CN1752664A - 双吸收式制冷工艺及其设备 - Google Patents

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本发明涉及一种油田污水废热驱动双吸收式制冷工艺及设备，该工艺利用原油分离后油田污水废热驱动，双吸收式制冷，其吸收式制冷模式采用高压吸收器和低压吸收器两级吸收制冷，为建筑物或生产工艺提供所需的低温冷冻水，不仅能使油田污水热能得到高效利用，而且，吸收式制冷机使用的工质溴化锂不象氟利昂对大气层具有破坏作用，是一种对环境友好的制冷机型，同时，节约大量的电能，与常规的电压缩制冷系统相比，油田污水热能吸收式制冷系统节电在 60％以上，且机械运动部件少，不易损坏，寿命长，维修保养方便。

Description

双吸收式制冷工艺及其设备
一、技术领域：本发明涉及一种低品位热能利用的工艺及设备，尤其是一种油田污水废热驱动双吸收式制冷工艺及设备。
二、背景技术：我国有大量的油田分离原油后的污水回注，仅胜利油田就3亿吨/年。这些原油分离后的污水一般都浪费掉了没有得到很好的再利用。另外关于制冷技术方面，专利申请93201580.8叙述了一种以氨为制冷剂，水为吸收剂的吸收式制冷技术，由于氨水吸收式制冷机运行压力高、系统复杂、效率低、有毒及未提供廉价、防腐、防垢的非金属换热器等因素，12年来未能得到推广应用。
三、发明内容：本发明目的是提供一种环保、运行压力低、系统相对简单、可靠、效率高、运行费用低、耐腐蚀、防结垢、可稳定提供空调或工业用冷冻水的工艺和设备。
双吸收式制冷工艺及其设备，是利用原油分离后的油田污水的废热驱动，双吸收式制冷，其吸收式制冷模式采用高压吸收器和低压吸收器两级吸收制冷，首先用泵将稀溴化锂溶液泵至污水废热石墨锅炉1，一种双吸收式制冷工艺及其设备，利用原油分离后油田污水废热驱动，双吸收式制冷，其吸收式制冷模式采用高压吸收器和低压吸收器两级吸收制冷，其特征在于：在油田污水废热石墨锅炉1中，稀溴化锂溶液被油田污水16加热，产生的水蒸气送至冷凝器4放热凝结成水，其中一部分经阀门5降压后送入蒸发换热器6，冷凝水在蒸发换热器6吸热后变为水蒸气送入高压吸收器11被浓溴化锂溶液吸收，高压吸收器11中生成的稀溴化锂溶液被水泵12送回油田污水废热石墨锅炉1；在冷凝器4中产生的凝结水，另一部分经阀门7降压后，送至冷冻水换热器8吸热蒸发成水蒸气，在冷冻水换热器8中，用户的循环冷冻水放热降温，吸热后的水蒸气送至低压吸收器10，被两级冷却后的浓溴化锂溶液吸收，低压吸收器10中生成的稀溴化锂溶液被水泵13送回油田污水废热石墨锅炉1。
在油田污水废热石墨锅炉1中，稀溴化锂溶液被加热，产生的浓溴化锂溶液经换热器15向冷却水放热降温后，一部分经阀门14节流降压送到高压吸收器11喷淋，吸收由换热器6送来的水蒸汽，高压吸收器11产生的稀溴化锂溶液由水泵12加压送回原油污水废热石墨锅炉1；另一部分经换热器6再次放热降温，再经阀门9节流降压送到低压吸收器10喷淋，吸收由冷冻水换热器8送来的水蒸汽，低压吸收器10产生的稀溴化锂溶液由水泵13加压送回原油污水废热石墨锅炉1。
冷却水在冷凝器4中吸热后再到换热器15继续吸热，再由冷却水泵2送至冷却水塔3，冷却降温后的冷却水再由管道送至冷凝器4形成冷却水循环。
设备包括污水废热石墨锅炉1，污水废热石墨锅炉1为装有石墨热管18的热管换热器。
污水废热石墨锅炉1是内装有高导石墨管17的壳管式换热器。
装有石墨热管18的热管换热器包括上腔、下腔、石墨管28，上腔和下腔平行但不联通，上腔装有溴化锂溶液，下腔装有热流体，石墨管28垂直穿过上腔和下腔并为管状结构内部充有工质，石墨管28的两端密封，其中一端设有密封结构。
密封结构为在石墨管28的一端设有热管封头21，热管封头21为直径大小与石墨管28相应的圆柱型，柱面上设有环槽25，环槽25内装有O型密封圈26，热管封头21的中心设有放汽孔27，放汽孔27的上部设有放汽螺钉22，放汽螺钉22与放汽孔27之间设有密封填料23，热管封头21的柱面上设有定位凹坑，石墨管28上设有定位螺钉孔，定位螺钉24通过定位螺钉孔、定位凹坑将石墨管28和热管封头21固定。污水废热石墨锅炉1进口和出口处设有三通缓冲腔20，三通缓冲腔20内装有气体缓冲包19。
本发明所用设备除油田污水废热锅炉要求防腐、防垢外，其它换热器、阀门、泵均无特除要求。
采用上述技术方案后，利用油田联合站油水分离后产生的污水低品味热能和冷却塔的循环冷却水，可以为建筑物或生产工艺提供所需的低温冷冻水，不仅能使油田污水热能得到高效利用，而且，吸收式制冷机使用的工质溴化锂不象氟利昂对大气层具有破坏作用，是一种对环境友好的制冷机型。同时，利用油田污水热能制冷空调或为生产工艺提供所需的低温冷冻水，可节约大量的电能，与常规的电压缩制冷系统相比，油田污水热能吸收式制冷系统节电在60％以上，且机械运动部件少，不易损坏，寿命长，维修保养方便。能实现向用户在夏季输送6~10摄氏度的冷冻水。双吸收式制冷机的能量来源是热能，热源温度的稳定性决定了冷冻水输出温度的稳定性，同太阳能等其他热源相比，油田污水能提供温度稳定的热水，对于吸收式制冷机，是一种比较理想的热源。
四、附图说明：
附图1是本发明的一个流程图；
附图2是高导石墨管壳式换热器结构图；
附图3是石墨热管换热器结构图；
附图4是石墨热管密封结构图；
五、实施例：下面结合附图对本发明的实施例做详细说明，
首先用泵将稀溴化锂溶液泵至污水废热石墨锅炉1，一种双吸收式制冷工艺及其设备，利用原油分离后油田污水废热驱动，双吸收式制冷，其吸收式制冷模式采用高压吸收器和低压吸收器两级吸收制冷，其特征在于：在油田污水废热石墨锅炉1中，稀溴化锂溶液被油田污水16加热，产生的水蒸气送至冷凝器4放热凝结成水，其中一部分经阀门5降压后送入蒸发换热器6，冷凝水在蒸发换热器6吸热后变为水蒸气送入高压吸收器11被浓溴化锂溶液吸收，高压吸收器11中生成的稀溴化锂溶液被水泵12送回油田污水废热石墨锅炉1；在冷凝器4中产生的凝结水，另一部分经阀门7降压后，送至冷冻水换热器8吸热蒸发成水蒸气，在冷冻水换热器8中，用户的循环冷冻水放热降温，吸热后的水蒸气送至低压吸收器10，被两级冷却后的浓溴化锂溶液吸收，低压吸收器10中生成的稀溴化锂溶液被水泵13送回油田污水废热石墨锅炉1。
在油田污水废热石墨锅炉1中，稀溴化锂溶液被加热，产生的浓溴化锂溶液经换热器15向冷却水放热降温后，一部分经阀门14节流降压送到高压吸收器11喷淋，吸收由换热器6送来的水蒸汽，高压吸收器11产生的稀溴化锂溶液由水泵12加压送回原油污水废热石墨锅炉1；另一部分经换热器6再次放热降温，再经阀门9节流降压送到低压吸收器10喷淋，吸收由冷冻水换热器8送来的水蒸汽，低压吸收器10产生的稀溴化锂溶液由水泵13加压送回原油污水废热石墨锅炉1。
冷却水在冷凝器4中吸热后再到换热器15继续吸热，再由冷却水泵2送至冷却水塔3，冷却降温后的冷却水再由管道送至冷凝器4形成冷却水循环。
设备包括污水废热石墨锅炉1，污水废热石墨锅炉1为装有石墨热管18的热管换热器。
污水废热石墨锅炉1是内装有高导石墨管17的壳管式换热器。
装有石墨热管18的热管换热器包括上腔、下腔、石墨管28，上腔和下腔平行但不联通，上腔装有溴化锂溶液，下腔装有热流体，石墨管28垂直穿过上腔和下腔并为管状结构内部充有工质，石墨管28的两端密封，其中一端设有密封结构。
密封结构为在石墨管28的一端设有热管封头21，热管封头21为直径大小与石墨管28相应的圆柱型，柱面上设有环槽25，环槽25内装有O型密封圈26，热管封头21的中心设有放汽孔27，放汽孔27的上部设有放汽螺钉22，放汽螺钉22与放汽孔27之间设有密封填料23，热管封头21的柱面上设有定位凹坑，石墨管28上设有定位螺钉孔，定位螺钉24通过定位螺钉孔、定位凹坑将石墨管28和热管封头21固定。污水废热石墨锅炉1进口和出口处设有三通缓冲腔20，三通缓冲腔20内装有气体缓冲包19。

Claims (8)

1、一种双吸收式制冷工艺及其设备，其特征在于：利用原油分离后油田污水废热驱动，双吸收式制冷，其吸收式制冷模式采用高压吸收器和低压吸收器两级吸收制冷，其特征在于：在油田污水废热石墨锅炉(1)中，稀溴化锂溶液被油田污水(16)加热，产生的水蒸气送至冷凝器(4)放热凝结成水，其中一部分经阀门(5)降压后送入蒸发换热器(6)，冷凝水在蒸发换热器(6)吸热后变为水蒸气送入高压吸收器(11)被浓溴化锂溶液吸收，高压吸收器(11)中生成的稀溴化锂溶液被水泵(12)送回油田污水废热石墨锅炉(1)；在冷凝器(4)中产生的凝结水，另一部分经阀门(7)降压后，送至冷冻水换热器(8)吸热蒸发成水蒸气，在冷冻水换热器(8)中，用户的循环冷冻水放热降温，吸热后的水蒸气送至低压吸收器(10)，被两级冷却后的浓溴化锂溶液吸收，低压吸收器(10)中生成的稀溴化锂溶液被水泵(13)送回油田污水废热石墨锅炉(1)。
2、根据权利要求1所述的双吸收式制冷工艺及其设备，其特征在于：在油田污水废热石墨锅炉(1)中，稀溴化锂溶液被加热，产生的浓溴化锂溶液经换热器(15)向冷却水放热降温后，一部分经阀门(14)节流降压送到高压吸收器(11)喷淋，吸收由换热器(6)送来的水蒸汽，高压吸收器(11)产生的稀溴化锂溶液由水泵(12)加压送回原油污水废热石墨锅炉(1)；另一部分经换热器(6)再次放热降温，再经阀门(9)节流降压送到低压吸收器(10)喷淋，吸收由冷冻水换热器(8)送来的水蒸汽，低压吸收器(10)产生的稀溴化锂溶液由水泵(13)加压送回原油污水废热石墨锅炉(1)。
3、根据权利要求1所述的一种双吸收式制冷工艺及其设备，其特征在于：冷却水在冷凝器(4)中吸热后再到换热器(15)继续吸热，再由冷却水泵(2)送至冷却水塔(3)，冷却降温后的冷却水再由管道送至冷凝器(4)形成冷却水循环。
4、一种双吸收式制冷工艺及其设备，其特征在于：所述的设备包括污水废热石墨锅炉(1)，污水废热石墨锅炉(1)为装有石墨热管(18)的热管换热器。
5、根据权利要求4所述的双吸收式制冷工艺及其设备，其特征在于：所述的污水废热石墨锅炉(1)是内装有高导石墨管(17)的壳管式换热器。
6、根据权利要求4所述的双吸收式制冷工艺及其设备，其特征在于：所述的装有石墨热管(18)的热管换热器包括上腔、下腔、石墨管(28)，上腔和下腔平行但不联通，上腔装有溴化锂溶液，下腔装有热流体，石墨管(28)垂直穿过上腔和下腔并为管状结构内部充有工质，石墨管(28)的两端密封，其中一端设有密封结构。
7、根据权利要求6所述的双吸收式制冷工艺及其设备，其特征在于：所述的密封结构为在石墨管(28)的一端设有热管封头(21)，热管封头(21)为直径大小与石墨管(28)相应的圆柱型，柱面上设有环槽(25)，环槽(25)内装有O型密封圈(26)，热管封头(21)的中心设有放汽孔(27)，放汽孔(27)的上部设有放汽螺钉(22)，放汽螺钉(22)与放汽孔(27)之间设有密封填料(23)，热管封头(21)的柱面上设有定位凹坑，石墨管(28)上设有定位螺钉孔，定位螺钉(24)通过定位螺钉孔、定位凹坑将石墨管(28)和热管封头(21)固定。
8、根据权利要求4、5、6或7所述的双吸收式制冷工艺及其设备，其特征在于：污水废热石墨锅炉(1)进口和出口处设有三通缓冲腔(20)，三通缓冲腔(20)内装有气体缓冲包(19)。
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