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制冷技术范文

前言:写作是一种表达,也是一种探索。我们为你提供了8篇不同风格的制冷技术参考范文,希望这些范文能给你带来宝贵的参考价值,敬请阅读。

制冷技术

制冷技术范文第1篇

摘要:将食品进行冷藏冷冻处理是为了尽最大可能保持食品的新鲜程度、营养含量和品尝起来的味觉感受,因此而出现了各种各样的冷藏冷冻设备。为了可以储存更多的食品,人们还发明了冷库。在未来冷冻设备会越来越普遍。同时作为冷藏设备的核心,制冷设备的质量、制冷的方式也会越来越重要,越来越先进。

关键词:冷冻冷藏技术;制冷设备;制冷机

食品作为人们生存的必需品,一天也离不开,随着人们生活水平的提高,人们也开始享受生活,对食物的要求也越来越高,只是填饱肚子已经无法满足人们的需求。食物的新鲜程度也成为了人们选择食物的标准,对食品进行冷藏冷冻处理解决了这个难题,冰箱已经走进了千家万户。为了更好的保持食品的新鲜各个厂家建立了冷库用以储存刚刚生产的食品,用这样的方法占领市场[1]。

1冷冻冷藏技术

人们食用的食品主要分为两大类,植物类与动物类,这两种食物所含有的营养成分不同,人类要想拥有健康的身体,缺一不可。但是,因为微生物的分解和酶的作用,食品很容易变质,发生变质的食物会产生对人体有害的物质,因此不能食用,为了应对这一问题,人们开始使用冷冻技术。因为在低温下,微生物和酶的活性被降低从而做到保鲜。

1.1冷冻冷藏技术的优势

冷冻冷藏技术被广泛的使用在食品行业,据统计近几年冷冻冷藏食品的营业额比以往增长了将近60%。冷冻冷藏技术之所以发展的这么迅速是因为它具有许多的优点,它可以将食品的贮存时间延长很长时间,而且在储存期间不会发生变质,并且在需要时可以直接取出食用。十分的便利。而且使用冷冻冷藏技术储存食物还可以不受季节的影响,通过冷冻冷藏技术在任何时候都可以吃到新鲜的食物[2]。

1.2冷冻冷藏技术的选择

冷冻冷藏技术并不是简单的直接将食物冷藏,要想得到质量过关,口感良好的冷冻食品还与冷冻的温度,冷冻的时间有关。一般来说,最佳的冷冻温度最高不能过高于零下18摄氏度。同时冷藏冷冻的时间也是有一定的要求,由于水结冰体积会膨胀,如果冷冻的时间过长,食物内的水分全部变成冰,体积膨涨,会使一些营养成分流失,还会影响到食品的口感。如今我国冷冻行业发展迅速,但是冷冻冷藏保鲜技术的科技含量较高,我国在这方面与国外先进水平有一定的差距,所以要发展自主创新,缩小与外国的差距,同时还应该注重市场研究,建立完整健全的管理,检验体制,依法检查力争为消费者提供放心安全的食品。

2制冷设备的工作方式

2.1制冷设备的工作原理

制冷设备的好坏严重影响着食品的冷冻效果,就目前而言,制冷系统的最为重要的四个组成部分是压缩机,冷凝器,节流阀,蒸发器。这些基本的部分通过管道连接使之形成一个完全密封的环境,制冷剂在这些部分中循环的流动,通过制冷剂状态的变化,完成制冷任务。但是要想制冷,不只需要四大部分,还需要一些辅助部分,这些辅助部分可以提高可靠安全性,高效性,经济实用性[3]。

2.2制冷设备的制冷方式与优缺点

通常常见的制冷设备可分为两种,一种为直接冷却,直接冷却就是将制冷机内的蒸发器装设在制冷装置的箱体或者建筑物内,直接利用制冷剂的蒸发冷却其中的空气,靠冷空气冷却需要冷却的物体。这种冷却方式的优点是冷却速度快,传热温差小,系统比较简单,因而得到普遍应用。但是这种制冷方式也存在一些缺点,这种制冷方式的自动化程度不高,需要专门的人员进行控制。另一种冷却方式为间接冷却,间接冷却是靠制冷机蒸发器中制冷剂的蒸发,从而使载冷剂冷却最为常见的制冷剂就是盐水,再将载冷剂输入制冷装置的箱体或建筑物内,通过换热器冷却其中的空气。这种制冷方式易于保持冷冻物的稳定,制冷剂泄露时视频不会被污染,自动化程度相对较高可利用电脑进行远程操控。但是这种方式也存在缺点,这种冷却方式冷却速度慢,总传热温差大,系统也较复杂,故只用于较少的场合,适用于对温度有严格要求的冷库。两种制冷方式各有各的优缺点,每种制冷方式都有存在的必要性。制冷设备的核心是制冷机,它是将具有较低温度的被冷却物体的热量转移给环境介质从而获得冷量的机器。常见的制冷机大体上可分为压缩式制冷机,吸收式制冷机,蒸汽喷射式制冷机,半导体制冷器等。

3结束语

如今经济的飞速发展,人们对生活质量有了一定的要求,冷冻冷藏食品越来越受大家的欢迎,提高冷冻冷藏技术的水平保证食品的质量已经成为重中之重,合理的把握冷冻冷藏时间,了解制冷设备的原理,合理的使用不同的制冷方式,对不同的食品进行冷冻冷藏,提高食品的质量,以便达到最大的经济效益。

参考文献

[1]王明明,马国远,许树学.CO2制冷技术及其在冷冻冷藏中的应用[J].制冷与空调,2014,14(4):54-61.

[2]何宁.浅谈制冷设备选型及运行控制中的节能技术[A].中国制冷学会、全国商业冷藏科技情报站.第六届全国食品冷藏链大会论文集[C].中国制冷学会、全国商业冷藏科技情报站,2008:5.

制冷技术范文第2篇

[论文摘要]我国现代化过程中面临能源短缺的问题。因此,目前国家倡导节能减排提倡使用清洁优质高效能源,大力推广节能环保新技术。对于制冷与空调行业,应注重新技术的研发和应用,以及制冷空调技术与相关技术的融合与交叉,以适应二十一世纪的能源战略新需要。

一、天然制冷剂的研究

目前在天然制冷剂中以氨、丙烷与其他烃的混合物及CO2制冷技术,其中CO2制冷技术最有可能成为R22的长期替代物。由于CO2的高密度和低粘度,CO2的流动损失小,传热效果好。通过强化传热可以弥补它循环不高的缺点,增加回热器或者采用两级压缩即可达到与常规制冷剂相似的效率,而不设膨胀机,这也是各公司开发CO2小型制冷或者汽车空调的研究方向。

CO2制冷技术已经跨进实际应用的门槛。日本几大公司开发的CO2热泵热水器已上市多年,年产已达十万台。日本冷冻空调协会标准JRA-4050-2004家电热泵热水机(二氧化碳冷媒)对这类产品的性能、安装等有严格的规定。实际上热水器稍加改装,即可变为有热回收的家用空调,所以将CO2用于家用空调也只有一步之遥。在汽车空调方面,可以说国际上各大汽车公司都进行了CO2汽车空调的研制,并能过专门协调机构联合攻关,国际汽车工程学会不断有关报告。欧盟正在讲座相关CO2汽车空调的标准,准备在2008-2010年将欧洲的汽车空调全部改为CO2系统。

二、热声制冷技术

热声制冷是21世纪以来发展的一种新的制冷技术,与传统的蒸汽压缩式制冷系统相比,热声热机具有无可比拟的优势:无需使用污染环境的制冷剂,而是使用惰性气体或其混合物作为工质,因此不会导致使用的CFCS或HFCS臭氧层的破坏和温室效应而危害环境;其基本机构是非常简单和可靠,无需贵重材料,成本上具有很大的优势;它们无需振荡的活塞和油密封或润滑,无运动部件的特点使得其寿命大大延长。热声制冷技术几乎克服了传统制冷系统的缺点,可成为下一代制冷新技术的发展方向。

所有的热声产品的工作原理都基于所谓的热声效应,热声效应机理可以简单的描述为在声波稠密时加入热量,在声波稀疏时排出热量,则声波得到加强;反之声波稠密时排出热量,在声波稀疏时吸入热量,则声波得到削弱。当然,实际的热声理论远比这复杂的多。

当然,热声制冷的设计水平及制造工艺也在不断的提高。目前,美国在热声领域内的投入最大,研究机构最多,取得了许多突破性的进展。如上世纪90年代早期,美国海军研究生院(NPS)的Garrett教授开发的热声制冷机;2000年左右,开发了太阳能驱动的热声制冷机;还有在美国LOSAlamos国家实验室(LANL),SWIFT教授领导着世界著名的热声研究组,他们主要研发的热声驱动的脉管制冷(低温制冷);另外还有开式热声制冷和空调、高频微型热声机制冷以及还在研发中的种种技术。

三、太阳能空调

太阳对地球的年辐射总量为1.8×1018kW·h。如果0.01%能够被利用,折合到每人为1.8×1018×0.01%÷(60×108)=30000kW·h/a。

太阳能制冷具有很好的季节匹配性,夏季,天气越热,空调的负荷越大,需要的制冷量就越大,而此时太阳幅射最强,提供的热能最多,太阳能空调提供的冷量也就最高。冬季,太阳能辐射减弱,但所需的制热循环水温度不高(65℃即可),在满足制冷工况的集热面积下,同样能满足制热负荷要求;这一特点使太阳能制冷技术受到重视和发展。实现太阳能制冷有“光热冷”、“光电冷”、“光热电冷”等途径。

四、水源热泵空调系统

水源热泵是既可供热又可供冷的高效建筑节能技术,水源中央空调系统是由末端(室内空气处理末端等)系统,水源中央空调主机(又称为水源热泵)系统和水源水系统三部分组成。为用户供热时,水源中央空调系统从水源中提取低品位热能,通过电能驱动的水源中央空调主机(热泵)“泵”送到高温热源,以满足用户供热需求。为用户供冷时,水源中央空调将用户室内的余热通过水源中央空调主机(制冷)转移到水源中,以满足用户制冷需求。

水源热泵根据对水源的利用方式的不同,可以分为闭式系统和开式系统两种:闭式系统需要构造地下埋管换热器或者地表水埋管换热器,形成封闭的地源水循环系统,向地下土壤或者地表水散热或者取热。开式系统的特点是抽取地下水或者地表水,在板式换热器中与机组的循环工质进行热交换,实现散热或者取热后,再回灌到地下或者河流。

我国的水源热泵刚刚起步,发展前景看好。目前已经有数个示范工程。在华东地区,越来越多的用户开始熟悉水源热泵,并深感兴趣。主要是因为常规能源的节约和可再生能源的充分利用;另一方面是因为有较好的热泵科研与应用基础。

五、天然气(燃气)吸收式制冷系统

制冷技术范文第3篇

目前在天然制冷剂中以氨、丙烷与其他烃的混合物及CO2制冷技术,其中CO2制冷技术最有可能成为R22的长期替代物。由于CO2的高密度和低粘度,CO2的流动损失小,传热效果好。通过强化传热可以弥补它循环不高的缺点,增加回热器或者采用两级压缩即可达到与常规制冷剂相似的效率,而不设膨胀机,这也是各公司开发CO2小型制冷或者汽车空调的研究方向。

CO2制冷技术已经跨进实际应用的门槛。日本几大公司开发的CO2热泵热水器已上市多年,年产已达十万台。日本冷冻空调协会标准JRA-4050-2004家电热泵热水机(二氧化碳冷媒)对这类产品的性能、安装等有严格的规定。实际上热水器稍加改装,即可变为有热回收的家用空调,所以将CO2用于家用空调也只有一步之遥。在汽车空调方面,可以说国际上各大汽车公司都进行了CO2汽车空调的研制,并能过专门协调机构联合攻关,国际汽车工程学会不断有关报告。欧盟正在讲座相关CO2汽车空调的标准,准备在2008-2010年将欧洲的汽车空调全部改为CO2系统。

二、热声制冷技术

热声制冷是21世纪以来发展的一种新的制冷技术,与传统的蒸汽压缩式制冷系统相比,热声热机具有无可比拟的优势:无需使用污染环境的制冷剂,而是使用惰性气体或其混合物作为工质,因此不会导致使用的CFCS或HFCS臭氧层的破坏和温室效应而危害环境;其基本机构是非常简单和可靠,无需贵重材料,成本上具有很大的优势;它们无需振荡的活塞和油密封或润滑,无运动部件的特点使得其寿命大大延长。热声制冷技术几乎克服了传统制冷系统的缺点,可成为下一代制冷新技术的发展方向。

所有的热声产品的工作原理都基于所谓的热声效应,热声效应机理可以简单的描述为在声波稠密时加入热量,在声波稀疏时排出热量,则声波得到加强;反之声波稠密时排出热量,在声波稀疏时吸入热量,则声波得到削弱。当然,实际的热声理论远比这复杂的多。

当然,热声制冷的设计水平及制造工艺也在不断的提高。目前,美国在热声领域内的投入最大,研究机构最多,取得了许多突破性的进展。如上世纪90年代早期,美国海军研究生院(NPS)的Garrett教授开发的热声制冷机;2000年左右,开发了太阳能驱动的热声制冷机;还有在美国LOSAlamos国家实验室(LANL),SWIFT教授领导着世界著名的热声研究组,他们主要研发的热声驱动的脉管制冷(低温制冷);另外还有开式热声制冷和空调、高频微型热声机制冷以及还在研发中的种种技术。

三、太阳能空调

太阳对地球的年辐射总量为1.8×1018kW·h。如果0.01%能够被利用,折合到每人为1.8×1018×0.01%÷(60×108)=30000kW·h/a。

太阳能制冷具有很好的季节匹配性,夏季,天气越热,空调的负荷越大,需要的制冷量就越大,而此时太阳幅射最强,提供的热能最多,太阳能空调提供的冷量也就最高。冬季,太阳能辐射减弱,但所需的制热循环水温度不高(65℃即可),在满足制冷工况的集热面积下,同样能满足制热负荷要求;这一特点使太阳能制冷技术受到重视和发展。实现太阳能制冷有“光热冷”、“光电冷”、“光热电冷”等途径。

四、水源热泵空调系统

水源热泵是既可供热又可供冷的高效建筑节能技术,水源中央空调系统是由末端(室内空气处理末端等)系统,水源中央空调主机(又称为水源热泵)系统和水源水系统三部分组成。为用户供热时,水源中央空调系统从水源中提取低品位热能,通过电能驱动的水源中央空调主机(热泵)“泵”送到高温热源,以满足用户供热需求。为用户供冷时,水源中央空调将用户室内的余热通过水源中央空调主机(制冷)转移到水源中,以满足用户制冷需求。

水源热泵根据对水源的利用方式的不同,可以分为闭式系统和开式系统两种:闭式系统需要构造地下埋管换热器或者地表水埋管换热器,形成封闭的地源水循环系统,向地下土壤或者地表水散热或者取热。开式系统的特点是抽取地下水或者地表水,在板式换热器中与机组的循环工质进行热交换,实现散热或者取热后,再回灌到地下或者河流。

我国的水源热泵刚刚起步,发展前景看好。目前已经有数个示范工程。在华东地区,越来越多的用户开始熟悉水源热泵,并深感兴趣。主要是因为常规能源的节约和可再生能源的充分利用;另一方面是因为有较好的热泵科研与应用基础。

五、天然气(燃气)吸收式制冷系统

制冷技术范文第4篇

1简单制冷

1.1冷剂制冷

利用沸点低于环境温度的工艺流体通过压缩、冷凝、膨胀及蒸发组成的压缩制冷循环可实现制冷的目的。借助外界机械能,通过选择不同冷剂、压缩制冷循环方式可不断降低温度直至深冷。冷剂制冷法由独立设置的冷剂压缩制冷循环向天然气提供冷量。制冷能力与原料气的温度、压力及组成无关,通过调节制冷循环的工作压力来控制制冷温度以满足生产的需求,调节操作过程安全稳定。冷剂制冷的最低制冷温度受工质蒸发温度的限制,最低为冷剂在蒸发压力下的蒸发温度。单一冷剂制冷中常用冷剂有氨、丙烷等,丙烷的蒸发温度较低(-42℃)与氨相当(-33℃),可利用环境介质进行压缩后的冷凝,蒸发相变焓虽然低于氨的蒸发相变焓,但由于易得,毒性小,安全且与被冷却流体同类,在制冷工艺中广泛应用。受冷剂制冷温度的限制,轻烃收率难以继续提高。提高天然气分离压力使气液两相相分离温度升高,可在一定程度上提高天然气凝液的收率,但增压提高收率的作用有限。-30℃下不同原料气丙烷收率与分离压力的模拟结果(见图2),低压时丙烷收率随着分离压力的提高而快速增加,但增加的幅度不断降低。分离压力的进一步增加对提高凝液收率的作用减弱,压力的增加导致能耗变大,同时工艺设备的压力等级要求和造价也会大大提高,提高收率的经济性变差。天然气中甲烷含量愈高,加压提高凝液收率的作用愈弱,最优分离压力愈高。不同组成天然气的最优分离压力各异,可通过模拟计算得出以指导生产。改变单一制冷工艺中冷剂的组成,添加更轻且蒸发温度更低的组分,通过降低混合冷剂的蒸发温度,仍借助环境介质进行压缩后介质的冷凝,利用原有压缩制冷循环的混合冷剂制冷可在一定程度上获得较单一冷剂更低的制冷温度。通过选择蒸发温度更低的单一冷剂如乙烷、甲烷进行制冷循环可实现更低的制冷温度,但受冷剂临界温度(32.1℃、-82.6℃)的限制,环境介质已远远不能满足要求,必须采用阶式制冷循环才能得到更低温位(-88.6℃、-161℃)的冷量,达到提高轻烃收率的目的。

1.2简单制冷方法工艺分析比较

不同制冷工艺的特点各异,根据原料气的压力、组成、液烃收率等因素选择、调整操作是保障装置安全、平稳运行的基础。节流阀制冷适合较低的原料气量,能够适应大的气量波动且操作简单,在节流阀出口允许有很大的带液量,当气体有可供利用的压力能,而且不需要很低的制冷温度时,采用等焓膨胀特性的节流阀制冷是一种简单有效的制冷方法。与透平膨胀机制冷相比,节流阀的制冷量要小的多,难以满足在较低温度下高轻烃收率的要求。在同样的初始状态和膨胀比条件下,气体透平膨胀对外做功引起温降,冷量损失较少,所以无论从制冷温位还是从制冷量上来讲,具有等熵膨胀特性的透平膨胀的效率更高,二者的差值与温度、压力有关。当压力较低而温度较高时,差值较大,随着压力的增加,二者的差值逐渐减小,最终接近于零,当原料气的压力很高时,简单节流阀制冷更具优势。原料气较富时制冷量的需求过大,若采用透平膨胀机对其进行制冷则原料气的压缩功会太大,能耗较高,并由于较高的原料气压力使操作稳定性降低,同时透平膨胀机允许的带液量有一定限度,而节流阀出口允许有很大的带液量,故较富的原料气不适合采用透平膨胀机制冷。冷剂制冷的制冷量与原料气的贫富程度及压力无关,加压、降温均能实现气相混合物冷凝,对于含C4、C5及更轻的烃类混合物,降温冷凝的功耗低于加压冷凝的功耗,降温成为提高轻烃收率的首选技术。利用混合冷剂在一定压力下蒸发,可产生较单一冷剂更低且为一定温度范围的低温冷量,通过改变冷剂的组成还可以方便调节蒸发温度以适应不同组成天然气的冷凝分离要求。混合冷剂制冷工艺与单一制冷工艺的流程完全相同,不需要增加设备投资。但是混合冷剂中呈气态、气液平衡态、液态的物质组成不断变化,对冷凝器、蒸发器、压缩机的设计尤其是操作、管理带来很大的难题,工程实际应用价值受限。通过选择蒸发温度更低的单一冷剂也可实现较低的制冷温度,比如采用乙烷可获得最低为-88.6℃的低温冷量,但是受乙烷临界温度(32.1℃)的限制,不能利用环境作为冷凝介质,必须采用阶式制冷循环。阶式制冷循环中天然气与冷剂梯级降温,冷热流体的温差小,制冷效率高,能耗较低,但流程复杂,难以平稳操作,投资较大,轻烃回收装置中也极少采用。处理量小、原料气组成较富、其压力与外输气压力之间没有足够压差可供利用时,采用冷剂制冷法比较经济,通常选用丙烷作为冷剂;当处理量较小、原料气组成较贫、原料气压力较大且随开采过程压力逐渐递减又不要求高的乙烷收率时,采用节流阀制冷既能够经济地达到收率要求,又节省了装置的投资及能耗;当处理量较大、原料气组成较贫、且需要回收较多乙烷时,可采用透平膨胀制冷。无论哪种简单制冷方式都有一定的局限性,难以同时满足天然气组成、温度、压力以及较低制冷温度的要求。因此应依据实际情况,从原料气组成、装置建设目的、产品收率要求、生产成本和工程投资等方面进行综合分析、合理的选择。作为初选轻烃回收制冷工艺的依据(见图3,图4)。

2复合制冷

高收率与低能耗是轻烃回收的发展方向,针对我国天然气井口压力较低、天然气大多较贫且组成变化较大的现状,轻烃回收需要的温度持续降低,单一的制冷方法很难达到要求。虽然增压-膨胀机制冷可以达到温度要求,但膨胀机的带液问题会带来一系列的附加损失,使膨胀机的效率降低、能耗过大,对富含重烃的天然气(富气)仍不适宜。轻烃回收工艺上应用最多的是以膨胀制冷作为主要冷源,冷剂制冷作为辅助冷源的复合制冷法,采用逐级制冷和逐级分离冷凝液的措施来降低冷量消耗和提高制冷深度,以达到较高冷凝率,最大限度地回收天然气中的轻烃。复合制冷法的冷源有两个或两个以上,装置运转受外界条件变化影响小,适应性强,保障了装置的安全、平稳、高收率运行;复合制冷法中外加制冷系统比冷剂制冷法要简单、容量小,外加制冷系统仅仅须解决高沸点烃类即重烃的冷凝问题。复合制冷与单一的冷剂制冷、膨胀制冷相比,既克服了冷剂制冷装置流程复杂以及制冷温度受限的缺点,也克服了透平膨胀机制冷稳定性差、对原料气适应能力差的缺点。复合制冷工艺由于外加冷源的存在,可使重烃提前冷凝分离,大幅度减少了透平膨胀机的带液,而且又能够补充节流阀制冷所缺乏的冷量,装置整体能耗大幅较低,丙烷收率特别是乙烷收率大幅提高,是当前先进、合理、有效的轻烃回收制冷方式,可实现高收率,低能耗的目标。

3结语

制冷技术范文第5篇

关键词:海上油气开发;余热利用;节能改造;烃露点控制;溴化锂制冷

海上油气田开发项目的能源利用率大约在20%~30%,相较陆上项目普遍偏低,究其原因是由于平台空间有限、重量控制严格,海上平台发电机组效率和余热资源的利用还处于相对较低的水平。海上设施大多安装发电机组,为本平台和周边依托平台提供电力,燃料消耗来自于自产油气,其能源消耗占海上生产设施综合能源消耗的比重很大,属于主要耗能设备。从项目统计数据可以看出,海上设施采取发电机组余热回收项目的整体能源利用率比未采用余热回收的项目高10%~15%左右。目前,加强海上平台大型电站烟气余热利用是直接提高开发项目的能源利用率和经济效益的最有效方式。

1海上油气田开发余热资源利用途径

海上油田开发项目和气田项目相比,油田的用热负荷要远高于气田的用热负荷,气田的烟气废热(特别是气田后期的地层压力衰减后启动湿气压缩机保产阶段)要高于油田。海上油气生产装置(含陆地终端)可利用的主要余热资源有:燃气透平高温烟气废热;燃气、燃油往复式发动机烟气废热;热介质炉、加热炉、蒸汽或热水锅炉等低温烟气废热;高温生产水以及主机缸套水废热等。同时,海上平台存在众多用热及用冷环节,例如:油气处理、输送与储存工艺的保温,海水低温闪蒸制淡,工艺、生活空调等。目前,海上开发项目余热回收后的主要用途分为4类:1)替代各类热站(含蒸汽热水锅炉、热介质炉、加热炉等),例如,海上平台将透平发电机排烟引入余热锅炉加热盘管中的导热油从而替代热站。2)替代电驱压缩机制冷和电加热空调的余热驱动溴化锂吸收式制冷、制热空调。3)替代电加热生活热水系统。4)余热驱动的蒸发式海水淡化装置等[1]。

2海上气田开发生产装置冷量需求

在海上油气开发过程中,自带燃气透平电站或者原油发电机组的中心处理平台存在大量的高温烟气余热,燃气透平电站排烟温度高达400℃,余热利用潜力很大。不同于油田开发加工需要大量热源用于工艺流程,气平台的热用户很少,在负荷小的情况下一般不对燃气轮机排气进行余热回收,直接采用电加热器更为灵活、便利,所以对于气田来说,因为大量余热资源没有合理利用,项目能源利用率往往偏低。海上油气田开发过程中央空调系统需要冷量的提供,海上平台的生活区和生产区工作间是在封闭的室内。空调设备为这些区域的工作人员提供舒适的工作生活环境,同时保障封闭室内的设备正常运转环境。以往多是采用电驱动压缩式制冷装置来提供这些冷量,冷量的获得通常需要消耗很多能量。考虑利用平台余热服务冷用户,回收余热同时减少能源消耗。以溴化锂吸收式技术为基础的制冷机组由热能驱动运行,驱动热能可以是蒸汽、热水、直接燃烧燃料(燃气、燃油)产生的高温烟气或外部装置排放的余热烟气、余热热水,制取5℃以上冷水用于满足各工艺用冷及舒适性空调,有效回收利用低温热能,在海上平台余热节能技术领域发挥了重要的作用[2-3]。中海油与康菲石油共同开发的西江某平台利用90℃左右含油污水作为热源,驱动溴化锂空调机组,用于机房及生活楼供冷,是迄今国内第一家在海上平台应用吸收式制冷机的项目。此外,位于南海西部海域某气田开发项目采用回收透平发电机组产生的450℃左右高温烟气作为溴化锂吸收式制冷机的驱动热源,为平台生活楼提供冷源。从经济效益上看,生活楼供冷耗电量占平台电耗比例很小,且受使用时间的限制,考虑到安装溴化锂制冷系统带来的一系列改造,包括平台结构以及管线上的改造,溴化锂制冷技术的应用虽然减少了燃气消耗及温室气体排放,但节能效果有限,需要结合投资回收期综合考虑。结合海上气田开发项目能源实际需求,在充分考虑技术可行、经济合理基础上,余热制冷需要拓展新的思路,挖掘节能潜力。

3余热制冷在烃露点控制系统改造中的应用

南海某高凝析气田开发项目拟新建3座平台,包括1座中心平台和2座井口平台,中心平台设有气液分离系统、湿气压缩系统、凝析油处理系统、TEG脱水系统、烃露点控制系统、干气压缩系统、公用系统等。中心平台接收并处理本平台和周边井口平台物流,经处理后合格干气经外输气压缩系统增压后通过海底管道外输送往陆上终端外销。对天然气输配系统的操作而言,烃露点是一项重要指标。因为液烃在管道内冷凝并积聚后会产生两相流而影响计量的准确性,加大管道阻力,造成生产操作方面的安全隐患。此外,天然气夹带的液烃也会影响燃气透平的操作,对压缩机组的运行造成不良影响。国家标准GB17820—2012《天然气》以及GB50251—2015《输气管道工程设计规范》中明确规定,在天然气交接点的压力和温度条件下,天然气中应不存在液态烃[4]。因此,天然气处理环节设有烃露点控制系统,除去天然气中的重烃组分,以保证销售气烃露点满足质量指标要求。工艺外输天然气烃露点控制常规做法是通过J-T阀对天然气进行节流降温,原理是通过气流产生焦耳-汤姆逊效应,节流降压来实现降温[5],该项目采用常规J-T阀方案,具体流程见图1。TEG系统脱水处理后的干气分为两股,分别经干气/低温气换热器和干气/低温液换热器换热后汇合,经J-T阀节流降温后进入低温分离器气液分离脱除重烃,脱烃后的低温合格气先后与脱水后的干气和脱水前的湿气换热升温,进入外输干气增压系统,分离的重烃与脱水后的干气换热升温后进入凝析油闪蒸罐。

4结论

针对南海某项目天然气烃露点控制环节拟采用溴化锂吸收式制冷机,充分利用透平余热,替代部分J-T阀作用对天然气降温冷却方案进行了节能潜力分析。该方案解决了常规采用J-T阀对天然气进行节流过程引起的能量损失,降低了燃料消耗及温室气体排放,环境效益良好;同时,解决了目前海上平台溴化锂制冷途径单一化、经济效果不佳等问题,为余热制冷在海上平台利用途径提供了新思路。

参考文献:

[1]海洋石油工程设计指南编委会.海洋石油工程机械与设备设计[M].北京:石油工业出版社,2008:131.

[2]金红光,郑丹星,徐建中.分布式冷热电联产系统装置及应用[M].北京:中国电力出版社,2010:128-171.

[3]张长江.溴化锂吸收式技术在余热利用领域中的应用[J].上海电力,2009(4):269-273.

[4]马国光,董文浩,马俊杰,等.凝析气田外输气烃露点控制方法研究[J].石油与天然气化工,2015,44(3):19-22.

[5]申雷昆,蒋洪.天然气烃水露点控制问题探讨[J].石油化工应用,2017,36(4):136-140.

制冷技术范文第6篇

1磁致冷的相关理论与原理

1.1磁熵理论磁致冷是利用磁性材料的磁熵变化过程中吸热和放出热的制冷方式。从热力学观点看,磁致冷物质由自旋体系、晶格体系和传导电子体系组成,它们除了各自具有的热运动以外,各体系间还存在着种种相互作用,并且进行着热交换。当磁性工质达到热平衡状态时,各体系的温度都等于磁性工质的温度。磁性工质的熵为磁熵、晶格熵和电子熵的总和。在不考虑压力影响的情况下,磁性材料的其热力学性质可用吉布斯函数G(M,T)来描述(磁场为H,温度为T,压力为P)。

1.2磁致冷循环的原理磁致冷循环的制冷循环如图1所示。磁致冷材料的磁矩在无外加磁场情况下处于无序状态,磁熵较大;当磁致冷材料绝热磁化时,磁矩在磁场作用下与外磁场平行,磁有序度增加,磁熵值降低,向外界放出热量(类似于气体压缩放热的情形);相反,当磁致冷材料绝热去磁时,材料的磁矩由于原子或离子的热运动又回复到随机排列的状态,磁有序度降低,磁熵增加,材料从外界吸收热量,使外界温度降低(类似于气体膨胀吸热的情形);不断重复上面的循环,就可实现制冷目的。

2磁致冷材料的种类及研究现状

20世纪90年代中期以前,关于室温磁致冷材料的研究主要集中金属Gd上,该金属4f层有7个未成对电子,居里温度为293K,在近室温区并且具有较大的ΔTad和ΔSM。到了1997年,美国的K.A.Gschneidner和V.K.Pecharsky发现了Gd5(Si,Ge)4合金中在室温区达到Gd的2倍,在这之后,其他具有大的磁熵变的磁性材料也相继发现。

2.1La-Fe-Si化合物中科院物理所发现的La-Fe-Si化合物呈立方NaZn13型,随着Si含量的改变,材料的居里温度TC发生变化,Si含量越多,TC越高;材料的磁熵变值随Si含量的增加而减小。尽管La(Fe13-xSix)在低Si含量时相变点附近的熵变值很大,但是相变温度低于室温,对其应用有一定的影响,因此提高相变点温度同时又保持化合物大的磁熵变在此类化合物的研究中显得尤为必要的。

2.2La-Ca-Mn-O氧化物香港科技大学和南京大学先后发现了ABO3型La-Ca-Mn-O氧化物,这是迄今为止发现的唯一具有显著磁热效应氧化物。在对La-Ca-Mn-O进行La、Mn位适当掺杂后,可实现其居里温度的调整,并且这类化合物成本较Gd5(Si,Ge)4合金低,但是磁热性能与其他磁致冷材料偏低,要在磁制冷技术中进行应用,其磁热性能还需进一步提高。3.3Mn-Fe-P-As化合物荷兰Amsterdam大学发现的Fe2P型的Mn-Fe-P-As具有磁场诱发的一级磁相变,Mn-FeP0.45As0.55的相变温度高达307K,并且在5T外场变化下的磁熵变与Gd5(Si,Ge)4合金几乎相当。但是As是一种剧毒化学元素,如何采取改进措施,利用其他元素来代替As又不影响其磁热性能,成为该合金是否能直接应用的磁制冷技术中的关键。

3结语

制冷技术范文第7篇

一、冷库改造

1、菇床。一般为竹木结构,床宽1.3米,长度不限,挡板高约20厘米,层间高60厘米,底层距地面20厘米以上,走道宽不低于50厘米,一般冷库可搭5-6层。

2、通风改造。将原有的通风口加上通风过滤装置,制冷进风改为既可抽取新鲜空气又能使冷库内空气循环两种用途。3、安置暖气片等增加冬季取暖设备。

二、基本操作

1、生产原料及配比。每100平方米栽培面积需用麦秸3吨、湿鸡粪2.4立方米、石膏0.2吨、尿素20千克、石灰100千克、过磷酸钙60千克。

2、建堆与发酵。建堆前3天,先把麦秸预湿,同时加入2%石灰,然后再将一层麦秸一层鸡粪进行堆制。湿鸡粪要打成糊状,并将尿素拌入,无粪块出现。料堆宽2米、高1.8米.长度不限,堆顶为角背形,此时要求水分为75%。料内温度要求为70℃~78℃,大约7天后,进行第一次翻堆,翻堆时把过磷酸钙均匀加入,堆形改为宽1.8米,高度不变。大约6天后进行第二次翻堆,翻时把石膏均匀加入,这次应适当调整水分,宽度缩为1.6米,高度不变。第三次翻堆时,水分要求为68%。此时应测pH值,偏低时要用石灰或石灰水进行调节。每次翻堆都是在料温不再上升或下降时开始,翻时要把上下里外全部翻均。一般翻堆4~5次,20天左右结束。

3、二次发酵。有条件的可用蒸汽升温,即将培养料运到经严密消毒、杀菌的菇房内,由上到下平铺在床架上,让室温达到57℃,料温达到58—60℃,保持6~8小时,然后降至55℃,保持12小时,以后每天降2~3℃,8~10天降到28℃以下即可播种。没有蒸汽条件的可将大堆破成1.5米宽、1米高的两个弧形小堆,料底层中间用砖或架板垒起一个高30厘米、宽50厘米的通风道,再用塑料布盖上,让料温升到55一60℃保持两天,然后打开通风口降温,总共需要7一8天时间。在结束前两天,在料的表面喷入1:500的多菌灵溶液和0.5%的敌敌畏溶液,然后掀塑料布降温可入料。整个发酵过程结束后,培养料要求颜色为棕褐色,无臭味,无氨气,有料香,有放线菌菌落,草长10~15厘米,一拉即断,粪草均匀,料疏松,水分65—68%,pH值7.5—7.8。

4、播种。将发酵好的料床上摊开压实成20-25厘米厚,在室内搞发酵的温度降到28℃左右时即可播种。⑴混播:1平方米播1升。其中3/4播到料内,1/4撒表面。⑵穴播:行株距为10厘米×10厘米,穴深10厘米以上,将大部分菌种播入穴中,少部分撒在表面,压实。用种量同上。播种完毕用塑料薄膜覆盖。喷0.5%的甲醛进行环境消毒,24小时后稍通风换气。播种后3天之内不需较大通风,不需喷水,3天后微通风,室内要有新鲜空气,温度控制在22~26℃,空气相对湿度85%一90%,一般15天左右,当菌丝长至2/3处时即可覆土。

5、覆土。将土表层以下20~30厘米的粘土挖出,让阳光暴晒后敲成直径为0.8~1.5厘米的颗粒。再混合加入15%的粉煤灰、1%~1.5%的石灰,然后用10%的甲醛和1%的敌敌畏喷洒,用塑料布覆盖两天后翻动土粒去除药味,即可覆土。床上要求有良好的持水性和通气性,pH值7.5~7.8。覆土厚度为3~3.5厘米,一次性把土全部上够,整平,此时水分掌握在一抓成团、落地即散为宜,在以后的3~4天内,把床上逐渐调成饱和状,但不要让水分漏入料中,约10天左右菌丝长出土面。

6、耙平。当菌丝长出土面约50%时,要进行耙平(搔菌),深度以离培养料0.5厘米为宜,且要细要齐。3天后室温温度应降至16℃,促使子实体形成。

7、出菇。此阶段要求空气相对湿度为90%~95%,温度16℃左右。当覆土表面或土表层下形成米粒大小的白色子实体时,如果干燥需要喷水时一定要轻轻喷、量要少。雾滴要细,或只向空中和墙壁喷水。当子实体长到黄豆大小时,稍微加大喷水量和喷水次数,菇多多喷、菇少少喷,采菇高峰期一般不喷水。每次喷水后应立即进行室内风循环。

制冷技术范文第8篇

1昆虫标本的冷冻

将野外采集好的昆虫标本实体,带回实验室后,进行分类整理并放入冰柜或冰箱中进行冷冻处理。处理方法如下:①将带回的部分活体昆虫(约为带回的活体昆虫的1/10)放入毒瓶中杀死后,用传统的方法直接进行标本的制作,展翅、整姿等,并放在通风的阴凉处自然风干,作为对照组。②将带回的部分活体昆虫(约为带回的活体昆虫的1/10)放入冰柜或冰箱中冷冻杀死处理,温度为-4℃,处理时间为72h,然后取出解冻约4h,后进行标本的制作,展翅、整姿等,作为实验一组。③将带回的部分活体昆虫(约为带回的活体昆虫的1/10)放入冰柜或冰箱中冷冻杀死处理,温度为-10℃,处理时间为72h,然后取出解冻约4h,后进行标本的制作,展翅、整姿等,作为实验二组。

2昆虫标本的制作与保存

将冷冻处理好的昆虫实体标本分为两组,一部分进行正常的昆虫标本制作并做好标记,另一部分在冰柜中继续冷冻保存,以备后用。将实验一组和实验二组标本制作完成后,再放入冰柜中冷冻处理,温度为-10℃,冷冻干燥10d,即可取出,和对照组标本一同分别插入昆虫标本盒中,并在盒的一角用大头针固定樟脑小包以防虫蛀,并做好标记,放入标本柜中保存。在冷冻标本制作时,如发现昆虫实体有发硬发脆的现象,应将昆虫连同三角纸袋放入苯酚或来苏儿还软器隔板上层进行还软,时间为48~72h,还软后再进行标本制作。

3结果与分析

3.1昆虫标本的采集对于昆虫的采集,传统的方法中所采用的毒瓶,一般都是用氰化钾或氰化钠制作而成,在使用过程中,无论是放入或取出昆虫实体,对采集人员都是十分不安全的,而且在取出时非常容易损伤昆虫的附肢,造成标本的残损,此外,许多昆虫同时放入一个毒瓶,在昆虫没有死亡之前,昆虫也会因互相攀爬,造成标本的残损。本文所采用的新方法,是直接将采到的新鲜昆虫实体装入三角纸袋(原则上每袋1只),带回实验室进行冷冻处死,既方便、简单,而且还克服了传统采用毒瓶的方法所带来的不安全、易损伤昆虫的缺点,方便、实用。

3.2昆虫标本的冷冻技术从传统方法制作的昆虫标本和冷冻处理后制作的昆虫标本,放置两年以上后的结果来看。传统方法制作的昆虫标本经过放置一年,尤其是经过一个夏季,已有40%的标本被虫蛀或返潮生菌,经过放置两年,已有75%以上的标本出现虫蛀,生菌或残损,同时标本还出现脱色的现象。-4℃冷冻后制作的昆虫标本,再通过冷冻干燥,经过放置一年,只有3%的标本出现虫蛀未见返潮生菌现象,经过放置两年也只有5%左右的标本出现虫蛀,同样无返潮生菌,亦无脱色现象出现。-10℃冷冻后制作的昆虫标本,再通过冷冻干燥,经过放置一年,虫蛀和生菌现象为零,放置两年同样无虫蛀和生菌、脱色的现象发生,放置3~5年才偶尔出现个别虫蛀现象。可以看出,经过-10℃冷冻处死的昆虫,制成标本后,再经过冷冻法干燥,从各方面来说,此方法都优于传统的采集制作方法。在冷冻的同时,也杀灭了虫体本身携带的其他虫卵和杂菌,为以后标本的保存,切断了被虫蛀和杂菌侵染的途径,而且冷冻干燥也避免了因外界强光或高温烘干所引起标本脱色现象的发生。

3.3昆虫标本的制作和保存经过冷冻的昆虫实体,除一部分可制作标本用于教学和科研以外,多余的昆虫可以连同三角纸袋长期保存于冰柜或冰箱中,或冷冻,或冰藏均可,当我们教学或科研用标本需补充时,可将冷藏的昆虫实体,利用还软器进行还软后制成干制标本,其效果与新鲜标本无二,而且此保存方法可将昆虫保存若干年不出现损伤、脱色等现象。

4结语