CN219178014U - 具有防冻防凝作用的冷冻水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具有防冻防凝作用的冷冻水系统，包括冷冻水缓冲罐，冷冻水缓冲罐中的冷冻水依次通过冷冻水循环泵入口手阀、冷冻水循环泵、冷冻水循环泵出口手阀进入冷冻机组中，之后分别进入第一循环丙烯气深冷器和第二循环丙烯气深冷器换热，再回到冷冻水循环泵入口手阀的前端；还包括支路，支路的一端与冷冻水循环泵出口手阀的前端连接，另一端通过防冻回流泵与冷冻水循环泵出口手阀的后端连接；防冻回流泵的额定流量小于冷冻水循环泵的额定流量；冷冻水系统冬季不使用时，关闭冷冻水循环泵出口手阀，且打开防冻回流泵。本实用新型能够在冬季不使用过程中保证冷冻水不会出现冷冻和冷凝现象，可以保证冷冻水系统在冬季时处于随时备用状态。

Description

具有防冻防凝作用的冷冻水系统

技术领域

本实用新型涉及Horizone聚丙烯装置技术领域，具体而言是Horizone聚丙烯装置中的冷冻水系统，尤其涉及一种具有防冻防凝作用的冷冻水系统。

背景技术

Horizone聚丙烯工艺为一种气相法合成聚丙烯工艺，该工艺由两台卧式搅拌釜串联组成，可生产均聚、无规、抗冲共聚聚丙烯以及热塑性聚烯烃弹性体。利用该工艺可以生产乙烯含量、橡胶项含量很高的产品，产品的刚韧平衡性非常好。车间冷冻机组主要用来生产高乙烯高熔指产品牌号，该系统里冷冻水为二级脱盐水。由于冷冻水管线设计当初没有设计管线伴热，因此冬季如果该机组长时间不运行，冷冻水会在系统里冻结。如果采用冷冻水循环泵一直打回流，虽然能够防止冷冻水在系统中不发生冻结，但是冷冻水循环泵是一个高压电机泵，会增加整个装置的冬季电耗，其次冷冻水循环泵的额定流量通常为500～2000m³/H，其额定流量较大，长时间运行会导致冷冻水系统水温升高，当水温高于50℃时冷冻机组就无法具备启动条件。如果采用冷冻水循环泵间隙性启动的话，会造成冷冻水循环泵的使用寿命严重下降，造成很大的经济损失。

实用新型内容

根据上述技术问题，而提供一种具有防冻防凝作用的冷冻水系统。

本实用新型采用的技术手段如下：

具有防冻防凝作用的冷冻水系统，包括冷冻水缓冲罐，所述冷冻水缓冲罐的出口与冷冻水循环泵入口手阀的前端连接，所述冷冻水循环泵入口手阀的后端通过冷冻水循环泵与冷冻水循环泵出口手阀的前端连接，所述冷冻水循环泵出口手阀的后端与冷冻机组的入口连接，所述冷冻机组的出口分别与第一循环丙烯气深冷器和第二循环丙烯气深冷器的入口连接，所述第一循环丙烯气深冷器和所述第二循环丙烯气深冷器的出口均与所述冷冻水循环泵入口手阀的前端连接；

还包括支路，所述支路的一端与所述冷冻水循环泵出口手阀的前端连接，所述支路的另一端通过防冻回流泵与所述冷冻水循环泵出口手阀的后端连接；

所述防冻回流泵的额定流量小于所述冷冻水循环泵的额定流量；

冷冻水系统冬季不使用时，关闭所述冷冻水循环泵出口手阀，且打开所述防冻回流泵。

循环丙烯气深冷器优选地，所述冷冻机组采用两个溴化锂冷冻机组，用于对冷冻水进行制冷。

优选地，所述冷冻机组的出口通过回流调节阀与所述冷冻水循环泵入口手阀的前端连接。

优选地，所述冷冻水循环泵的额定流量为500～2000m³/H，所述防冻回流泵的额定流量为所述冷冻水循环泵的2-15％。

优选地，所述防冻回流泵的扬程大于所述第一循环丙烯气深冷器和所述第二循环丙烯气深冷器的安装高度。

优选地，所述第一循环丙烯气深冷器和第二循环丙烯气深冷器均具有循环气出口手阀，进入所述第一循环丙烯气深冷器和第二循环丙烯气深冷器内的冷冻水温度低于5℃时，打开所述循环气出口手阀。

优选地，所述冷冻水为二级脱盐水。

冷冻水系统在正常使用时，冷冻水由冷冻水缓冲罐进入系统，经过冷冻水循环泵入口手阀，在冷冻水循环泵的加压下通过冷冻水循环泵出口手阀进入冷冻机组中降温，温度降为3～15℃，之后进入第一循环丙烯气深冷器和第二循环丙烯气深冷器换热，换热后的冷冻水重新返回冷冻水循环泵处，完成循环。

冷冻水系统在刚启动时，回流调节阀打开，冷冻机组的出口出来的冷冻水有一部分重新回到冷冻水循环泵处进行循环，是因为在冷冻水系统刚启动时，因为管路较长，冷冻水循环泵的额定流量较大，容易出现补水量不足，故采用冷冻机组出来的冷冻水直接来到冷冻水循环泵处。在冷冻水系统运行一段时间后关闭回流调节阀。

冷冻水系统在冬季不使用过程中，关闭所述冷冻水循环泵出口手阀，且打开所述防冻回流泵。防冻回流泵启动之前现场先灌泵排气，确保泵进出口管线都充满液体。启动之后将防冻回流泵的出口压力控制在0.3-0.7Mpa。这样以小流量和流速的方式使冷冻水在系统中继续流动，进而防止冷冻水自身冷冻和冷凝的现象。当遇到极寒天气时，进入所述第一循环丙烯气深冷器和所述第二循环丙烯气深冷器内的冷冻水温度低于5℃时，打开所述循环气出口手阀，循环丙烯气(温度通常为55-85℃)来为冷冻水提供循环热量。

较现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型提供的具有防冻防凝作用的冷冻水系统，能够在冬季不使用过程中保证冷冻水不会出现冷冻和冷凝现象，可以保证冷冻水系统在冬季时处于随时备用状态。

2、冷冻水系统不需要加乙二醇等防冻剂，节约了防冻剂采购消费。

3、避免了冷冻水循环泵的频繁启停，延长机泵使用寿命；

4、减少了电耗的用量，有效降低冷冻机组冬季防冻防凝经费投入。

基于上述理由本实用新型可在Horizone聚丙烯冷冻水系统等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型具体实施方式中具有防冻防凝作用的冷冻水系统示意图。

图中：1、冷冻水缓冲罐；2、冷冻水循环泵入口手阀；3、冷冻水循环泵；4、冷冻水循环泵出口手阀；5、冷冻机组；6、回流调节阀；7、第一循环丙烯气深冷器；8、防冻回流泵；9、循环气出口手阀；10、第二循环丙烯气深冷器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

如图1所示，具有防冻防凝作用的冷冻水系统，包括冷冻水缓冲罐1，冷冻水缓冲罐1中的冷冻水为二级脱盐水。所述冷冻水缓冲罐1的出口与冷冻水循环泵入口手阀2的前端连接，所述冷冻水循环泵入口手阀2的后端通过冷冻水循环泵3与冷冻水循环泵出口手阀4的前端连接，所述冷冻水循环泵出口手阀4的后端与冷冻机组5的入口连接，所述冷冻机组5的出口分为三路，一路通过回流调节阀6与所述冷冻水循环泵入口手阀2的前端连接；另外两路分别与第一循环丙烯气深冷器7和第二循环丙烯气深冷器10的入口连接，第一循环丙烯气深冷器7和第二循环丙烯气深冷器10循环丙烯气深冷器的出口均与所述冷冻水循环泵入口手阀2的前端连接；所述冷冻机组5采用两个溴化锂冷冻机组，用于对冷冻水进行制冷。

还包括支路，所述支路的一端与所述冷冻水循环泵出口手阀4的前端连接，所述支路的另一端通过防冻回流泵8与所述冷冻水循环泵出口手阀4的后端连接；

所述防冻回流泵的额定流量小于所述冷冻水循环泵的额定流量；

所述冷冻水循环泵3的额定流量为500～2000m³/H，所述防冻回流泵8的额定流量为所述冷冻水循环泵3的2-15％。所述防冻回流泵8的扬程大于所述循环丙烯气深冷器7的安装高度。

第一循环丙烯气深冷器7和第二循环丙烯气深冷器10均具有循环气出口手阀9，进入第一循环丙烯气深冷器7和第二循环丙烯气深冷器10内的冷冻水温度低于5℃时，打开所述循环气出口手阀9。

冷冻水系统在正常使用时，冷冻水由冷冻水缓冲罐1进入系统，经过冷冻水循环泵入口手阀2，在冷冻水循环泵3的加压下通过冷冻水循环泵出口手阀4进入冷冻机组5中降温，温度降为3～15℃，之后进入第一循环丙烯气深冷器7和第二循环丙烯气深冷器10换热，换热后的冷冻水重新返回冷冻水循环泵3处，完成循环。

冷冻水系统在刚启动时，回流调节阀6打开，冷冻机组5的出口出来的冷冻水有一部分重新回到冷冻水循环泵3处进行循环，是因为在冷冻水系统刚启动时，因为管路较长，冷冻水循环泵3的额定流量较大，容易出现水量不足，故采用冷冻机组5出来的冷冻水直接来到冷冻水循环泵3处。在冷冻水系统运行一段时间后关闭回流调节阀6。

冷冻水系统在冬季不使用过程中，关闭所述冷冻水循环泵出口手阀4，且打开所述防冻回流泵8。防冻回流泵8启动之前现场先灌泵排气，确保泵进出口管线都充满液体。启动之后将防冻回流泵8的出口压力控制在0.3-0.7Mpa。这样以小流量和流速的方式使冷冻水在系统中继续流动，进而防止冷冻水自身冷冻和冷凝的现象。进入第一循环丙烯气深冷器7和第二循环丙烯气深冷器10内的冷冻水温度低于5℃时，打开所述循环气出口手阀9，通过出口循环气来为冷冻水提供循环热量。

本实用新型能够保证冷冻水系统在冬季不使用过程中，冷冻水不会发生冷冻和冷凝现象，而且不需要采用乙二醇等防冻剂，节约了采购费用，同时冷冻水循环水泵不再常开启，节省了用电成本。

以20万吨/年聚丙烯装置为例：

冷冻水循环泵3的功率为355KW，以冻凝时间为5个月计算，电能单价为0.3元，则：

电量W＝355×24×30×5＝1278000KWh

电能成本＝1278000×0.3＝383,400元

防冻回流泵8的功率为2KW，以冻凝时间为5个月计算，电能单价为0.3元，则：

电量W＝2×24×30×5＝7200KWh

电能成本＝7200×0.3＝2160元

通过以上能耗核算可以看出，整个冬季防冻凝期间采用防冻回流泵8进行工作，在能耗成本上可以节约电费38.124万元，同时还可以满足装置生产运行时的紧急备用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.具有防冻防凝作用的冷冻水系统，其特征在于，包括冷冻水缓冲罐，所述冷冻水缓冲罐的出口与冷冻水循环泵入口手阀的前端连接，所述冷冻水循环泵入口手阀的后端通过冷冻水循环泵与冷冻水循环泵出口手阀的前端连接，所述冷冻水循环泵出口手阀的后端与冷冻机组的入口连接，所述冷冻机组的出口分别与第一循环丙烯气深冷器和第二循环丙烯气深冷器的入口连接，所述第一循环丙烯气深冷器和所述第二循环丙烯气深冷器的出口均与所述冷冻水循环泵入口手阀的前端连接；

还包括支路，所述支路的一端与所述冷冻水循环泵出口手阀的前端连接，所述支路的另一端通过防冻回流泵与所述冷冻水循环泵出口手阀的后端连接；

所述防冻回流泵的额定流量小于所述冷冻水循环泵的额定流量；

冷冻水系统冬季不使用时，关闭所述冷冻水循环泵出口手阀，且打开所述防冻回流泵。

2.根据权利要求1所述的具有防冻防凝作用的冷冻水系统，其特征在于，所述冷冻机组的出口通过回流调节阀与所述冷冻水循环泵入口手阀的前端连接。

3.根据权利要求1所述的具有防冻防凝作用的冷冻水系统，其特征在于，所述冷冻水循环泵的额定流量为500～2000m³/H，所述防冻回流泵的额定流量为所述冷冻水循环泵的2-15％。

4.根据权利要求1所述的具有防冻防凝作用的冷冻水系统，其特征在于，所述冷冻机组采用溴化锂冷冻机组。

5.根据权利要求1所述的具有防冻防凝作用的冷冻水系统，其特征在于，所述防冻回流泵的扬程大于所述第一循环丙烯气深冷器和所述第二循环丙烯气深冷器的安装高度。

6.根据权利要求1所述的具有防冻防凝作用的冷冻水系统，其特征在于，所述第一循环丙烯气深冷器和所述第二循环丙烯气深冷器均具有循环气出口手阀，进入所述第一循环丙烯气深冷器和所述第二循环丙烯气深冷器内的冷冻水温度低于5℃时，打开所述循环气出口手阀。

7.根据权利要求1所述的具有防冻防凝作用的冷冻水系统，其特征在所述冷冻水缓冲罐流出的冷冻水为二级脱盐水。

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