气及轻烃的需要量急剧增长。油田气轻烃回收的制冷工艺也已由技术比较单一的直接冷冻法，发展为直接膨胀冷凝法和冷凝―膨胀机法等多种工艺方法，并注重深度加工，以求回收更多的轻烃产品。
1 天然气轻烃制冷的意义
天然气初加工系统是集原油稳定，天然气集、加、返、销与轻烃储运、销售为一体的系统工程。由于集输管网、工艺路线及设备等因素所限，外输干气中与稳后原油中仍含有大量的轻烃。
国外在外输送油田的原油外之前，基本上都会经过原油稳定装置，而对于伴生气的油田基本上用深冷分离工艺及深加工技术来处理，尽大可能的提高轻烃回收率，降低产品的消耗量，并尽力提升效益。国内目前一般采用深冷及浅冷装置合用的方式处理伴有生气的原油，因此对制冷工艺进行挖潜、改造和优化运行非常有意义，可以提高轻烃收率，合理有效地回收能量，创造一定的经济效益。
2 天然气处理制冷方法及装置
关于天然气处理装置制冷工艺，根据原理可以分为两类：一类是利用制冷剂汽化时吸收汽化潜热的性质，使之与天然气换热，最后天然气获得低温。另一类是压缩气体，然后通过换热取走温度升高的气体的热量，让气体通过节流阀或膨胀剂降压。根据焦耳一汤姆逊效应气体温度降低，然后用降压前的气体与此低温气体换热，从而使降压后的气体达到液化温度。
2.1 冷凝分离法
提取出来的液烃，根据要求，在压力一定的条件下，利用各个组份不同的冷凝温度，在其降温过程中，将较高沸点的烃类冷凝分离出来。此过程称之为冷凝分离法。根据提供冷量方式不同分成三大类方法：外加制冷循环法、直接膨胀制冷法、混合制冷法。
2.2 冷剂制冷
冷剂制冷工艺分单一冷剂制冷和混合冷剂制冷，但是单一冷剂制冷却不能达到深冷所要求的制冷温度，而混合冷剂制冷工艺虽能使其达到要求的温度，不过操作过程中工艺复杂难控，该工艺不可取。
2.3 膨胀机制冷
在膨胀机循环最简单的形式中，循环制冷是由单一组份气流的压缩和膨胀做功完成。高压循环气在与回流冷循环气体的逆流换热中被冷却。在适当的温度下，循环气体以等熵方式通过膨胀涡轮，其温度降到比低于通过焦耳―汤姆逊节流阀膨胀达到的温度。产生的有用功通常通过升压压缩机回收，升压压缩机是主循环压缩机的补充。
目前膨胀制冷循环主要采用以下3种形式：天然气直接膨胀制冷、氮膨胀制冷、氮气-甲烷混合膨胀制冷。
2.4 联合制冷
由于冷剂制冷投资较高且流程较复杂，但是稳定性较好，而膨胀机制冷投资相对较少，流程比较简单，但稳定性差，所以目前常采用冷剂制冷和膨胀机制冷相结合的制冷工艺，即膨胀（单级）+辅助冷剂（丙烷）的联合制冷工艺。
3 制冷工艺
气体加工包括：从天然气内回收较重的、高热值组分，把天然气燃烧热值控制在商品气要求的范围；把从气体中回收的重组分，即天然气凝液（natural gas liquid，NGL）或称“轻烃或轻油”，分馏成附加值高的产品，增加油气田利润。
降低气体温度将导致NGL析出。压力恒定，温度降低，析出的凝液愈多。使气体获得低温需要制冷。由冷凝回收天然气凝液是工业上最常用的方法。
3.1 浅冷法
浅冷装置主要组成部分：天然气压缩和压缩机系统、乙二醇再生、氨压缩制冷等。塔、泵、压缩机、分离器、闪蒸罐等是主要常用设备，全部的装置操作工艺流程相对较长，过程中繁多的参数且而且关联着前后。目前应用广泛的浅冷工艺为氨制冷工艺、丙烷制冷工艺。
氨制冷目前作为苏里格气田试验的主要制冷方式。液氨在天然气冷却器中吸热蒸发变成氨气，氨气进人氨分离器后，经氨压缩机加压后进人冷凝器。高压高温的氨气冷凝为液氨进人辅助贮氨器，再经贮氨器进人氨分离器，然后进人天然气冷却器。
由于丙烷制冷与氨制冷相比，两者工艺原理相似，但丙烷制冷比氨制冷轻烃回收率搞0.3左右。大庆油田原来有6套采用氨制冷工艺的上下游独立的油田气浅冷装置，现已改造完成4套为丙烷制冷工艺。
丙烷制冷工艺相对于氨制冷工艺，工艺轻烃可达到比较高的收率，无毒的可利于安全生产的丙烷选为制冷工质。且此工艺很适合于采用深冷工艺不太经济的天然气组分较贫的区块，利用经济性较好丙烷制冷再合适不过。此外，在已建浅冷装置下游不再进行处理时，浅冷工艺也适合用丙烷制冷工艺，达到提高经济效益的目的。
3.2 深冷法
在深冷型的轻烃回收工艺中，深冷温度基本处于零下45℃以下，个别甚至可低于零下100℃，为了保证天然气水合物在低温下不出现冻堵现象，脱水系统是关键所在。而因吸附法操作起来比较灵活，脱水的适应性较好，并且脱水之后的气体露点也比较低，所以其在深冷轻烃回收工艺中经常使用。
其制冷系统通常用采用膨胀机制冷和添加冷剂辅助制冷。不过如原料气体进装置的压力较高（一般大于5.0MPa），有供利用的充足的压力差时，或成分较少的原料气，且不需提供较多的制冷负荷时，即可利用比较单一的膨胀机制冷工艺，制冷的温度大概控制在-80～-110℃。
4 结论
（1）油田气的轻烃回收工艺以压缩-低温制冷-凝液分离为最基本的工艺路线。因此，制冷工艺成为轻烃回收的重要部分。
（2）降低气体温度将导致NGL析出，压力恒定，温度越低，析出的凝液愈多。使气体获得低温需要制冷。
（3）冷凝法工艺流程包括：浅冷法和深冷法，而浅冷工艺流程内的管线和设备不需要用特殊钢材，凝液油单位体积或质量的生产成本较低，因而在我国油气田获得广发应用。
参考文献
[1] 冯叔初，郭揆常等.油气集输与矿场加工[M].北京：中国石油大学出版社，2006年
[2] 孙波.天然气处理装置制冷工艺加湿技术研究[D].大庆：大庆石油学院.2006：3-7
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[4] 王晓明.氨制冷工艺在天然气处理中的应用[J].石油化工应用.2006，（2）：43-45
制冷工艺论文范文第12篇
关键词：冷冻浓缩;提取液;蒸发浓缩
1、引言
目前，中药口服液的制造工艺如下：首先是通过热水将药物进行浸提，再通过三效真空蒸发浓缩、醇沉、过滤和调味，然后在使用罐装方式进行储存，这种施工工艺在中药制取中，由于存在着减压操作方式，因此一些中药的芳香成分得以保存，同时一些易挥与发有效成分会会被真空泵及时的抽出去，合理的改善了浓缩工艺措施和工艺，并且使得中药制造业逐步朝着现代化发展的有力方向。在近年来中药口服液制造中，有些研究人员采用膜分离技术进行研究，但是由于其在使用中存在的各种缺陷，造成研究效果不理想。国外曾有些研究人员研究用冷冻浓缩工艺浓缩咖啡果汁等各种饮料浓缩，但是其有效成分小、维生素等成分得到有效包含于，引出在国内被研究人员关注，同时在中药口服液的提取和制造中被广泛的使用。但是中药水提取液不同于果汁，它在提取中比果汁更加稀少，因此在制造和选择中要合理的提取，它比果汁稀很多，所以在工艺的应用中需要进行规模试验。
2、冷冻浓缩的理论依据
冷冻浓缩操作是通过将溶液稀释降温，直至结冰状态，并且通过冰晶方式分离提取出来，从而使得农业浓度增加，各种有机物能够合理的保存的一种液相分裂方式。在当前的中药口服液制取中，液相和固体分离是通过传热传至平衡规律应用。
在冷冻缩浓的使用中，一般都是通过以下几点进行分析和应用：
2.1在低温条件性进行浓缩，对中药口服液提取中的敏感性环节非常有利，其中各种有机物质能够得到有效的保存。2.2对于中药口服液提取中的各种低沸点芳香物质可以通过此种方法提取，避免造成挥发损失和破坏。2.3、冷冻浓缩工艺在使用中液体的浓度要求较高，对低于共溶浓度和冰晶以及浓缩液在分离中存在相对困难，各种问题隐患较大。2.4在浓缩之后任然存在着各种微生物的影响，因此必须要采用加热或者冷藏来妥善保存分离出来的液体。2.5冰晶和浓缩液在分离的时候，可能会带走一部分浓缩液，因此要进行及时处理。
在近年来的冷冻浓缩分离中能够，一般都是通过曲线图来记录和分析应用措施。在曲线图中曲线，是溶液的冰点线，点是纯水的冰点，是低共溶点，当溶液的浓度增加时，其冰点是下降的，在一定的浓度范围内，某一稀溶液起始浓度为0，对该溶液进行冷却降温，当温度降到冰点线H点时如果溶液中有2冰种，溶液中的水就会结成冰。如果溶液中无冰种则溶液并不会结冰其温度将继续下降至M点变成过冷液体。过冷液体是不稳定液体，受到外界干扰。如振动，溶液中会产生大量的冰晶并成长变大此时溶液的浓度增大，冰晶的浓度为纯水。如果把溶液中的冰粒过滤出来即可达到浓缩目的这个操作过程即为冷冻浓缩设原溶液总量，冰晶量，浓缩液；根据溶质的物料平衡。有上式表明冰晶量与浓缩液量之比等于线段与线段长度之比这个关系符合化学工程精馏分离的杠杆法则。根据上述关系式可计算冷冻浓缩的结冰量当溶液的浓度大于低共溶点时，如果冷却溶液析出的是溶质，使溶液变稀；这即是传统的结晶操作。
3、冷冻浓缩中试实验装置
在冷冻浓缩中一般都是围绕着结晶过程和分离过程两份进行综合分析和处理，其中最为重要的概念和设备是最优冰晶措施。转制冰机是夹层结构，夹层内通冷媒，如不冻液，内筒体通中药水提取液。中药水提取液与冷的筒体内壁接触即可结冰，筒体内装有刮刀，刮刀由减速电机通过皮带驱动回转，能把筒体内壁的冰晶刮下来，这些冰晶漂浮在中药水提取液中不断成长长大成冰粒。药液罐内有滤网，能把粗大的冰粒截留下来，这种回转制冰机传热效率高、工作可靠、连续出冰。
4、试验过程及测试方法
某制药公司专业生产抗病毒口服液，目前采用三效真空蒸发浓缩工艺本研究在该公司的配合下采用该公司的原料液，进行冷冻浓缩试验按处方精确称取相当于5000支口服液的中草药。制得稀提取液，把该提取液平均分为两份，每份一份用制药公司现有的三效真空蒸发浓缩生产线按原工艺进行浓缩一份用冷冻浓缩工艺进行浓缩提取液分成两份的目的是可以避免中草药来源不同对试验结果的影响同时也可比较三效真空蒸发浓缩工艺与冷冻浓缩工艺的浓缩效果。
5、试验结果与讨论
5.1冰粒的形状与色泽
我们所得到的冰粒，直径小于1mm有部分冰粒互相粘连成海绵状，但用手轻轻一捏就碎经高速离心机进行液，固分离后，冰粒的色泽与普通的自来水冰块无异。
5.2冷冻浓缩机的产冰速率
从传质与分离的理论上分析，冷冻浓缩机的产冰速率越小越好，因为产冰速率小、冰粒越纯净、从应用的角度，则希望产冰速率尽量大一些，在试验过程中，发现冰粒形成与长大速率除与机器的传热面积。刮刀转速等机械结构有关外，也与提取液的浓度有关、开始浓缩时，提取液很稀冰粒形成与长大速率快达、浓缩结束时提取液很浓冰粒形成与长大速率慢产冰速率只有时以上两组数据是在某一刮刀转速下取得的。
5.3冰粒挟带的有效成分
某一刮刀转速下我们分别测定产冰量为50时冰粒挟带的连翘甙量。可以看出在产冰量达到以前冰粒中检测不到连翘甙其原因可能是提取液很稀，冰粒中和冰粒表面挟带连翘甙极微所致，浓缩到最后冰粒挟带连翘甙量明显增多。产生此现象的原因是试验后期我们不再有稀提取液清洗冰粒表面，因此导致冰粒表面挟带连翘甙较多。
5.4冷冻浓缩液的醇沉特性
称取冷冻浓缩液用酒精沉淀发现沉淀出极少杂质据此可认为冷冻浓缩可免去醇沉工序对此现象解释如下：水提取液中的无效成分如蛋白质、粘液质、油脂与树脂等，因为药液温度低而析出悬浮于药液中，当冰粒成长时被冰包裹随冰粒一起被除去。
5.5冷冻浓缩产品的特性
冷冻浓缩与三效真空蒸发浓缩所得到的口服液产品两者的浓缩倍数一样特性。由上表可以看出冷冻浓缩产品的连翘甙含量约比真空蒸发浓缩产品低这显然是冰粒中挟带有连翘甙引起的而真空蒸发浓缩产品口感中带有辛辣味主要是醇沉工序引起醇沉使得产品带有酒精酒精与其它芳香成分复合形成辛辣味。
制冷工艺论文范文第13篇
1项目简介和负荷计算
梅溪湖国际文化艺术中心艺术馆为政府投资建设的文化设施类项目，定位于湖南省规模最大、功能最全、全国领先、国际一流的艺术馆，是省市重点建设项目、长沙市地标性建筑。艺术馆地上建筑面积约2．3万m2，具有面积400～3000m2的多个艺术品展厅、艺术品拍卖厅、多功能厅、报告厅、培训室、艺术家工作室等场所。本项目艺术馆展厅部分室内设计参数见表1。该艺术馆展厅很多，选用最具代表性的大盒子展厅作为研究对象，大盒子展厅定位于实验性艺术展览，其面积为896m2，净高为7m。参照GB50189—2005《公共建筑节能设计标准》，艺术馆人均占有的使用面积取5米2／人，人均新风量取25米3／（时•人），公共照明功率密度值取20W／m2，电器设备功率取15W／m2［1］，通过负荷计算得到大盒子展厅的冷负荷为140kW，其中新风负荷为65kW，室内负荷为75kW，室内湿负荷为15．3kg／h，新风量为4480m2／h。
2空调方案的选择及分析
为响应国家节能减排政策和湖南湘江新区建设两型社会的号召，同时参考艺术馆顾问的意见，本项目空调设计非常重视系统的节能运行和室内环境恒温恒湿的原则。
2．1比较分析的基础和条件大盒子展厅室内空气设计状态点为N（t＝24℃，φ＝50％），通过计算得到绝对含湿量d＝9．5g／kg干空气，保持含湿量不变，干球温度每变化1℃引起相对湿度变化见表2。由表2可见，室内干球温度上升或者下降1℃引起相对湿度变化约为3％，为维持室内±3％的相对湿度，本项目温度控制精度确定为24℃±1℃。根据GB50736—2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》，室温允许波动范围为±1℃时，送风温差宜为6～9℃，且换气次数不宜小于5次。经与设计方多次讨论研究，最终确认3种空气调节方案适合本项目：方案一为一次回风＋再热空调系统；方案二为二次回风空调系统；方案三为温湿度独立控制空调系统。
2．2空调系统能耗分析3个方案送风温差均取6℃，机械露点取95％，方案一的计算和分析结果见表3。表4所示为方案二的计算和分析结果。方案三利用新风溶液调湿机组处理新风和室内湿负荷后与回风混合，然后利用高温冷冻水处理显热至送风点状态点，其处理过程见图1。由表5和表6可以得到，离心式冷水机组在冷冻水供／回水温度为12℃／17℃工况下比在6℃／11℃工况下平均性能系数COP高26％。从空调设计师角度来讲，更关注的是在设计工况下的整个空调系统的能效，溶液除湿机组平均性能系数为4．77，横流式冷却塔平均性能系数为151．8。对于输送能耗：依据GB50189—2005，空调冷冻水管道的输送能效比为0．0241，冷冻水泵和冷却水泵输送能效比均取0．0241。方案二和方案三送风量一致，风系统能耗基本相同。为简化计算，系统能耗暂不考虑风系统能耗，方案二和方案三在满负荷工况下能耗分别。
2．3室内环境控制精度分析空调控制中主要是温度和相对湿度的控制，这2个参数常常是在一个调节对象里同时进行调节的2个被调量。2个参数在调节过程中又相互影响。如某些原因使室内温度升高，引起空气中水蒸气的饱和分压变化，在含湿量不变的情况下，将使相对湿度减小。二次回风系统的控制历来是工程上的难点，首先，二次回风在总风量中的比例很难确定，二次回风阀和一次回风阀联动，改变二次回风阀开度的同时改变了一次回风阀的开度。其次，加入二次回风可改变室内空气状态，如果在调节过程中风阀变动频繁，易引起系统振荡。第三，空气的流动和阀门开度是非线性关系，无法根据阀门开度准确判断实际的空气流量［3］。第四，二次回风系统调节比例以及盘管开度调节需要根据自控系统结果设定，因具有一定的滞后性，从而导致精度不是很高。因此，二次回风空调系统不适合有严格湿度要求的空调系统，如要求相对湿度精度在±3％的空调系统。
而基于溶液调湿技术的温湿度独立控制空调系统从根本上避免了传统空调对空气温湿度耦合处理的方式，采用温度和湿度分开处理的方式。这种温度和湿度分开处理的方式决定了温湿度独立控制空调系统必将满足环境热湿比的变化，由新风段负责室内湿负荷，混风段或风机盘管负责室内显热，即等湿降温。新风段是依靠调节溶液的浓度调节新风含湿量，以满足环境不停变化的散湿量变化。当干燥新风承担了所有的湿负荷以后，混风段或风机盘管只需承担显热，也就是只需要降温，这样一次性达到送风的要求值。这种分开处理温湿度、直接快速达到送风状态的空气处理方式简化了空调系统在控制中的复杂性，降低了控制误差。而依靠改变溶液浓度控制新风含湿量的方式要比冷冻除湿控制冷水流量的方式更加易控制、更加精准。温度湿度分开处理的方式，决定了其比传统冷冻除湿方式对送风温湿度控制精度高，并且可满足不同热湿比的变化；再者溶液式的除湿方式比通过控制冷水流量的方式的除湿能力强、除湿范围广且湿度控制精准，消除了冷冻除湿在控制上的滞后性。以上决定了温湿度独立控制空调系统能够控制室内温度精度为±1℃，相对湿度精度为±3％。
3结论
制冷工艺论文范文第14篇
论文关键词：机制工艺课；教学探讨；师德；多媒体
机制工艺课是技工学校机械专业学生必修的一门专业基础课，该课程所涉及的知识面较广，知识点较多，概念较抽象，理论性较强。在教学过程中，教师常常感到教学尺度不易把握，学生则感到学习内容枯燥模糊，并由此产生畏难情绪，不仅会影响本课程的学习，还会对后续的专业课学习产生消极影响。笔者拟结合多年来在机制工艺课教学方面的经验，谈一谈个人的认识和看法，希望能起到抛砖引玉的作用，将这门课的教学质量加以提高。
机制工艺课难教的主客观原因
学生的基础知识差机制工艺课是一门理论性较强、较为抽象的课程，并且与其他的基础课和专业课有着紧密的联系，具体涉及金工学、机械制图、机械基础等课程的内容，而且本课程又是各相关工种工艺课的基础，是一个十分重要的衔接环节。技工学校学生尤其是中技生，其生源基本是升高中的落榜生，文化基础较差。虽然技工学校所开设的课程已相对地简化，但由于自身素质以及课程开设仍有一定的跳跃性（学生的生产实践、操作经验基本没有），所以在基础课的学习过程中，仍会在学习上感到吃力。一旦基础课的基础未能打好，再进一步学习专业基础课，学生的准备知识肯定不充分，难以对学习唤起足够的兴趣，同时也会给教师的教学工作带来一定的困难。
理论课教师自身的实践经验不足在机制工艺课中，很多理论知识都来源并应用于实际生产使用的机器设备中。例如《机械制造工艺基础》第八章“铣削”中介绍的万能分度盘的使用，其中涉及的手柄、主轴、侧轴等零件对分度的操作都具有关键作用。倘若教师不知道这些零件的实际安装要求、作用及与铣床各部件的连接关系，在讲到此处时，就只能照本宣科，代入计算公式，无法进一步深入讲解，必然会影响教学效果。技工学校的理论课教师大多是本、专科毕业后直接入校教书的，受到各个学校设备的限制，对各种机加工实践知识缺乏深刻的认识，有时会在教学中遇到一定的困难，出现讲解模糊、照本宣科的现象，这都不利于教学任务的完成和教学质量的提高。
教材内容求全而缺乏发展性技校使用的机制工艺教材，内容上分为热加工工艺、冷加工工艺和装配知识三大部分，知识点较全面，基本上将机制工艺方面的相关加工方法和加工设备都包括在内了。但笔者认为，技工学校培养的是紧密联系实际发展需要的技术工人，对于一些热加工工艺工种，如铸造，应将重点内容放在铸件的用途或新型铸造方法的原理上，而砂型制作包括型砂的特性不应要求详尽掌握。因此感到教材编排过于求全，而缺乏对新技术、新设备的介绍。在使用时，由于受课时量的限制，课程进度快，知识点内容又太多，教师不易把握教学尺度，学生则难以掌握过多的知识，从而容易失去学习兴趣。
改进机制工艺课教学的方法
针对机制工艺课教学中存在的这些问题，围绕着提高教学质量的目标，笔者认为，可以从以下几方面进行改进。
加强教师自身素质，提高理论联系实践的水平（1）加强师德教育。要让教师建立良好的职业道德观念，爱护学生，将自己的精力全部投入到技工教育事业中，只有如此，才能一心一意地把提高教学质量放在首位，才能毫无保留地把知识传授给学生。（2）提高自身质素。教师是传播知识的主要途径，要给学生一杯水，自己先要有一桶水。教师应当不断地补充知识，完善自我，在不知不觉中用自己的言行举止影响学生。提高自身素质，可以给学生做一个良好的表率，能潜移默化地培养学生勤奋好学的良好学风。平时可通过上网，多了解新工艺和新技术，参加技师职称考核，不断提高自己的业务能力水平。（3）加强与实践的联系。机械专业的教师应当不仅具备机械方面的理论知识，而且对在生产中使用的各种机加工方法、机床及机器的有关知识也应当有一定程度的掌握与了解。只有这样，才能在教学中熟练地将理论与实践紧密结合，上起课来得心应手，既可将教学铺排得较生动，提高学生的学习兴趣，又可将枯燥抽象的理论具体化，变得浅显易懂，有利于教学质量的提高。我校就曾组织理论课教师到各机械工种的车间进行实操，由实习教师安排一定的生产任务，由理论课教师完成。通过加工不同的零件或进行装配和拆卸，了解了大量课本上没有的细节，丰富了课堂教学的素材。
合理运用多媒体等先进的教学手段，提高学生学习的积极性要想将课上得形象易懂，采用一些教学模具、挂图是必要的。但随着新技术的不断发展，教学设备及教学手段也不断得到发展和加强。计算机的普及、多媒体的使用使得教师要将枯燥的课堂变为生动活泼的课堂不再是梦想。例如，可以把各种机械加工方法在实际生产中的操作录制出来，制作成多媒体光盘，在上课时播放，抽象的文字叙述在此就可以变成具体形象的图像，简明易懂，学生的兴趣也得以调动，积极性得到提高，学习效果自然也会明显。以切削刀具的讲解为例，在讲刀具的组成时，角度的讲解是难点，因为涉及空间基准坐标平面，由于是假想，刀具上本身没有，所以学生需要有较强的空间想象能力才能理解，而实物又很难表现用基准坐标平面切削的场景。如果运用多媒体，通过3D-Max画出刀具的立体图，并模拟出用坐标平面切削的场景，再转动刀具模型，把要观察的面正对学生，这样学生就能很快明白角度是如何在基准平面上得到的。当然，用深入浅出的语言和形象生动的比喻也可使学生在愉快的氛围中理解好难点、重点，以铸造方法中的浇注系统为例，其系统由浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道4部分组成，其具体位置关系和作用学生很容易混淆，通过比喻法，把铁水进入铸型型腔比喻为学生进入教学楼的本班教室，浇口杯就相当于教学楼的大门，它是浇注时最先进入的通道，同时其截面面积又是最大的；楼梯相当于垂直方向的直浇道，而走廊相当于水平方向的横浇道，最后教室的门口相当于内浇道，引导“铁水”进入最终的目的地（型腔），内浇道可以有多个，就好像教室有前后门一样。通过这样贴近生活的比喻，学生听后都会发出会心的微笑，抽象难记的知识点就这样理解了。再如，锻压方法中的冷却方法有空冷、堆冷、坑冷、灰砂冷和炉冷5种，学生在学习过程中容易把它们的特点和冷却快慢的次序搞乱。在课堂中，笔者将一堆需冷却的零件比喻成一群站在站在露天球场中的学生，空冷就相当于学生各自分开，光着膀子与空气接触，这种方法是冷却速度最快的；堆冷就相当于学生虽然还光着膀子，但开始抱成一堆，通过吸收彼此的热量减慢冷却的速度；而坑冷则相当于学生从空旷的足球场回到教室，由于有墙壁的阻隔，热量进一步积聚，冷却速度更慢；而灰砂冷则相当于学生不但在教室里，而且还穿上了棉袄，身上的热量进一步积聚，冷却速度更慢；而炉冷则相当于在教室里装上了空调，是冷却速度最慢的。学生通过这样的比喻，不但可轻易地记住知识，还可从中学会在联系中记忆的方法。
制冷工艺论文范文第15篇
关键词：凝析油空冷器 结蜡 堵塞 降温 技术改进
一、凝析油空冷器堵塞原因初探
1.原有凝析油工艺分析
牙哈凝析气处理站原先的凝析油工艺为凝析油出塔以后直接进入空冷器南北两侧进行冷却，该空冷器为6管程的空气冷却器，冷却之后进入凝析油外输缓冲罐进行外输，而从液化气分馏塔塔底分馏出来的轻油直接进入凝析油外输缓冲罐与凝析油混合后进行外输。根据技术部门提供的凝析油产品组分的化验单，里面详细记录的凝析油各个组分的含量。分析得出凝析油中，轻质馏分的含量比较高，因此其结晶温度比较低（16℃左右），即在空冷器管束中，原则上不容易结蜡，且由站内工艺参数我们可以得出，从凝析油稳定塔中出来的待冷却凝析油温度仅为55℃左右，为何会频频出现空冷器管束堵塞问题？
2.凝析油空冷器堵塞原因分析
通过对这三种工艺的比较得知，第三种方案，即凝析油全部走北侧，轻油走南侧这种工艺能切实有效的降低凝析油外输温度，即01V2304温度平均降低了约4℃左右，取得意外收获。这对站内夏季生产运行、保障凝析油外输参数起到了重要的作用，推荐站内进行改造使用。
4.改造前后空冷器进出口温度对比：
如图六所示，经过工艺改造后的空冷器，即凝析油和轻油单独进入空冷器南北两侧后，其温度不但没有升高，反而比以前的制冷效果更好。投用至今，未发现其堵塞现象。
四、结论
1.引起空冷器管道结蜡的主要原因是原油与管壁间的温差。通过工艺系统的改进，利用系统内热源对空冷器进行防冻与解冻措施，冬季运行效果明显；
2.根据牙哈凝析油处理站特点，采取改进其生产工艺，提高流体在空冷器中流速的方式来缓解管束结蜡和提高空冷器管束换热效率，夏季运行效果明显；
3.牙哈处理站凝析油空冷器设计处理量过大，管束中流体流动速度过慢是导致凝析油在管中结蜡、空冷器换热效率低下的主要原因。
