CN2145352Y

CN2145352Y - 一种低压蒸汽制冷装置

Info

Publication number: CN2145352Y
Application number: CN 92237083
Authority: CN
Inventors: 杨守信; 麻乃才; 朱传胜; 栾士令; 杨丽萍
Original assignee: 杨守信
Priority date: 1992-11-20
Filing date: 1992-11-20
Publication date: 1993-11-03
Anticipated expiration: 2002-11-20

Abstract

一种低压蒸汽制冷装置，由制冷发生器，主冷凝器，主喷射器，辅助冷凝器和辅助喷射器组成。由于将主喷嘴喉部直径比现有技术至少扩大2倍，因此可以采用0.3MPa以下低压蒸汽或工业乏汽做工作介质进行制冷，其适用范围为0.1～0.3MPa的低压蒸汽或工业乏汽。以年处理原油30万吨的大型石油催化装置为例，安装本制冷装置后，可年节水十万余吨，回收液态烃一万余吨，充分利用原放空的 0.3MPa左右的乏汽，火炬中放空的可燃气体减少 80％。

Description

本实用新型涉及一种采用蒸汽作工作介质的制冷装置，属于采用水蒸汽或其它蒸汽直接与冷却介质接触的冷凝器，尤其属于向冷却液中喷入0.3MPa以下低压蒸汽或工业乏汽的冷凝器，最适于应用在石化行业中炼油催化设备的循环水冷却系统上，作为节水，降温和空调装置，亦可应用在冶金、制药、橡胶、纺织、发电等行业上。

由于蒸汽真空蒸发制冷技术是将工业蒸汽引入喷射器，并以高速（1000米／秒以上）从喷射器中喷出，使得密闭的盛水容器内形成真空，部份水在相应的真空度下进行绝热蒸发，吸收并带走热量，从而获得低温冷却水供各行业不同用途之需。鉴于蒸汽喷射抽气能力与工作蒸汽绝热膨胀焓差成正比，饱和水蒸汽的焓值又与压力成正比，因此工作蒸汽压力与制冷能力和蒸汽消耗量有很大关系。在现有技术中，一般认为经济工作蒸汽压力为0.7～1.4MPa，考虑到蒸汽管路损失和供汽锅炉的具体情况，选用的工作蒸汽压力至少在0.5MPa以上，而工业中存在的大量低压蒸汽和工业乏汽则不能被利用，所以存在着制冷效率低，动力消耗大，工作汽源有限等缺点。

本实用新型的目的在于克服现有技术的上述不足，考虑到各行业中0.3MPa以下的低压蒸汽较易获得，尤其是石化行业中的石油催化裂解过程中产生的0.3MPa左右压力的工业乏汽不能利用而白白放空，同时循环冷却水的温度较高，使液态烃不能充分冷却，致使大量液态烃变为不凝气排空形成″火龙″，浪费能源又污染环境的现实，设计出一种可以利用0.3MPa以下低压蒸汽或工业乏汽做工作介质的制冷装置，该制冷装置除可综合利用目前各行业放空的工业乏汽资源外，又具有节能降耗，制冷效率高的优点。

本实用新型给出的这种低压蒸汽制冷装置，由制冷发生器、主冷凝器、主喷射器、辅助冷凝器和辅助喷射器等部分构成，由于采用的工作介质为0.3MPa以下低压蒸汽或工业乏汽，因此主喷射器中的喷咀喉部直径尺寸十分重要，通常要比在同等技术条件下采用中、高压蒸汽制冷中的喷咀喉部直径至少大2倍才能有效，在本实用新型给出的实施例中主喷射器中的喷咀喉部直径比采用现有技术时选择的喷咀喉部直径大3～4倍。

为更好地完成本实用新型的目的，提高制冷效率，在主冷凝器内部设置的至少两层淋水板中的下面层次的淋水板上，有1／4～1／2截面积处开孔，并在一侧设有溢流边，在主喷射器1、23效入口处还设有帽沿半月形状挡水板，防止大量冷却水窜入制冷发生器内，降低装置内部的真空度。

本实用新型给出的实施例详见附图，其中图1为利用石油催化裂解过程中产生的0.3MPa左右的工业乏汽做为工作介质的制冷装置示意图；图2为该装置中的制冷发生器示意图；图3为图2的俯视图；图4为该装置中的主喷射器示意图；图5为该装置中的主冷凝器示意图；图6为图5的俯视图；图7为该装置中的辅助冷凝器示意图；图8为图7的俯视图；图9为该装置中主喷射器中喷咀示意图。附图中标号为：（1）、分汽缸；（2）、制冷发生器；（3）、主喷射器；（4）、主冷凝器；（5）、第一辅助喷射器；（6）、主喷射器中的喷咀；（7）、第二辅助喷射器；（8）、第一辅助冷凝器；（9）、第二辅助冷凝器；（10）、冷却水循环槽；（11）、主冷凝器水封槽。

下面结合实施例及附图进一步阐述本实用新型的构成。给出的实施例为可安装在大型石油催化裂解设备的循环冷却系统上，利用该催化裂解设备排空的乏气做为工作介质的制冷装置（乏汽压力为0.35MPa、乏汽量最高为15T／时）。设计参数为：制、冷量200万大卡／小时，制冷温度：10℃＋1，工作乏汽压力：0.10～0.3MPa。给出的实施例由制冷发生器（2），主冷凝器（4），主喷射器（3）、辅助冷凝器（8）和（9）、辅助喷射器（5）和（7）组成，其中制冷发生器（2）为钢制立式常压圆筒形容器直径1400mm，高度9260mm内设有三层布满筛孔不小于8mm的淋水板，顶部设进水口，底部设出水口，附图2和附图3中的a₁a₂a₃分别为1、2、3效喷射器吸入口，并有挡水板；主冷凝器（4）为钢制立式常压圆筒形容器，直径1400mm，高度9260mm内设有三层布满不小于8mm筛孔的淋水板，其中下面两层淋水板上有1／4～1／2截面积处开孔，并在一侧设有高50～60mm的溢流边。容器的上封头有进水口并设喷水头，下封头有出水口，附图5和6中的a₁a₂a₃分别是主喷射器1、2、3效入口处，a₄为入孔，并在1、2、3效入口处设有200mm宽的帽沿半月型挡水板；主喷射器（3）为三件管径600mm90°弯头做为吸入室，吸入室内装有主喷咀，其中喉部直径比在同等条件下采用中高压蒸汽制冷时选择的喷喉部直径大3～4倍，至少在30mm以上，吸入室下段为扩压器，分为前段和后段，中间为法兰联接，喉管到出口保持同心度；辅助喷射器（5）和（7）的结构同主喷射器一样，喷咀的喉部直径也相应大些，在∮14～30mm之间选择；辅助冷凝器（8）和（9）为立式圆筒常压容器，上部设有进水口，内部设有淋水板和排气孔通道，底部留有出水口，容器下部有进气孔管与其切线焊接，第一辅助冷凝器（8）较大，直径526mm，高度5000mm，第二辅助冷凝器的直径为259mm，高度1600mm。

本实施例的工作原理是，低压工业乏汽经主喷射器引射，致使制冷发生器内达0.098MPa的真空，水开始绝热蒸发降温，冷蒸汽被压缩和引进主冷凝器，经冷却水冷凝带走热量，放入凉水池，其中不凝的气体（主要是空气）经一、二辅助冷凝器和一、二辅助喷射器的作功，被压缩排放到大气中，保证整个装置内达到理想的真空度，从而稳定运行。本实施例取得的经济技术效果也十分明显，以年处理原油30万吨的大型石油催化裂解设备为例，可年节水10万余吨，回收液态烃一万余吨，回收原放空的低压乏汽，石化厂的放空火炬中的可燃气体减少80％左右，从而节约了能源保护了环境，循环水的冷却程度也从平均30℃降至10℃＋1，提高了制冷效率。

Claims

1、一种采用蒸汽做工作介质的制冷装置，由制冷发生器，主冷凝器、主喷射器，辅助冷凝器和辅助喷射器等部份构成，其特征在于当采用0.3MPa以下低压蒸汽做工作介质时的主喷射器中的喷咀喉部直径，至少比采用中、高压蒸汽制冷中的喷咀喉部直径大2倍。

2、根据权利要求1所说的制冷装置，其特征在于采用0.3MPa以下低压蒸汽做工作介质时的主喷射器中的喷咀喉部直径，比采用中、高压蒸汽制冷中的喷咀喉部直径大3～4倍。

3、根据权利要求2所说的制冷装置，其特征在于主冷凝器内部设置的至少两层淋水板中的下面层次的淋水板上，有1／4～1／2截面积处开孔，并在一侧设有溢流边。

4、根据权利要求3所说的制冷装置，其特征在于主冷凝器内部的主喷射器1、2、3效入口处设置有帽沿半月形状挡水板。

5、根据权利要求1～4所说的制冷装置，其特征在于作为工作介质的低压蒸汽为0.1～0.3MPa的低压工业废汽（乏汽）。