吸附制冷范文10篇

时间:2023-04-07 08:08:23

吸附制冷

吸附制冷范文篇1

关键词:氯化钙-氨化学吸附制冷性能

0前言

20世纪70年代以来,随着常规能源消耗的剧增、环境污染的加剧,人们对能源的节约和环境的保护引起广泛的关注。其中,固体吸附制冷技术因其无大气污染、能利用低品位热源等优点迎合了这种节能和环保的趋势,并且引起国内外学者的广泛兴趣。从目前国内外对吸附制冷研究的现状来看,对吸附制冷的研究主要集中在工质对的选择及其性能的分析[1]、高效吸附式热力系统的研究以及吸附床内传热传质的研究[2][3]等几个方面。国内外学者在化学吸附制冷方面也进行了相关的研究工作[4-7],但其实验装置大多采用间歇式制冷的方式。本文建立了一套以氯化钙-氨为工质对的两床连续循环吸附制冷系统,并对其制冷性能进行了初步实验研究,为进一步的理论研究和工程设计提供了依据。

1实验装置及实验方法

本文所建立的氯化钙-氨吸附式制冷实验装置如图1所示。整个系统由吸附/解吸床、冷凝器、节流阀、蒸发器、电加热器、冷却风机以及相应的连接管道和阀门等组成。吸附床采用壳管式换热器的形式,管子采用翅片管,冷却空气或热空气(或烟气)从管内流过,壳程充填氯化钙,以对氨进行吸附或脱附。冷凝器为套管式水冷冷凝器,蒸发器采用盘管形式浸没在盐水箱中。实验过程中利用搅拌器不停搅拌盐水,以增强换热,并使箱内水温均匀。

图1氯化钙-氨吸附式制冷实验系统

实验过程中(假定实验开始时床1为解吸床,床2为吸附床),首先根据实验研究要求的热源温度设定好电加热器上的温度值,利用电加热器加热后的高温模拟气体(高温空气)加热床1,此时阀门V1和V3开启,V2和V4关闭,同时阀门A、C关闭,阀门B、D开启;当床1加热到床内的压力等于或稍高于冷凝压力Pc后,开启阀门4让解吸出来的制冷剂蒸汽进入冷凝器中冷却,而电热器继续加热床1进行解吸,通过适当的调整节流阀来实现等压解吸过程;与此同时,开启风机对床2进行冷却实现吸附过程,当床2中的压力等于或稍低于蒸发压力Pe,开启阀门2让节流后的制冷剂实现蒸发制冷过程,并且吸附制冷过程中冷风机一直冷却吸附床2保持床体的压力在Pe左右,这样就实现了等压吸附过程。

等前半个循环周期结束后,即床1解吸完毕,床2吸附饱和时,准备切换两床的状态,先关闭阀门1~4,然后开启阀门A、C和V2、V4,同时关闭B、D和V1、V3,使原来处于解吸状态的床1切换为吸附状态,床2切换为解吸状态。分别对两床进行预热和预冷,当床2和床1的压力分别达到Pc和Pe后,开启阀门1、3,同时关闭阀门2、4来实现等压解吸和吸附过程,这样就实现了一个连续循环周期。

实验中回质过程为:在前半个循环周期将要结束,准备切换两床的状态前,开启阀门V0一定的时间(实验研究中一般都是几十妙),使两个床体直接连接,从而实现了回质过程。

2实验结果及分析

2.1实验过程中床内压力的动态变化

图2和图3为环境温度T0=30℃、循环时间tcycle=8h、回质时间tmc=35s的条件下,热源温度Th不同时,床内压力随时间的变化。从图2和图3中可见,刚打开阀门制冷时床内压力有个突降的过程,主要是因为此时床内解吸出来的制冷剂比较多,很快进入到冷凝器中进行冷却,使床内的压力出现了突降的过程。随后加热解吸出来的制冷剂的量基本上达到稳定,同时冷却吸附的制冷剂也达到了稳定,过程表现为等压解吸和等压吸附。

图2Th=110℃时,床内压力的变化

图3Th=130℃时,床内压力的变化

2.2瞬时加热功率的动态变化

图4和图5为T0=30℃、tcycle=8h、tmc=35s的实验条件下,热源温度Th不同时,瞬时加热功率随时间的变化趋势。从图中可见,热源温度分别为110℃、130℃时,在吸附制冷阶段,瞬时加热功率值Wh分别在7kW和9kW左右波动。所以从上面的分析可知:实验过程中的制冷阶段,瞬时加热功率值基本平稳,有利于制冷剂的解吸和整个系统性能的稳定。

2.3不同热源温度下系统性能参数的动态变化

图6和图7为T0=30℃、tcycle=8h、tmc=35s时,不同的热源温度下,系统制冷量Qeva和COP随时间的变化关系。从图中可见,实验开始的初始预冷和预热阶段,没有制冷剂参加制冷循环,因此此时的制冷量和COP为零。当t=80min初始预冷和预热阶段结束后,开启阀门进行制冷,制冷量Qeva和COP随时间基本呈线性增大趋势;当前半个周期结束(t=240min)后,切换两床的状态进行再预热和预冷,因此时没有制冷剂参加制冷循环,制冷量的变化在图示中基本保持不变,而制冷性能系数COP值呈下降的变化趋势,这是因为对床体的预热使加热量一直增加,从而造成COP的下降。再预热和预冷阶段结束后,又打开阀门制冷,制冷量Qeva和COP值随着时间的增加又开始线性增加。

从图6和图7中可以看出,在130℃较高的热源温度时,系统解吸出来的制冷剂氨比110℃的热源温度条件下要多,其制冷量表现为较大。但由于较高的热源温度所消耗的加热量相应的增大较快,所以最终系统的COP表现为较小。因此,我们可以这样认为,热源温度的提高有利于提高系统的制冷量,但对COP来说,理论上存在一个最佳的热源温度范围。

图6制冷量Qeva随时间变化关系

图7制冷系数COP随时间变化关系

3结论

本文对吸附制冷实验过程中的床内压力、瞬时加热功率的动态变化趋势进行了分析,分析结果表明实验过程基本上按等压解吸和等压吸附进行的,另外还对不同的热源温度下吸附制冷系统性能参数的动态变化趋势进行了实验。本文所得到的结果可为进一步的实验研究提供理论上的指导。

参考文献

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6.林贵平,袁修干,梅志光等.太阳能固体吸收式制冰机[J].太阳能学报,1993,14(2):101-104.

吸附制冷范文篇2

关键词:吸附制冷研究概况空调应用

1引言

吸附制冷系统以太阳能、工业余热等低品位能源作为驱动力,采用非氟氯烃类物质作为制冷剂,系统中很少使用运动部件,具有节能、环保、结构简单、无噪音、运行稳定可靠等突出优点,因此受到了国内外制冷界人士越来越多的关注。

吸附制冷的基本原理是:多孔固体吸附剂对某种制冷剂气体具有吸附作用,吸附能力随吸附剂温度的不同而不同。周期性的冷却和加热吸附剂,使之交替吸附和解吸。解吸时,释放出制冷剂气体,并在冷凝器内凝为液体;吸附时,蒸发器中的制冷剂液体蒸发,产生冷量。图1是吸附制冷的理想基本循环系统示意图,图2是理想基本循环热力图。

图1理想基本循环系统示意图图2理想基本循环热力图

图1中、为切换系统吸附/解吸状态的控制阀门,为节流阀;图2中、分别为吸附态吸附率和解吸态吸附率,、为吸附起始和终了温度,、为解吸起始和终了温度。吸附制冷理想基本循环的由四个过程组成:(1)1→2,等容升压;(2)2→3,等压解吸;(3)3→4,等容降压;(4)4→1,等压吸附。(1)(2)过程需要加热,(3)(4)过程需要冷却,1→2→5→6→1为制冷剂循环过程,当吸附床处于4→1阶段时,系统产生冷量。

2吸附制冷技术研究进展

吸附制冷工作原理最早是由Faraday提出的[1],而后在20世纪20年代才真正开始了吸附制冷系统的相关研究,由于当时提出的吸附制冷系统系统在商业上根本无法与效率高得多、功率大得多的系统竞争,因而并未受到足够的重视。20世纪70年代的能源危机为吸附式制冷技术的发展提供了契机,因为吸附制冷系统可用低品位热源驱动,在余热利用和太阳能利用方面具有独到的优点。进入20世纪90年代,随着全球环境保护的呼声越来越高,不使用氟氯烃作为制冷剂的吸附制冷技术引起了制冷界人士的广泛兴趣,从而使得吸附制冷技术的研究得以蓬勃的发展起来[2]。

吸附制冷吸附研究主要包括工质对性能、吸附床的传热传质性能和系统循环与结构等几个方面的工作,无论哪一个方面的研究都是以化工和热工理论为基础的,例如传热机理、传质机理等等,限于篇幅,本文仅从技术发展的角度来概括吸附制冷的研究进展。

2.1吸附工质对性能研究

吸附制冷技术能否得到工业应用很大程度上取决于所选用的工质对,工质对的热力性质对系统性能系数、初投资等影响很大,要根据实际热源的温度选择合适的工质对。从20世纪80年代初到90年代中期,研究人员为吸附工质对的筛选做了大量的工作,逐渐优化出了几大体系的工质对。按吸附剂分类的吸附工质对可分为:硅胶体系、沸石分子筛体系、活性炭体系(物理吸附)和金属氯化物体系(化学体系)[2,3]。由于化学吸附在经过多次循环后吸附剂会发生变性,因而对几种物理吸附类吸附体系的研究较多。几种常用工质体系的工作特性总结于表1[4]。

表1固体吸附制冷工质对的工作特性和应用范围工质对

制冷剂

毒性

真空度

系统耐压强度

解吸温度

驱动热能

标准沸点

汽化潜热

kJ/kg

沸石-水

100

2258

>150

高温余热

硅胶-水

100

2258

100

太阳能、低温余热

活性炭-甲醇

65

1102

适中

110

太阳能、低温余热

活性炭-乙醇

79

842

适中

适中

100

太阳能、低温余热

活性炭纤维-甲醇

65

1102

适中

120

太阳能、低温余热

氯化钙-氨

-34

1368

95

太阳能、低温余热

近几年来,研究人员在吸附工质对方面的研究始终没有停止,从理论和实验两个方面对各种工质对的工作特性进行了广泛的研究。综合考虑强化吸附剂的传热传质性能,开发出较为理想的、环保型吸附工质对,从根本上改变吸附制冷工业化过程中所面临的实际困难,是推动固体吸附式制冷工业技术早日工业化的关键。

2.2吸附床的传热传质性能研究

吸附床的传热传质特性对吸附式制冷系统有较大的影响。一方面,吸附床的传热效率和传质特性直接影响制冷系统对热源的利用;另一方面,传热传质越快,循环周期越短,则单位时间制冷量越大。因此,提高吸附床的传热传质性能是吸附式制冷效率提高的关键。

传质速率主要取决于吸附解吸速度和吸附剂的传质阻力,吸附剂的传质阻力主要是由其孔隙率决定的,此外制冷剂气体在吸附剂内的流程也对传质阻力有很大影响,合理的吸附剂填充方式和吸附器设计可以有效降低传质阻力。对于传热来讲吸附床主要存在两种热阻[6]:吸附换热器的金属材料(换热管道与翅片)与吸附剂之间的接触热阻;固体吸附剂的传热热阻。因此,改善吸附床的传热特性,主要从减小这两个热阻的角度出发,或者依靠增大换热面积来增加总的换热量,也就是通过合理的吸附器结构设计来增加换热量。

在加强传质性能方面,比较有效的方法是通过改变吸附剂颗粒的形状增加床层孔隙率以及在吸附床设计时设置制冷剂气体的流动通道。

吸附器传热性质的加强首先是对吸附剂的处理,目前比较公认的方法有:采用二元混合物,让小颗粒吸附剂掺杂在大颗粒吸附剂之间以减小吸附床的松散性;在吸附剂中掺入高导热系数材料;通过固结等手段改变颗粒形状,增大相互之间的传热面积,减少颗粒间的接触热阻[5]。减小吸附剂与吸附器翅片或器壁之间接触热阻可采用压实或粘贴等方法。在吸附床的设计上,比较成熟的吸附床结构有翅片管式、板式、螺旋板式等[6]。

传热和传质的加强经常是关联在一起的,二者有时是对立的有时是统一的,例如床层孔隙率的增加会减小传质阻力,但却导致导热热阻的增加;而一个结构设计良好的吸附器往往会同时对传热和传质起到促进作用,例如Melkon[7]所采用的将沸石粉末以极薄的厚度粘附在换热管表面上的做法。因此,在具体实施传热传质强化措施时必须综合全面的考虑,选取最佳的方案。

2.3系统循环与结构的研究

从工作原理来看,吸附制冷循环可分为间歇型和连续型,间歇型表示制冷是间歇进行的,往往采用一台吸附器;连续型则采用二台或二台以上的吸附器交替运行,可保障连续吸附制冷。如果吸附制冷单纯由加热解吸和冷却吸附过程构成,则对应的制冷循环方式为基本型吸附制冷循环。如果对吸附床进行回热,则根据回热方式不同,可有双床回热、多床回热、热波与对流热波等循环方式。下面简单阐述一下几种循环的基本原理。

基本循环在吸附制冷基本原理中已作介绍,其制冷过程是间歇进行的,增加床数并通过阀门的切换可实现连续制冷,但床与床之间无能量的交换。

20世纪80年代后期,Tchernev[8]、Meunier和Douss[9]等构建了双床回热循环,所谓回热即利用一个吸附床吸附时放出的吸附热和显热作为另一个吸附床的解吸热量,回热的利用率将随着床数的增加而增加。回热循环依靠床与床之间能量的交换来实现显热、吸附热等热量的回收,不仅可实现连续供冷,而且可大大提高系统COP。

热波循环也是回热利用的一种循环方式,是由Shelton[10]提出的。普通回热循环中吸附床的温度随时间逐渐下降,同时解吸床的温度逐渐上升,当两床温度达到同一温度后,便无法继续利用回热而需采用外部热源继续解吸过程。Shelton认为,在吸附床中,如果能使床温在与热媒流动相垂直的方向上保持一致,而在热媒流动方向上产生一陡坡(热波),则能大大提高回热效率。这一概念所描述回热效率很高,但其实现尚有一定困难。

对流热波循环是由Critoph[11]提出的,这种循环方式利用制冷剂气体和吸附剂间的强制对流,采用高压制冷剂蒸汽直接加热、冷却吸附剂而获得较高的热流密度。

根据吸附式系统的特点和温度源的选择,还可构筑多级和复叠循环制冷系统[2]。

从系统结构来看上述循环目前都是采用固定床方式实现的,因此在此有必要提及一种旋转式吸附制冷系统,这种系统形式最早在20世纪80年代出现在美国的一些专利文献中,但直到2000年左右才有比较系统的研究见诸报道[12,13]。这种系统结构采用旋转方式使多个吸附制冷单元联合运行,有效地利用了回热,并在冷量输出的连续性、稳定性和系统可控性等方面远远的优于以往的系统结构方式。

3吸附制冷技术在空调领域的应用前景

目前投入实用的吸附制冷系统主要集中在制冰和冷藏两个方面,用于空调领域的实践很少,只有少量在车辆和船舶上应用的报道。这主要是因为吸附制冷系统暂时尚无法很好的克服COP值偏低、制冷量相对较小、体积较大等固有的缺点,此外其冷量冷输出的连续性、稳定性和可控性较差也使其目前不能满足空调用冷的要求。赵加宁[14]提出在现有的技术水平下,可以结合冰蓄冷或作为常规冷源补充两种方式将吸附制冷用于建筑空调。本文认为吸附制冷技术在空调领域的应用应立足于本身特殊的优势,扬长避短,在特殊应用场合占据自己的位置。

吸附制冷与常规制冷方式相比,其最大的优势在于利用太阳能和废热驱动,极少耗电,而与同样使用热量作为驱动力的吸收式制冷相比,吸附式制冷系统的良好抗震性又是吸收系统无法相比的。在太阳能或余热充足的场合和电力比较贫乏的偏远地区,吸附制冷具有良好的应用前景。

3.1可用于吸附制冷的热力资源

我国太阳能资源很丰富,年平均日照量为5.9GJ/(m2·a)[14]。利用太阳能制冷是非常合理的,因为太阳能辐射最强的地区,通常是最需要能量制冷的地区,并且太阳辐射最强的时候也是最需要制冷的时候。

我国工业余热资源的量很大,分布面很广,温度范围也很宽,1990年的工业余热统计数据[15]表明:我国工业余热资源的回收率仅为33.5%,即2/3的余热资源尚未被利用。

吸附制冷的良好抗震性使其在汽车和船舶等振动场合的应用成为可能。虽然吸收式制冷系统的工艺比较成熟,也可直接利用排气废热,COP值相对于吸附式制冷来说也较高,但在车船这样的运动平台上,吸收式系统的溶液容易从发生器进入冷凝器以及从吸收器进入蒸发器,从而污染制冷剂以致不能正常运行。而吸附制冷系统结构简单、可靠性高、运行维护费用低,能满足车船的特殊要求。

常规汽车空调中使用的压缩机要消耗大量的机械功,通常开动空调后,汽车发动机功率要降低10~12%,耗油量增加10~20%。汽车发动机的效率一般为35%~40%左右,约占燃料发热量1/2以上的能量被发动机排气及循环冷却水带走,其中排气带走的能量占燃料发热量的30%以上,在高速大负荷时,汽车发动机排气温度都在400℃~500℃以上[16]。

船舶柴油机的热效率一般只有30%~40%,约占燃料发热量1/2的能量被柴油机的气缸冷却水及排气等带走。其中柴油机冷却水温度约为60℃~85℃,所带走的热量约占燃料总发热量的25%;而柴油机排气余热的特点是温度高,所带走的热量约占燃料总发热量的35%[17]。

3.2吸附制冷系统自身的改进

吸附制冷系统能否最终在空调领域取得自己稳固的地位,最主要还要依靠吸附制冷系统自身性能的提高。在COP、单位质量吸附剂制冷量、单位时间制冷量的提高等研究方向上,许多研究者已取得了很多的成就并仍在辛勤的努力着。

此外,空调负荷对冷量的要求与制冰和冷藏系统不同,在实际中无论是建筑物还是车船的空调负荷都是动态变化的,这就要求冷源能够及时响应空调系统的冷量要求,并且能够保证连续的在一定时间内平稳供应冷量。吸附式制冷由于本身固有的特点,使其在试图进行连续供冷时制冷量以波的形式出现。而且目前吸附式制冷系统运行的控制手段比较单一,公认的途径有两个:一是通过改变解吸阶段的加热速率以及吸附阶段的冷却速率来改变循环周期;二是强行改变等压吸附时间,利用吸附过程中不同阶段的吸附速度不同来调节冷量。由于吸附制冷系统的慢响应特性,这样的控制手段无法使系统的冷量输出满足空调冷负荷经常变化的要求。冷量供应的连续性、稳定性和可控性可以统称为冷量品质,目前这方面的研究尚未引起足够的重视,如何有效地改善冷量品质是吸附制冷系统走向空调领域亟待解决的重要课题。

4结论

本文简要介绍了吸附式制冷的基本原理,并从吸附工质对性能、吸附床传热传质性能和系统循环几个方面介绍了吸附制冷技术的研究概况。吸附制冷技术目前在空调领域的应用较少,本文认为吸附制冷凭借自身以太阳能和废热为驱动力、节能环保、运行可靠等优势,将来很有希望在特殊场合的空调应用中找到自己稳固的立足点。

参考文献

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吸附制冷范文篇3

关键词:清洁能源;建筑节能;太阳能;主动式

1建筑节能策略

我国的建筑能耗随着人民生活方式的改变和生活水平的提高增长极快,建筑业是材料与能源的高消耗,对环境高污染的产业,我们再也不能在“能源廉价”的思维方式下忽略建筑的能耗问题。

高效清洁的能源是生态建筑设计的重要目标之一,高效意味着生态建筑在整个生命周期中尽可能提高资源和能源的使用效率,减少材料和能源消耗,积极采用洁净能源和再生材料,清洁意味着生态建筑要减少排放废物、废水、废气,使废水、废物无害化、资源化,实现废物的再利用,最大限度地减轻对自然生态环境的污染和破坏。高效清洁的原则将提高资源能源的利用效率和减少污染,保护生态环境这两大课题结合起来,以最低的成本、最少的污染换取最大的社会经济环境效益。据估计,目前全球使用的可再生能源(太阳能、风能、氢能、地热等)只占总能源需求的2%-4%,1994年的马德里宣言所定的目标是2010年这些清洁能源的使用率要达到15%。

太阳能是我们最根本的能量来源。没有太阳光,矿物燃料(煤、石油、天然气等)是无法产生的。太阳能无疑是人们关注最长久、最有希望、最有潜力的可再生能源。太阳能的利用分为被动式和主动式两种。被动式太阳能利用是指在利用太阳能的过程中没有耗电设备或人工动力系统参与,例如利用日光间或储热墙等收集太阳能在冬季采暖,属于被动式利用。主动式太阳能利用是指在利用太阳能的过程中有耗电设备或人工动力系统参与。下面主要介绍一下主动式太阳能利用系统。

2主动式太阳能利用系统

主动式太阳能收集器是一套附属于建筑的系统:它是由附在建筑结构上的装置组成,而不是使热量集中、储存、释放到建筑结构的收集器。主动式系统对一个家庭来说是一种“额外”的消费——具有通常所购买的类似产品所不具备的特点。主动式系统必须在有泵和送风机运行的情况下才能工作。

2.1太阳能热水系统

太阳能将冷水加热成低温热水(<100℃),是当前太阳能热利用技术中最成熟、应用最广泛、产业化发展最快的领域,目前在建筑中已得到了较为普遍的应用。太阳能热水系统由集热器、蓄水热箱、循环道管及相关装置、设备(水泵、控制部件等)组成。按水在集热器中的流动方式,太阳能热水系统可分为三大类:循环式、直流式和闷晒式。

①循环式分为自然循环和强制循环。自然循环式是指水在系统中仅靠热虹吸效应进行循环。强制循环式是指水在系统中依靠水泵驱动进行循环。②直流式,亦称一次式。水在系统中不是不断被加热,而是一次性被加热到所需温度,然后使用。③闷晒式,又称整体式,分为闷晒定温放水和圆筒式两种。

影响太阳能热水系统性能的因素有:当地太阳辐射资源和气候条件、热负荷特性、集热器类型、集热面积与蓄热水箱容积的配比、管道大小等。

2.2太阳能光伏发电系统

用太阳能光伏电池将太阳辐射能转换为电能的发电系统称为太阳能光伏发电系统,其工作原理基础是所谓的半导体P-N结的光生伏打效应,也就是当太阳光照射半导体P-N结时,就会在P-N结的两边出现电压,引起电流。太阳能光伏发电系统有独立式系统和联网式系统两种。

2.3主动式太阳能供暖系统

主动式太阳能供暖系统是指需要机械动力驱动才能达到供暖目的的系统。

2.4主动式太阳能制冷系统

主动式太阳能制冷系统主要有:吸收式制冷系统、吸附式制冷系统、除湿式制冷系统、蒸汽压缩式制冷系统和蒸汽喷射式制冷系统。

①太阳能吸收式制冷系统由发生器、冷凝器、节流阀、蒸发器、吸收器和其他附属设备组成,是利用两种物质所组成的二元溶液作为工质来运行的。②太阳能吸附式制冷系统由太阳能吸附集热器、冷凝器、蒸发贮液器、风机盘管部分组成。③太阳能除湿式制冷系统,主要由太阳集热器、除湿器、换热器、冷却器、再生器等几部分组成。④太阳能蒸汽压缩式制冷系统主要由太阳集热器、蒸汽轮机和蒸汽压缩式制冷机三大部分组成。⑤太阳能蒸汽喷射式制冷系统主要由太阳能集热器和蒸汽喷射式制冷机两大部分组成。

3结语

可持续发展是全球的普遍趋势,更是一项艰巨的任务。建筑师应该牢记自己身上担负的重大责任,关注生态技术,携手专业的工程师,为我们共同的家园留下更多的节能建筑,也为我们的家园创造不亚于自然的奇迹。

参考文献:

吸附制冷范文篇4

关键词:制冷空调;节能减排;能源消耗;技术措施

随着人们生活水平的不断提高,对生活质量的要求也随之升高。在炎热的夏天,制冷空调使用率逐渐升高。在制冷空调这一高耗电设备逐渐普及过程中,大量电能的消耗造成能源短缺加剧。据调查,在夏季建筑整体能耗约有四成为制冷空调系统消耗,且多数时间压缩机处于低负载运转状态。本文以制冷空调的节能减排为主线,研究了能耗控制方向及常见的几种技术。

1能耗控制方向

1.1开源方法

(1)应用燃气空调。热水器可分为电热水器及燃气热水器两种,制冷型空调同样可利用燃气提升能源利用率,降低电力消耗。若应用燃气空调,可显著控制电网峰谷差并控制使用空调引发的环境污染。早在20世纪90年代中期,日本已经推广燃气空调,但在我国仍未普及。应用燃气空调可对冬季及夏季空调所消耗的能源量加以平衡,不仅对发电设备的经济投资起到显著控制作用,也可大力提升电力设备在各季节运转利用率。(2)应用蓄冷型空调。蓄冷型空调工艺已经在某些发达国家应用并得到了大力推广。这一技术大多用于中央空调和局部区域制冷装置之中,对于环境保护、经济发展及能源利用有益。蓄冷型空调的研发与应用让中央空调装置及局部区域制冷装置在能源消耗上明显节约,对于能源的高效率利用有益,这一新工艺可称之为成熟型节能。

1.2节流方法

(1)运用变频工艺。变频工艺建立在计算机技术、电力电子技术、微电子技术以及控制技术基础之上。通过变频器来控制电路以及逆变电路提供直流电源,从而得到高质量直流电源并将电路输出的直流电源转化为电压与频率,调节电机转动速度,提升设备性能。在制冷空调中,变频工艺主要应用于风机装置、凉水塔旋转风机、冷冻型水力输送泵、风量储柜、冷却型水力输送泵、冷水型动力装备等。(2)热力再利用。向外排风的热量、冷量以及气体液化热回收被称为热力回收。通过回收之后的能源再利用可明显降低能源消耗,控制无效外排量,热力回收的重点在于帮助控制热负载。根据研究发现,热量回收再利用率可达到40%以上,有效降低了对周边环境的热力影响,符合节能减排观念。

2节能减排技术研究

2.1太阳能技术

在能源紧缺的今天,太阳能的利用可谓一种无运输、安全、开采方便、清洁性高的优势资源,不但能用于供热,还可应用于制冷方面。在制冷空调的工艺上,太阳能可将热能与光能实现光电转换,实现用电制冷和热驱动制冷。现阶段,采用太阳能能源作为制冷空调的能源来源可分为以下两种技术:吸附式制冷与吸收式制冷。(1)吸附式制冷。吸附式制冷多用于制冷量偏低的制冷空调系统中,常用于家用空调制造。活性炭—甲醛系统可利用太阳能实现冷媒水泵运转达到制冷效果;硅胶—水系统在热源温度上仅需65℃左右即可驱动。吸附式制冷具有节约能源、环境污染小、每日持续运行时间维持较长的优势。相对于传统系统而言,通过太阳能驱动吸附硅胶转轮可结合空调形成混合式系统,不仅可达到较好的降温、除湿效果,还可明显提升工作效率,在经济性上较强。(2)吸收式制冷。传统太阳能的热制冷常见于太阳能溴化锂吸收方式,约需85℃左右热源方可启动。这一温度要求较高的太阳能集热装置性能,若通过两级系统则热源温度需达到130℃以上。若能够通过高效太阳能集热装置,其热源温度可控制在140℃左右,联合辅助热源便可对双效溴化锂吸收机组产生驱动作用。这一方式虽然没有充分利用太阳能这一自然资源,但相对于燃气和燃油这类资源的消耗而言经济性上明显更强。

2.2变频技术

压缩机是制冷空调能耗消耗量最大的部分,传统空调系统的启动与停止多依靠压缩机完成,对室内温度的调节同样需消耗大量能源,并在压缩机加速过程中磨损各个零部件,对空调正常使用寿命产生影响。变频技术下,空调的压缩机部分可完全避免出现这类现象,其利用变频器对转速加以调节,从而达到控制制冷剂流量,改变室内温度的效果。(1)变频空调的应用优势。变频空调是现阶段人们购买家用空调的首选,相对于定频空调而言,变频能够在能源节约上体现出明显优势。其内部装设有变频控制器,通过对压缩机转动速度的调节以及对制热量、制冷量的连续性调节,让变频空调更符合人体舒适度要求,因此在家用空调中应用广泛。应用变频空调时,室内温度连续曲线可帮助达到降噪、舒适、节能效果。①自动启动功能。能够帮助使用者在突发状况下,例如突然停电再来电时,由于不必受到传统空调器限制,因此在来电后可自行启动,无需像传统空调一样需手动启动。这一优势可加速空调启动并让其尽快进入到正常运行轨迹,让系统更具稳定性。②提升性能。变频空调可加快空调的制热速度以及制冷速度,由于现阶段人们对空调性能要求较高,利用变频技术可在每次启动过程中在功率上处于最大额度,此时风量最大,在短时间内便可达到设定温度。达到预计温度时,压缩机转速会自动下降,并维持低能耗状态。这样不仅可以在更短时间内达到人体舒适程度,还能在维持设定温度前提下避免压缩机频繁开停,对于压缩机的耗电量可明显控制并延长压缩机寿命。③制热效果强。在低温环境中,变频空调制热能力明显更高。相对于传统空调器而言,变频空调制热量可达到150%效果。(2)常见变频技术。变频空调开机后,压缩机能够让空调以较大功率快速制冷,并在短时间内接近预计温度,在达到计划温度后便转入低速运行状态,以维持室内温度。这一操作可让压缩机节约能耗20%左右,在相关技术上可分为以下几种。①稀土永磁电机。这类电机的转子为稀土永磁,能够帮助压缩机在较宽幅度的频率及电压范围内实现高效率运转,达到节能效果。②模糊控制技术。这一技术可帮助变频空调自动感知室外温度变化并加以调节,让室内温度始终维持在设定温度左右。③超宽变频。超宽变频通过微电脑技术控制,可在短时间内测量出环境变化,并精确判断温度改变,让室内温度维持在设定温度恒定状态。

2.3蓄冷技术

传统蓄冷技术包含水蓄冷以及冰蓄冷两种,现如今不乏一些新型蓄冷技术为制冷空调提供了能源消耗控制帮助。现阶段新型蓄冷技术,可从以下几个方面展开讨论。(1)水合物浆体。水合物浆体指的是在常规大气压力下,一部分氨盐溶液受到压力影响生成类似于冰浆状态的浆体,为笼状水合物。相对于传统冰浆生成装置而言,水合物浆体在生成难度上明显更低,现阶段空调中应用的冷量传送介质以及蓄冷介质为此类浆体。相变温度处于0~12℃之间,调节难度较低,蓄冷密度可达到冷冻水的三倍左右。(2)水油蓄冷。水油蓄冷其传热流体为水,并使用石蜡之类的油类物质作为变相蓄冷介质,由于密度差关系可调配成流体状态。在密度差值明显偏大状态下,石蜡之类的油类物质以及水能够处于相互分离状态,继而调配成流体状态,在蓄冷系统中以十四烷为石蜡。(3)共晶盐。共晶盐蓄冷材料最早在日本被研制,其主要成分为十水硫酸钠,经过添加剂的化学变化后,相变温度可控制在9℃左右,因此对于常规制冷空调而言可应用于机组蓄冷之中。共晶盐的蓄冷密度相对于水而言可达到3.5倍左右,但其有一明显缺势,即易发生老化,影响到蓄冷持续能力。若在未来研究中能够通过共晶盐并提升其抗老化功能,共晶盐必将成为蓄冷首选。

3发展趋势

除了在制冷空调节能减排技术层面加强空调研发之外,还应注重制冷空调的能效标准。能效标准的合理制定有利于空调生产商及研究厂家更注重能效的控制,通常每隔5年我国修订一次节能减排要求。根据现阶段已经制定的相关标准而言,能效标准正逐渐重视能源效率比,对空调的能效指标起到显著性指导作用。同时,通过运行季节的区分来对能效展开衡量,让能效标准更具针对性与科学性,对空调的节能减排起到明显促进作用,可促使我国空调产品尽快接轨于国际水平。

4结语

综上所述,对于制冷空调而言,节能减排是现阶段研究的重点课题以及未来发展趋势。能耗的控制需从多方面展开,并在相关技术上不断投入,在意识上也应重视环境保护与经济发展之间的协调性,让节能减排技术及能源控制思想真正体现在制冷空调中。

作者:牛晓文 单位:合肥通用机械研究院

参考文献:

吸附制冷范文篇5

有关研究单位以2×4万t/aPVC装置为例,在四步化学反应步骤中总共释放能量约达到64762.4KJ/h。但是,在实际生产过程中,因为受到许多内外部因素限制和影响,导致绝大部分的热量都不能够得到回收和利用。在此基础上,本文从如何充分利用这几步骤中释放出来的能量,达到节能目标做如下阐述:在PVC生产过程中,电石水解、HCL合成、VCM合成、VCM聚合等化学反应,释放热量最多的是HCL合成,并且其温度也较高。因此,HCL合成释放出来的热量加以利用对实现PVC生产工业节能降耗是十分有效的途径。但是,当前我国PVC生产厂家大多只是将其运用于采暖方面,未能充分发挥其节能作用。通过实践操作,借鉴国内外相关经验,提出以下几点建议:第一,在实际生产中可以看到,一部分PVC生产厂家使用的是旋风干燥技术,因为其蒸汽压力较低,不能够单独对空气进行加热。针对这种情况,可以把空气加热器分成两个部分:低温部分和高温部分。在低温部分利用副产蒸汽,对冷空气进行加热,使其温度达到八十度以上之后,再利用生产用蒸汽进行高温部分的空气进一步加热。若PVC生产厂家使用的是组合式旋流干燥技术,就可直接将热量利用与两段空气加热器。第二,将其用在溴化锂蒸汽制冷机组中进行冷量生产。使用溴化锂机组进行制冷,虽然能够实现节电目的,但是并不节能。并且,将生产中产生的蒸汽用来制冷,需要消耗较多的蒸汽,从节约成本的角度进行考虑,这种做法过于浪费。因此,在PVC生产过程中,利用废热来进行制冷,能够很好的达到节约能源的目的。其中HCL合成过程中释放出的热量大约为17500KW,将其适用于溴化锂蒸汽制冷机组中进行冷量生产,可以达到12500KW。对于整套PVC装置来说,其所需制冷量低于7000KW,使用这种方法,可以完全满足其生产过程中对制冷量的需求。

2PVC生产工艺降耗措施

主要针对当前使用较为广泛的电石法PVC生产工艺提出几点降耗措施,在实际使用电石法进行PVC生产时,主要是对精馏尾气中含有的乙炔及氯乙烯化学物质回收环节存在问题。在精馏尾气中,全凝器气相排出经过尾气冷凝器之后含有惰性物质的气体被称为一次尾气,粗VCM经过低沸塔分离出来含有乙炔的氯乙烯气体被称为二次尾气。在两种尾气中,主要能耗在于处理二次尾气。本文从以下两个方面对其进行浅析:

2.1通过冷冻盐水降低装置温度

可以在生产过程中将二次尾气和一次尾气进行汇合,并使二者同时进入到尾气冷凝器中,通过三十五度的冷冻盐水对去尾气吸附装置节能型降温,最后再利用尾气吸附器对气体进行转化。

2.2借助压缩系统对尾气进行处理

将生产过程中产生的二次尾气进行降压,并且把降压之后的二次尾气送进压缩系统。通过再次压缩,将乙炔等不凝气体分离出来,最后经过尾气冷凝器再次冷凝后进行排放。

3结语

吸附制冷范文篇6

关键词:机械制冷机污染传质蒙特卡罗方法传输几率

1前言

近年来斯特林、脉管等机械制冷技术发展迅速,已成功应用于空间、军事、通信等各个领域[1,2]。长寿命技术是微型机械制冷机目前急需解决的一项关键技术,而在长寿命技术中,气体污染是一个重要因素。污染气体在制冷机内产生后,沿着复杂的管路进行传输分布,最后缓慢的吸附凝聚在蓄冷器从而影响制冷性能。

研究机械制冷机污染气体传质过程的意义在于可以从机理上了解污染对制冷机影响的途径、趋势,并对污染控制措施的改进和标准化提出建议。对污染传输过程的研究采用理论计算和实验验证两种方法相结合。

大量的分析结果表明,机械制冷机内的污染气体主要是水蒸气、酒精、丙酮[3]。在制冷机的装配、运行中有两种情况涉及到污染传输:一个是装配后的高温烘烤除气;另一个就是长期运行中的污染传输。一台制冷机装配后要进行烘烤除气,相关部件缓慢释放的污染气体经由微小间隙、圆管等通道被真空泵抽走。在制冷机的长期运行过程中,污染的主要来源是直线电机、蓄冷器等关键部件的放气,直线电机绕组的放气通过间隙密封缓慢的扩散到压缩腔、中间连管、膨胀腔,然后在蓄冷器被吸附冷凝,蓄冷器本身的放气也逐渐在冷端凝结,达到一定程度后制冷机性能会显著下降。机械制冷机的基本结构和污染传输路径如图1所示。

图1机械制冷机构造与污染传输过程简图

2制冷机污染传输机理的理论研究

2.1制冷机传输过程的分析

对制冷机进行烘烤除气时,很容易就可以抽到比较高的真空,此时气体处于分子流状态。制冷机正常运行时污染分子传输的主要障碍是宽度只有几丝(10-5m)的间隙密封和内径只有几毫米的中间连管,其余部分对传输的影响可以忽略。污染气体在氦气工质中的分压很小,而且水蒸气分子在间隙密封的环形通道里克努曾数(Kn)远大于10,也可以用分子流理论来进行仿真建模,计算传输特性。

2.2采用直接模拟蒙特卡罗(DSMC)方法对污染传输过程进行理论建模

对于分子流范畴下气体的求解,有分析方法和数值方法两大类[4]。分析方法计算比较困难,而且对于环状管路很难得出精确解析解。采用直接模拟蒙特卡罗(DSMC)方法是比较合适的,它是一种基于概率统计的数值方法,通过计算机来追踪每个粒子的运动。由于DSMC物理模拟的本质,相比其他方法可以引入更真实更复杂的物理模型,特别是对间隙密封等复杂管道内气体传输特性的计算。

引入传输几率——无规律的进入导管入口的分子通过出口的几率[5],只与管道的几何结构有关。分子流状态下传输几率与管道的分子流率有下面的关系式:

(1)

式中:——入口处的分子流率;

——入口处气体分子密度;

——分子热运动的平均速度;

­——入口孔的面积。

用DSMC方法来计算的基本步骤为构造贝努利模型、定义随机变量、通过模拟获得子样、统计计算。图2是圆管中DSMC计算的基本流程。如图所示,首先在计算机中产生一系列随机数生成有效粒子,然后跟踪每个粒子与管壁的碰撞情况,通过比较粒子到碰撞壁面的距离、直接返回入口的距离、通过出口的距离的大小来决定是否继续跟踪。通过对大量粒子的跟踪进行统计计算,得到传输几率。环形管路由于涉及到更复杂的几何结构,粒子的反射、碰撞公式、计算流程要更复杂。

2.3传输几率的计算

用DSMC方法编程计算了制冷机内一些关键管路的传输几率,表1是半径1.2mm、长100mm的中间连管传输几率的计算值;表2是内径15.98mm、外径16mm、长度16mm的间隙密封环状管路的传输几率计算值。计算值随追踪粒子的样本数增多而逐渐收敛,一般取样本数超过一万时,计算值就比较稳定了。

图2圆管中的DSMC计算流程简图

表1按不同样本数得到的中间连管传输几率样本数5000200004000060000

传输几率2.84%2.98%2.9925%2.9919%

表2按不同样本数得到的间隙密封传输几率样本数1000300050001000020000

传输几率1.7%2.2%2.3%2.37%2.33%

为了制冷机设计的优化,计算比较了不同尺寸结构管路的传输几率,下面图3是对不同长度L(mm)、不同内外径比值(r/R)环路的传输几率比较(外径设为16mm,改变内径以改变内外径的比值)。由图5可知,长度越长,间隙越小,传输几率越小,而且间隙变化对传输几率的影响比长度的影响要大一些。根据此规律可以在设计的时候对制冷机尺寸进行优化。

为了证明圆管结构DSMC计算模型的有效性,用DSMC方法计算了不同半径R和长度L的圆管传输几率,并与理论解析解和相关资料的实验值[6]进行了表3所示的比较,发现三者吻合的比较好。对于圆环管路的传输几率,用解析法很难得到,而且也未见到相关的实验数据。需要设计、搭建传输实验台进行分析研究。

图3不同结构尺寸圆环DSMC计算结果比较

表3不同方法得到的圆管传输几率比较L/RDSMC值解析解实验值

167.11%67.20%69.5%

251.56%51.36%52.3%

435.78%35.89%36.9%

3制冷机污染传输的实验研究

3.1污染传输实验的设计思想

为了进行具体实验来验证传输几率的理论计算,根据流导的推算方法将传输几率与容器真空度的变化联系起来。分子流导定义为:其分子流率与管的两截面或孔的两侧的平均分子数密度差之比,有两种方法进行计算:

方法一:

根据流导、流率的定义有:

(2)

式中:——分子流率;

——入口与出口平均分子数密度之差。

根据真空度的变化可以得出分子流率的公式:

(3)

(4)

式中:——标准大气压(Pa);

——入口腔内气体真空度的降率(Pa/s);

——入口腔的体积(m3);

——标准状态下1mol气体体积(m3/mol)。

由式(2)、(3)、(4)可得:

(5)

方法二:

引入传输几率的概念,分子流导可以表述为[7]:

(6)

式中:——入口处的分子流率;

——入口与出口平均分子数密度之差;

——入口处气体分子密度(mol/m3);

——分子热运动的平均速度(m/s);

­——入口孔的面积(m2);

(7)

(8)

由式(6)、(7)、(8)可得:

(9)

综合方法一和方法二,由式(5)和式(9)可以得到:

(10)

式中的值可以通过相关手册查出。从而得到传输几率与真空度、真空度降率两者比值的线性关系式。

3.2污染传输实验平台的搭建

搭建如图4所示的污染传输实验台,图中上腔、下腔、活塞、气缸等组成污染传输容器,活塞与气缸之间的间隙构成环形微通道。实验时首先将容器外部缠绕加热带,控制在800C,用两个真空泵将上、下腔抽为高真空,除去内壁吸附的水蒸气等气体。然后关掉真空泵阀门和加热带,往容器中充入小于一个大气压的纯净氮气,只用与下腔直接相连的真空泵抽气至高真空,通过真空计测量上腔真空度的变化,并用计算机进行采集记录。

由图5可知污染传输实验所测得的传输几率值为2.9%左右,与理论计算值2.37%要大,误差约为18%,这是可以接受的。因为误差的原因主要是间隙密封中活塞轴不是正好位于气缸中心的位置,如果活塞偏心,间隙就不是标准的环形了,作为极限情况,把所有间隙密封的空间都挤成一个圆管,传输几率变大为5.7%。在装配过程中不可能保证完全的同心,所以实验结果稍大是正常的。

用纯氮并对容器加热除气,是为了抑制实验过程中金属容器内壁释放水蒸气造成实验误差。在分子流状态下各气体传输几率是一样的,所以此实验结果也适用于污染气体的传输情况.

3.3污染传输实验结果分析

在实验的过程中对真空度数据进行实时采集、处理,实时计算传输几率。对于内径15.98mm、外径16mm、长16mm的环状管路,根据分子流区域的划定,在这间隙密封环形通道中,只要压强小于50帕便可视为分子流。在不同压强下测得的传输几率值与蒙特卡罗法计算的数值比较如图5所示。

图5污染传输几率实验值与理论计算的比较

4结论

对机械制冷机内污染气体的质量传输过程,分子流状态下气体分子的传输几率是一个比较重要的研究对象。通过直接模拟蒙特卡罗方法对制冷机中间细长连管和间隙密封的传输几率进行仿真运算。已有的解析值和实验数据验证了圆管的传输几率计算的正确性;设计实验验证方法,搭建实验平台进行具体测量分析,在可以接受的误差范围内验证了圆环密封传输几率计算的有效性。

对污染气体传输影响比较明显的几段管路中,中间细连管的传输几率为2.99%;对圆环形间隙密封的传输几率,DSMC计算值为2.37%,实验值为2.9%,在正常的误差范围之内。污染传输机理的研究揭示了污染影响的趋势,为污染控制技术的规范化奠定了理论基础。

参考文献

[1]边绍雄.低温制冷机.第二版,北京:机械工业出版社,1991

[2]陈国邦等.新型低温技术.上海:上海交通大学出版社,2003

[3]S.Castles,K.D.Price.SpaceCryocoolerContaminationLessonsLearnedandRecommendedControlProcedures.Cryocooler11,2001:649-657

[4]沈青.稀薄气体动力学.北京:国防工业出版社,2003

[5]达道安.真空设计手册.第三版,北京:国防工业出版社,2004

吸附制冷范文篇7

关键词:循环水旁通过滤器节水效果

一、情况概述:

北京地铁复八线西起复兴门站,东至四惠东站,全线共设13座车站,是北京地铁建设史上第一条设计安装有中央空调系统的地铁线路。车站全部采用水冷式制冷机做为站内环境温度控制。在机组运行过程中循环冷却水的损失量很大,已成为北京地铁用水量最多的设备。北京是一个缺水的大都市,市政府对节水要求很高,而且,水费又在不断的提升,使制冷系统的运行费用在地铁公司总的费用中也占据了一定的比例。

节约用水,降低运行费用是地铁运营公司的首要任务,首先我们要确定可以节约的水量在哪里?

在制冷机运行季节,正常的蒸发量和合理的飞溅损失量是无法回收的,只有通过相应的水处理技术和设备来合理的减少排污水量。也就是说:减少排污量是开展节约用水工作的重点⑴

在制冷机运行过程中,由于水的温度是通过蒸发而降温的,在蒸发过程中也是水质浓缩的过程,系统中水质硬度随着浓缩过程的进行而增加,其表现出的结垢倾向会随着浓缩倍数的增加而增加。如果仅采取简单的减少排污量,甚至不排污的方式,蒸发器内管和冷却塔上会出现严重的结垢现象,造成能耗增加和检修工作量增加,这种代价是不合理的和不可取的。所以为了避免这种代价的交换,应选择好合理的浓缩倍数,适量排污。或选择好的水质稳定技术和相应的技术改造,以达到更好的水处理效果和减少更多的排污⑵。

浓缩倍数的选择是根据水质情况来确定的,循环冷却水的蒸发和排污与循环水量、温差、浓缩倍数等因素相关。在没有采用过滤器前,运行期的分析数据见表一:

表一2003年天安门西站运行期冷却水平均分析数据站点名称PH值TDSmg/l总硬度mg/l氯离子mg/l最低浓缩倍数最高浓缩倍数平均的浓缩倍数

天安门西8.821043636771.144.222.54

按照常规预测:一套循环水量在500M3/H的系统,当浓缩倍数在2.54时,它的排污量大约在2M3/H,每天运行12小时,每天的排污量在24吨,而当浓缩倍数提高到5时,排污量下降到0.75M3/H,每天是9吨,减少15吨。

如果一个系统可以每天节水10-20吨,整个沿线的节水率是非常可观的。按每年运行时间120天计算,13个站,每个运行季节可以节水22000吨,按每吨水5.7元计算,节约费用大约是12.54万元,其节水的社会、环境效益和经济效益非常显著的。随着对环境和节水要求的日益提高,循环冷却水“零”排污技术的推广和应用是国内水处理界的新技术目标。

二、解决方案----化学处理与旁流过滤技术结合:

在理论上,大幅度提高循环冷却水运行的浓缩倍数是可能的,在技术上是可行的,一些文献还提出冷却水处理的“零”排污方案。这种方案是利用化学水稳定剂的处理技术与旁流过滤设备相结合来达到目的⑶。

在冷却水运行过程中,冷却塔是开放式运行,塔上的污物很多,像风沙带进的悬浮物,破碎的塔片和在冷却塔上滋生的藻类粘泥,这些污物在冷却水运行过程中,会在流速低的地方沉积,造成水的浊度增加;也会导致水中成垢物质结集在一起,形成垢质,沉积在换热面上,影响换热效率。冷却水的排污,实际上就是通过增加的新水降低这些污物的影响。如果能够通过过滤器的方式将冷却水中的悬浮物,藻类粘泥和风沙及碎塔片等过滤去除,是可以提高运行水的浓缩倍数,减少排污量的。

常规的物理过滤处理是在循环管线上,安装一个管道过滤器。大部分管道过滤器采用单层滤网直接阻挡机械杂质。由于管道水的正面压力,滤网很容易堵塞,而小于孔径的杂质依然会透过过滤器。我们采用旁流精确过滤的方式,是通过安装旁路精密管道过滤器的方式,将冷却水中的悬浮物,藻类粘泥和风沙及碎踏片等过滤,提高运行水的洁净度。该过滤器采用刚性滤网与复合纤维组成,多层过滤,不但有机械阻挡作用,还具有溶胶吸附作用,不仅能吸附小于孔径的杂质,还能吸附部分水溶性物质,如:锈水、胶体等。这种过滤器尽管也是串联在管道中,但由于采用了切向进水,水在容器中形成漩流,这样,大的杂质由于离心力的作用向外扩散,进而靠重力下移,过滤层在中心出水管四周。另外由于向心力的作用,水对过滤层的正面压力减小,因而为吸附过滤制造了条件,即吸附的杂质不易因为水压而透过过滤层。不但如此,围绕中心出水管而旋转的水流对挡在过滤层外面的杂质还有冲刷作用(用水流对过滤层的剪切力自动清洗)。向心力形成的旋涡促使杂质向下集中,这样,自动控制系统就可适时的将杂质排出。这种过滤的特殊结构巧妙的使水流产生离心力、向心力、剪切力、漩流沉淀,因此,具有过滤效果好,不易堵塞,工作可靠的特点。

虽然过滤器并联安装在循环系统中,但通过的水量只是循环水量的5%左右,对系统总的循环流量影响不大,即使过滤器发生堵塞,也不会对整个系统运行有影响。如果采用串联方式,利用压差排污,对系统的总流量是有影响的,会减少系统循环水量,会直接影响换热效率,如果发生堵塞,系统运行将有困难。

三、试验数据分析:

我们通过近几年在地铁复八线实际冷却水处理技术的实施和对水质等问题的了解,及对现场管理和运行模式的认识,我们认为,在地铁复八线推广“零”排污技术是可行的,通过技术实施和双方协商好的运行方式,可以获得相当大的节水效果。

2003年开始,我们对整个复八线的浓缩倍数提升做了一些尝试,将部分站点的浓缩倍数达到6左右,总硬度达到1000以上。在这个硬度下运行,结垢倾向会很严重。由于天安门西站原设计的水箱不合理,每次停机水都有泄漏问题,2003年运行期浓缩倍数只有2.54。在2004年,我们采用了采用旁流过滤方法,安装了一台20M3/H的精密旁通过滤器,具体安装见附图:

运行期间,我们请中石化集团的水处理药剂评定中心进行水样抽检和腐蚀挂片检验,其中水样分析报告和挂片数据见表二和表三⑶⑷⑸。

分析项目自来水循环冷却水

总硬度mg/l280-360900-1700

总碱度mg/l200-250500-770

氯离子mg/l30-46163-352

浓缩倍数6-8

按照浓缩倍数7计算,排污量为0.6M3/H,每天的排污量为7.2吨,与2003年比,每天节水16.8吨。达到了预期的目的。

从运行效果看,整个运行期,制冷机没有出现任何结垢迹象,从腐蚀挂片的腐蚀率看,效果也很好。

表三腐蚀率数据悬挂挂片号材质腐蚀率

mm/年说明

2157碳钢A30.1017挂片露出水面,所以偏高

2152碳钢A30.0804

2198碳钢A30.0679

2178碳钢A30.0483

2151碳钢A30.0580

2176碳钢A30.0411

2179碳钢A30.0388

平均值0.0623

6141黄铜0.0013

6145黄铜0.0011

6144黄铜0.0002

平均值0.0008

国家行业规范要求:开放式水处理系统腐蚀率允许值:≤0.125mm/年,我们的实验数据表明均符合国家水处理规范要求。

四、实施方案和节约的费用:

我们在循环管道上引出一条旁路,水量是总循环水量的1/20,安装一个精密过滤器,水通过精密过滤器过滤后,再返回到运行管线中。设备费用大约在8200-10000元

采用精密过滤器的综合效益可以从几个方面统计:

1.节水量:每台制冷机可以节约用水10-20吨/天,节水总量在23400吨

2.节省费用:按每吨水5.7元计算,全年节水费用达到13.34万元。

3.节能源:当采用旁流过滤技术后,水的洁净度增加,在冷却塔上的附着量减少,提高了冷却塔的换热效率,相当节约了能源消耗,估计至少可以降低5-10%的能源消耗。

4.节约水处理药剂:水处理药剂是按照补充水量投加的,当采用过滤器后,补水量降低,加药量也可以节省10%左右。

安装一台旁流过滤器的成本从一年的节水和节电、药剂费用中就可以收回。

五、结论

通过我们在地铁天安门西站进行化学水处理与旁通过滤技术联合应用试验表明,在满足国家对循环水的行业标准的前提下,可以大量减少排污量,节省水资源。从而真正实现冷却水系统的零排污运行模式,会为北京地铁赢得更好的社会影响和经济效益。如果在地铁和相关单位推广应用、将会产生巨大的社会效益、环境效益和经济效益。

六、参考文献:

1.金熙等编《工业水处理技术问答及常用数据》北京.化学工业出版社,1997年,274-290

2.齐冬子编《敞开式循环冷却水系统的化学处理》北京.化学工业出版社,2001年,8-10,169-181,212;

3.中石化总公司水处理药剂评价中心实验报告,2004年,未发表;

吸附制冷范文篇8

[关键词]节能减排理念;建筑暖通空调设计;应用

1建筑暖通工程项目设计现状与问题

1.1设计现状

近些年,随着生态环境压力的增加,各地呼吁环保,重视资源的可持续使用,节能问题备受各企业重视,一定程度上,推动着暖通空调项目的发展。作为能源耗损的重要输出,面对激烈的市场竞争环境,暖通空调只有顺应时代潮流,才能保持长久竞争力,不会遭到淘汰。

1.2项目设计管理方面的问题

建筑暖通空调项目设计管理中,对设计人员综合素养与责任意识有很高的要求,因设计人员直接影响到设计质量,同时我国暖通空调项目设计中,节能减排理念应用时间较短,因而专业设计人才匮乏,使得项目设计无法避免的出现很多问题,为设计质量埋下了很大的隐患。项目设计中,因设计人员不会依照规定与要求设计,导致室内散热设备安装设计不合理,此种情况下,冬季温度不适宜,供暖时间延长,引起能源严重浪费,不利于节能减排目标的实现甚至起负面作用。部分设计人员没有接受专业学习与训练,无法合理掌握空调能源耗损,加大了电能耗损。

1.3项目设计工作方面的问题

暖通空调项目设计中,空调运作性能取决于设计质量,对节能减排目标的实现至关重要。但目前我国暖通空调项目设计中,以外观美化与实用性为主,重视用户需求,节能减排理念落实不到位,这已成为暖通空调项目设计亟待解决的问题。项目设计理念方面,部分企业片面追求时间与进度,不惜违章操作,为项目设计与后期施工埋下了隐患,工程质量难以提高,居民生命与财产安全受到威胁。

2节能减排设计原则

2.1全局性原则

这是基本设计原则,设计要有全局理念,在整个建筑设计中,明确暖通空调项目的设计地位与作用,以及对节能减排活动的推动作用,从整体角度与视野对待问题,权衡利弊,从根本上优化处理项目设计,确保项目设计符合要求。该原则的实现,要求设计人员要具备丰富的知识结果,亦或是在专门人员辅导与培训下完成。

2.2变化性原则

暖通项目是一项长期而艰巨的任务,其在不断设计改良与摸索中变化,因而必须要用发展的眼光正视项目设计,根据实际情况,注意项目具体变化方向,对项目设计方案与方向进行合理调整。

2.3重视技术发展

空调系统改进与改良,是一种有效的节能减排途径,针对能源使用,研发使用效率最大化方案,降低资源使用量,增强供暖效果,是系统改良的终极目标。到现在,空调系统自身功能日益完善,因而低能耗排放将是其未来改进的主要方向,这与电器未来发展前景是一致,符合居民对家电提出的环保性要求。

3建筑暖通空调项目设计中节能减排理念的应用

3.1应用于空调系统设计

暖通空调设计中,应用节能减排理念,空调系统设计是核心,实现能源节约目标。通常,空调系统设计中,节能减排理念体现在空调风系统、冷热源及水系统等三方面。设计中,要综合分析系统中自然风的应用,比如冬季应用自然风进行内区制冷,过渡季节应用自然风实现直接送风,因其空气品质比较高,可以为居民提供舒适室内环境,降低空调主机运行能耗与费用,使用寿命延长。空调系统实际运行中,水泵能耗是空调系统总能耗的20%。因而设计人员,要尽可能选用变流量系统,以变频技术对空调水系统流量进行动态调节,降低水泵系统能耗,实现节能减排目标。

3.2应用于建筑围护结构

建筑暖通空调设计中,围护结构非常重要,其保温情况直接影响到空调系统负荷状态,不利于空调系统保持稳定送风量。通常情况下,建筑围护结构是夏季散热冬季储热,以此减小空调系统负荷压力,系统稳定运行的基础上,节能减排目标得以实现。所以,建筑围护结构设计必须要合理,选用新型高性价比保温材料,增强结构保温性能。

3.3应用于蓄冷与变频系统

对于峰谷电价地区而言,应用冰蓄冷技术,在建筑用电高峰与低谷其,蓄冷系统作用不相同。用电高峰期,通过电量蓄冷系统将水转换为冰,实现蓄冷,低谷期再将冰变为水,以此缓解建筑供电压力,降低其能耗,节省系统运行成本。另外,暖通空调运行时,环境对系统也会造成影响,因而利用边坡系统确保暖通空调系统额定功率处于标准范围内,以防发生全负荷运行情况,实现节能减排目标。

3.4重视应用新能源与绿色施工技术

新时期,暖通空调系统设计中,设计人员要重视应用新能源,太阳能、地热能与风能都属于新能源。通常,对于电能供热而言,暖通空调系统有很强的依赖性。基于此,设计人员在地泵系统设计中利用太阳能,减小系统对电能的依赖性,降低电能损耗,实现低碳环保。另外,作为一种低品位能源,太阳能热流密度低,波动性高,结合吸附制冷技术,在暖通空调吸附制冷工作中发挥作用。尤其是规模较小的暖通空调系统中,该吸附制冷方法应用前景比较广阔。此外,设计人员要加强学习并应用暖通空调新技术,在整个暖通空调设计中贯彻落实节能减排理念。例如,双温冷水主机发展日益成熟,设计人员利用独立温控与除湿系统,有效控制空调系统温湿度,且该系统运行与操作是相互独立的。其中,温控系统冷水机组选用16℃工作介质,能耗降低30%,隔离空调系统噪音,为居民创造舒适的居住环境。除湿系统主要是利用双侧空气水分压力与较大极化力差的盐溶液进行除湿,降低能耗,有害气体得到释放,从根本上实现节能减排目标。

4结束语

综上所述,暖通空调设计中,必须要重视节能减排。实际设计中,要结合建筑围护结构具体保温性能,合理调整暖通空调系统设计,全面考虑空调系统中不同水系统的应用,提高设计质量。

参考文献

[1]蔡文君.节能减排理念在建筑暖通空调设计中的应用分析[J].建材与装饰,2018(27):90-91.

吸附制冷范文篇9

关键词:太阳能新能源太阳能采暖太阳能建筑

太阳能作为一种热辐射能源,是一种无污染的清洁能源,对于太阳能的开发利用已经成为世界各国索取和利用新能源,进行节能、环保的重要研究项目之一,取得了较大的进展并已进入实用阶段。近几年随着我国经济的快速发展和对环境保护的重视,特别是在今年提出的建设节约型社会的方针后,太阳能作为一种取之不尽用之不竭的新型环保新能源,一种较为简单、经济、环保、可靠的改善建筑环境的方法,一种很适合我国经济现状的采暖及供热方式,在我国得到了大力的推广和广泛的使用。

1主动式太阳能采暖

主动式太阳能采暖主要是通过集热装置来吸收太阳能并由热媒将所吸收的热量送入储热装置并加以利用。它对太阳能的利用效率较高,不仅可以供暖、供应热水,还能用于制冷等方面,但存在阴雨天气集热效率严重下降等缺点。近几年已在我国的城乡得到了广泛的推广与使用。

1.1太阳能热水器系统

在民用建筑中主要使用的是热度不高的热水,而将太阳能转化为温度不高的热水只要用简单的装置即可实现,因此被广泛采用。供应热水可以采取集中的方式,也可以用于单独的住宅中。集中供应热水,需要有一定物业投资,可以采取染油或燃气锅炉的作为辅助加热系统,可以取得显著的经济和社会效益,适用于人口较集中的城镇小区、宾馆等民用建筑。单独供应热水,设备简单,不需要专门的管理人员,适用于城乡各类民用建筑。目前在我国市场上常见的太阳热水器按其集热装置的不同分为以下几类:

1.1.1平板式热水器

由平板式太阳能集热装置和储热水箱组成,一般采用自然循环运行方式。热效率高,金属管板式结构、免维护、长寿命、性价比高。对于珠江流域等冬天不结冰的南方地区,选取用平板式太阳能集热器是非常合适的。平板型太阳能集热器的缺点是不抗冻。

1.1.2真空管热水器

由真空管太阳能集热装置和储热水箱构成,一般采用自然对流换热。真空集热管不但热损系数小,而且性价比也比热管、U型管等要高。对于长江、黄河流域冬天会结冰但冬天气温高于-20°C的地区,选用真空管太阳能集热器是比较合适的,既可以抗冻又具有较好的集热能力,但是真空管太阳能集热器的主要缺点是:不承压、易结水垢、易爆裂。

1.1.3闷晒式热水器

是集集热与贮热为一体的整体式热水器,一般由二至三个涂黑的圆筒组成,维护方便,结构简单、造价低廉,缺点是夜间散热大,热水不能过夜使用且在冬季也不能使用。目前在中国的产量正在逐步的减少,但在农村有较大的应用面积。

1.1.4热管式热水器

由热管太阳能集热装置和储热水箱构成,一般采用自然对流换热。具在-40℃的低温状态下也不会冻裂,热管内介质工作压力低,即使管壁温度高达300℃,也不会“爆管”。对于东北、内蒙、新疆等冬季气温低于-20℃地区的选用热管式热水器就比较适合。但缺点是热管的造价过高且热效率较低。

1.1.5U型管热水器

U型管式太阳集热器主要针对于温度要求较高温度工业热水,一般温度在70-90°C,它不但可承压而且产水温度高,价格又比热管低。但在民用建筑里的应用比较少。

1.1.6其他类型热水器

热管真空管热水器、真空管闷晒式热水器、U型管式真空管等,其原理不过是前面几种集热方式的综合,这里不再做专门的论述。

1.2太阳能热泵采暖系统

太阳能热泵采暖系统一般是指利用以太阳能直接辐射能量和空气中所储存的太阳能为作为蒸发器热源,辅以少量的电能驱动太阳能热泵而将换热器作为冷凝器的采暖系统。并可与制冷系统相结合用于夏季制冷。太阳能热泵采暖系统主要由热泵机组、辅助热源系统和太阳能集热系统三部分组成。太阳能集热板放置于室外平地或屋顶,板内有制冷剂流动,通过吸收太阳辐射能和空气中的热能汽化,再经压缩机压缩制热后,与管壳式热交换器中的水换热,将水加热到60℃用于供暖或生活用水。冬季太阳辐射量较小,环境温度很低,使用热泵进行太阳能低温集热,直接收集太阳能进行采暖。太阳能热泵采暖系统主要特点是花费少量电能就可以得到几倍于电能的热量,同时可以有效地利用低温热源,这是太阳能采暖的一种有效手段。例如利用双向式热泵技术,冬天向建筑供暖,投入1KWH的电力,可得到约4KWH的热能,夏天在向建筑提供冷能的同时提供卫生热水,投入1KWH的电力,可得到约7KWH的热能和冷能。热泵供热系统节能高达70%,节能效果非常显著。

2被动式太阳能采暖

最简单的被动式太阳能设计是那种之间获得式设计,即让阳光直接照射到建筑上并加热它。太阳光的热量储存在建筑物固有的蓄热体里,如混凝土、大理石地面或是石墙,都能储存并缓慢地释放热量。被动式太阳能采暖一个共同特征就是,朝南开一扇大窗,并采用保温性能好的建筑材料做墙体,且蓄热体一般置于这种好的保温材料做成的隔热墙之中。蓄热体一般指可以储存热量的集热体,多采用附属于隔热墙的形式存在于建筑物的墙体之间。隔热墙是由8到16英寸厚涂黑的石墙、热吸收材料、覆盖并距涂黑石墙3/4到6英寸距离的单层或双层玻璃。太阳光的热被储存在玻璃和黑材料之间的空气中,通过涂黑的石墙慢慢地传导到建筑物的内部。

3太阳能发电系统

家庭太阳能发电系统主要由逆变器、控制器、蓄电池组成,其光电转换率可达到19%-35%。逆变器是光伏发电系统的核心部件,负责把直流电转换为交流电以供交流负荷使用。控制器对所发的电能进行调节和控制,一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载,另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存,当所发的电不能满足负载需要时,控制器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后,控制器要控制蓄电池不被过充电。当蓄电池所储存的电能放完时,控制器要控制蓄电池不被过放电,保护蓄电池,同时并网市政供电系统,保证用户的正常用电。

4太阳能在制冷方面的开发和设计

目前,利用太阳能制冷空调不外有两种方法,一是先实现光-电转换,再以电力推动常规的压缩式制冷机制冷;二是进行光一热转换,以热能制冷。前者系统比较简单,但以目前的价格计算,其造价约为后者的3—4倍,因此国内外的太阳能空调系统至今仍以第二种为主,而后者又多采用吸收式太阳能制冷系统,一般来说吸收式制冷是液体气化制冷的一种,它和蒸汽压缩式制冷一样,是利用液态制冷剂在低压低温下气化已达到制冷的目的,所不同的是:蒸汽压缩式制冷是靠消耗机械功使热量从低温物体向高温物体转移;而吸收式制冷则靠消耗热能来完成这种非自发过程。并且吸收式太阳能制冷系统具有对热源温度要求低,可以在比较大的热源温度波动范围内工作的优点。该类系统的研究和利用得到了国际上极大的关注。其他例如太阳能喷射式制冷系统近几年也取得了广泛的关注。

5今后太阳能利用的发展前景

现在太阳能的利用已得到世界各国的普遍重视,太阳能的利用也到了一个新的发展阶段,这一阶段是加上太阳电池应用,为建筑物提供采暖、空调、照明和用电,完全能满足这些要求,称为“零能房屋”,并采用新的建筑一体化和模块化的设计从而实现太阳能技术和建筑艺术完美结合。这种一体化的设计思想是由美国太阳能协会创始人施蒂文、斯特朗20年前所倡导的,由于当时太阳能电池过于昂贵,无法实施。如今随着太阳能技术的不断进步和完善,其一体化思想的实现已成为可能。目前已经在我国建成经过了特殊设计太阳能建筑,该建筑是完全依赖太阳能提供热水、制冷、取暖、照明的“零能耗”的新型太阳能建筑示范楼。其建筑物耗热量指标小于10W/m2,建筑自身节能水平达到75%,考虑太阳能等可再生能源的利用,综合节能率超过了90%。建筑热工设计指标远高于国家节能50%标准并且达到欧洲现行最高的节能标准。从建筑使用中节约的能源费用角度去计算是具有明显效益的经济和社会效益的。由于采用了一体化和模块化的设计思想,使太阳能技术和建筑艺术取得了完美的结合。

参考文献:

1、《建筑节能》杨善勤,郎四维,涂逢祥编著.北京:中国建筑工业出版社,1999

2、《主动式太阳能建筑在西北地区的应用前景》赵敬源,郊永亮.西北建筑工程学院学报(自然科学版),2001,18(4):81-84

3、《太阳能在住宅中的应用》高芳藏.住宅科技,1989,2:33一35

4《我国太阳能建筑发展对策》陆维德.太阳能,1999,1:2一3

5、《新型太阳能吸附式制冷系统研究》李云苍,Eric,J.Hu等.新能源,2000,22(11):1一5,15

6、《新型太阳能连续型固体吸附制冷及供热复合机设计及性能模拟》张学军,王知竹.太阳能学报

吸附制冷范文篇10

1全面实施废水综合利用,控制水污染

1.1离子膜生产废水回用

氯气冷却产生的饱和溶解氯水直接用泵打入脱氯塔,脱出的氯气进入氯气系统,脱氯水做化盐水。在离子膜生产过程中,产生的设备冷却水、冲洗等废水收集后,通过专用管道送盐水工序使用。

1.2回收利用电石泥压滤水和乙炔后处理废水

将电石泥压滤水、乙炔清净处理产生的废水和冷却塔废水全部送到乙炔发生器替代自来水作为生产和冷却用水。按目前16万t/a的聚氯乙烯产能,每年可节水100万t左右,节约支200万元以上。将部分电石泥浆液替代部分石灰石制纯碱及电石渣钠钙双碱法烟气脱硫,实现了资源再利用及以废治废的目的。

1.3母液水废水回用

为彻底解决PVC离心母液水排放及浪费问题.进行母液水回用改造项目。采用物化+生化+深度处理的工艺,利用HUSB高效厌氧反应器、两级生物接触氧化、臭氧深度处理及BYS化工废水降解设备处理对母液水进行回收再利用,废水出水水质COD在20mg/L以下,母液水回用率为100%。

2资源再利用,实现废气治理

2.1氯气吸收装置

为防止突然停电,氯气倒压引起的事故跑氯,同时为处理电解开停车排气、液氯工序排气等造成的氯气排放,在氯氢处理工序设置氯气吸收装置,采用碱液循环吸收处置氯气。吸收后的次氯酸钠作为公司的产品外销,既解决了污染问题,又创造了很大的经济效益。

2.2变压吸附回收氯乙烯精馏尾气氯乙烯

为进一步回收氯乙烯精馏尾气中的氯乙烯,采用变压吸附工艺对氯乙烯精馏尾气处理系统进行改造。该工艺具有流程简单、投资少、能耗低、自动化程度高、产品收率高、成本低等优点,与深冷吸附、膜分离等工艺相比,更具有可靠性、灵活性及经济合理性。整个吸附分离循环过程由计算机控制,全部实现自动化操作,装置弹性大,能适应原料气和组成的波动。改造后,尾气中氯乙烯和乙炔回收率可达99%以上。

2.3副产盐酸解析回收氯化氢

在氯乙烯生产工艺中.为了回收合成气中过量的氯化氢,采用密闭循环方式,将合成气经冷却后采用泡沫塔吸收,生成30%~32%副产盐酸。为节约资源,采用副产盐酸解析技术回收副产盐酸中氯化氢返回系统使用。泡沫塔出来的30%盐酸经解吸塔处理,解吸出的氯化氢返回合成系统,塔底的19%~22%稀盐酸送回泡沫塔循环吸收。通过把盐酸送回泡沫塔作为吸收液进行再吸收的密闭循环,每年可回收氯化氢3000t。改变了氯化氢过量导致单耗过高的问题.创造了较大的经济效益,具有显著的社会效益,符合循环经济发展的要求,又杜绝了跑、冒、滴、漏对环境造成的危害。

2.4以废治废.电石渣双碱法烟气脱硫

该公司现有3台75循环流化床锅炉,为了贯彻执行日益提高的环保标准,对锅炉进行了电石渣双碱法脱硫技术改造,使排放烟气中的烟尘和二氧化硫同时达标排放。在该项目中。应用烧碱溶液吸收烟道气中的酸性物质二氧化硫.再应用电石渣对脱硫液再生,再生生成的烧碱返回吸收塔吸收二氧化硫。达到既节约烧碱又充分利用电石渣并达到脱硫的目的。因利用钠碱循环吸收,避免了石灰/石灰石湿法脱硫的易在吸收系统中结垢的弊病,达到了经济、高效、稳定脱硫的目的。

3开展固体废物综合治理,控制固体废物污染

3.1电石渣粉煤灰制砖

为解决电石渣处置问题.针对国家限时禁止使用黏土实心砖的要求和电石渣的广阔市场前景.自主研发了电石渣粉煤灰制砖技术,采用目前国内最先进的三级电脑配料控制系统和液压变频模振成型机等生产设备.以粉煤灰、电石泥、石膏、石屑等为原材料,经配料、成型、蒸压制成环保型建筑砖。该项目申请国家专利一项并成功产业化,现已建成3条生产线,年产1.2亿块砖,每年利用粉煤灰lO万t.电石渣6万t.实现资源再利用以减少对资源的浪费和环境污染。该项目具有投资少、收益快、资源利用率高的特点,由于该项目良好的经济效益及环境效益.青岛市已有多家新型墙体材料有限公司采用电石渣粉煤灰制砖,电石渣已成为青岛市新型建材的首选材料,供不应求。

3.2电石渣替代部分石灰石制纯碱

乙炔工序产生的废弃物电石泥的主要成分为Ca(OH),而纯碱生产蒸氨工序正需要用Ca(OH):来分解滤过母液中的NH4Cl,把乙炔产生的废弃物电石泥应用到蒸氨工序,不仅可以解决该公司的污染问题.而且是典型的废物再利用项目,可节约部分石灰石原料,有效节约资源。电石泥替代部分石灰石制纯碱,既解决电石泥污染问题.纯碱生产中的废液和白泥排放量也没有增加,还可利用其中的部分热量,节约能源,同时减少窑气排放。

3.3采用膜法脱硝工艺。杜绝硫酸钡污染

随着离子膜烧碱产能的不断扩大,盐水中硫酸根富集的现象越来越严重,采取传统钡法、冷冻法等工艺成本越来越高.而离子交换法耗用大量无离子水和产生废水。膜法脱除硫酸根工艺具有运行成本低、操作简单、无废水产生等优点。新上的膜法脱硝装置采用膜法脱除硫酸根工艺替代原有的钡法除硫酸根工艺。每年可减少5000t硫酸钡产生,杜绝了固体废物硫酸钡对环境的污染,达到减排环保的目的。

3.4采用低汞触媒。减少废汞触媒产生

在氯乙烯转化过程中,需要用汞触媒做催化剂,由于反应温度高,触媒中的部分氯化汞升华,氯化汞浓度降低,需定期更换。为减少汞资源消耗及控制汞污染,自2006年开始,应用新型低汞环保型触媒替代高汞触媒,应用于氯乙烯生产,同时,在生产过程中严格控制工艺参数.延长触媒使用寿命。减少废汞触媒的产生。更换后的废汞触媒集中收集贮存后,转移至有资质的回收厂家进行处置。

4实施废热利用,推进节能减排

4.1合成产生的废热利用于制冷

合成产生的废热以前全部排放.不但造成了浪费还产生热污染,新上废热锅炉及溴化锂机组充分利用合成废热.产生的1O℃左右的冷水用于PVC聚合釜的冷却及VCM精馏冷却,大大缩短了聚合反应时间,使PVC产量大大提高,又降低了精馏制冷的电耗。该项目年利用蒸汽量4万t,相比螺杆压缩机组制冷年节约用电1000万kW•h,年节约能源折标煤9000t.

4.2氯化氢合成炉反应热用于制冷技术改造