本發(fā)明涉及石化、煉化行業(yè)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種用于石化、煉化重沸器直接冷凝加熱的高溫熱泵機組。
背景技術(shù):
在工業(yè)生產(chǎn)過程本身對熱能品位要求較低(低于150℃)的加熱環(huán)節(jié)上,一方面,石油石化、煉化過程中傳統(tǒng)的供熱方式以燃燒化石燃料、甚至直接電加熱的方式供熱,造成巨大的可用能耗浪費。另一方面,石化、煉化生產(chǎn)工藝過程中的低溫余熱大多在100℃以下,屬于低品位熱源,其大部分熱量通過水冷或者空冷直接排放到大氣中,未被充分利用和回收,既造成能源浪費,又污染了環(huán)境。為充分回收利用工業(yè)生產(chǎn)過程中的余熱資源,熱泵裝置已被廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)過程中。在石化、煉化過程中對熱量的需求量高,單臺熱泵機組往往不能滿足要求,而采用多機組并聯(lián)方式則增加占地面積及初期投資;同時在某些生產(chǎn)過程中,生產(chǎn)過程不可中斷,亦不可隨意停機檢修。
石油石化、煉化屬于高危行業(yè),生產(chǎn)過程中嚴格要求防爆、防靜電。
再沸器(也稱重沸器,是一種特殊的換熱器),廣泛應用于石油石化、煉化設(shè)備,通常與分流塔合用,用來升溫汽化來自分流塔的液相物料。目前,再沸器一般要經(jīng)過二次換熱后,再對液相物料升溫加熱,使其部分氣化,二次換熱影響了換熱效率。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種用于石化、煉化重沸器直接冷凝加熱的高溫熱泵機組,取消二次換熱,直接加熱物料,提高換熱效率。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的技術(shù)方案是:用于石化、煉化重沸器直接冷凝加熱的高溫熱泵機組,所述高溫熱泵機組包括壓縮機、一個重沸器、節(jié)流元件和蒸發(fā)器,所述壓縮機、所述重沸器、所述節(jié)流元件、所述蒸發(fā)器通過管路串接形成制冷劑循環(huán)回路。
其中,所述壓縮機并聯(lián)設(shè)置有兩個或兩個以上,所述蒸發(fā)器并聯(lián)設(shè)置有兩個或兩個以上。
其中,所述壓縮機與所述重沸器之間的管路上設(shè)置有油分離器。
其中,所述重沸器與所述節(jié)流元件之間的管路上設(shè)置有儲液器。
采用了上述技術(shù)方案后,本發(fā)明的有益效果如下:
由于本發(fā)明的用于石化、煉化重沸器直接冷凝加熱的高溫熱泵機組,包括串接的壓縮機、重沸器、節(jié)流元件和蒸發(fā)器,重沸器直接串接于制冷劑循環(huán)回路中,制冷劑氣體在壓縮機內(nèi)壓縮成高溫高壓的蒸氣,該高溫高壓制冷劑氣體在重沸器內(nèi)直接冷凝放熱,對被加熱的液相物料進行升溫加熱,使其部分氣化,取消了傳統(tǒng)的二次換熱,因而大大提高了換熱效率。
由于壓縮機并聯(lián)設(shè)置有兩個或兩個以上,蒸發(fā)器并聯(lián)設(shè)置有兩個或兩個以上,并且整個機組共用一個油分離器、一個重沸器、一個儲液器,既達到了現(xiàn)有技術(shù)中多臺機組并聯(lián)的效果,提高了對物料的加熱升溫氣化能力;與現(xiàn)有的多臺機組并聯(lián)方式相比,又減少了機組的組成部件數(shù)量,因而減少了占地面積及初期投資,并且對機器能效影響較小,性價比更高;或者幾用一備,隨意切換開啟,實現(xiàn)設(shè)備不停機檢修,保證了生產(chǎn)過程的連續(xù)進行。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施例的用于石化、煉化重沸器直接冷凝加熱的高溫熱泵機組原理圖;
圖中:1a-壓縮機;1a1-壓縮機吸氣口;1a2-壓縮機排氣口;1b-壓縮機;1b1-壓縮機吸氣口;1b2-壓縮機排氣口;2-油分離器;21a-油分離器進氣口;21b-油分離器進氣口;22-油分離器出氣口;3-重沸器;31-重沸器進氣口;32-重沸器出液口;33-物料進口;34-物料出口;4-儲液器;41-儲液器進口;42a-儲液器出口;42b-儲液器出口;5a-節(jié)流閥;5b-節(jié)流閥;6a-蒸發(fā)器;6a1-蒸發(fā)器進口;6a2-蒸發(fā)器出口;6b-蒸發(fā)器;6b1-蒸發(fā)器進口;6b2-蒸發(fā)器出口;
圖中箭頭所示表示流體的流向。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做進一步非限制性說明。
如圖1所示,本發(fā)明的用于石化、煉化重沸器直接冷凝加熱的高溫熱泵機組由壓縮機、油分離器2、重沸器3、儲液器4、節(jié)流元件、蒸發(fā)器通過管路串接形成制冷劑循環(huán)回路。由于重沸器3直接串接于制冷劑循環(huán)回路中,高溫高壓制冷劑氣體在重沸器3內(nèi)直接冷凝放熱,對被加熱的液相物料進行升溫加熱,使其部分氣化,取消了傳統(tǒng)的二次換熱,因而大大提高了換熱效率。
為了提高對液相物料的加熱升溫氣化能力,其中,壓縮機并聯(lián)設(shè)置有兩個,即壓縮機1a與壓縮機1b;蒸發(fā)器并聯(lián)設(shè)置有兩個,即蒸發(fā)器6a與蒸發(fā)器6b。當然,不局限于兩個壓縮機并聯(lián)、兩個蒸發(fā)器并聯(lián),若對熱量的需求量更高,還可以是更多個壓縮機并聯(lián)、更多個蒸發(fā)器并聯(lián)。
本發(fā)明的用于石化、煉化重沸器直接冷凝加熱的高溫熱泵機組的管路連接方式如下:壓縮機1a的壓縮機排氣口1a2與油分離器2的油分離器進氣口21a相連接,壓縮機1b的壓縮機排氣口1b2與油分離器2的油分離器進氣口21b相連接,油分離器2的油分離器出氣口22與重沸器3的重沸器進氣口31相連接,重沸器3的重沸器出液口32與儲液器4的儲液器進口41相連接,儲液器4的儲液器出口42a經(jīng)過節(jié)流閥5a后與蒸發(fā)器6a的蒸發(fā)器進口6a1相連接,儲液器4的儲液器出口42b經(jīng)過節(jié)流閥5b后與蒸發(fā)器6b的蒸發(fā)器進口6b1相連接,蒸發(fā)器6a的蒸發(fā)器出口6a2與壓縮機1a的壓縮機吸氣口1a1相連接,蒸發(fā)器6b的蒸發(fā)器出口6b2與壓縮機1b的壓縮機吸氣口1b1相連接。
石油石化、煉化屬于高危行業(yè),生產(chǎn)過程中嚴格要求防爆、防靜電。為此,本發(fā)明的高溫熱泵機組采取防爆、防靜電措施,其中,油分離器2、重沸器3、儲液器4、蒸發(fā)器6a、蒸發(fā)器6b均接地,防靜電;壓縮機1a、壓縮機1b、節(jié)流閥5a、節(jié)流閥5b采取防爆、防靜電設(shè)計。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說,防爆、防靜電技術(shù)是本領(lǐng)域的公知技術(shù),在此不再贅述。
本發(fā)明的用于石化、煉化重沸器直接冷凝加熱的高溫熱泵機組運行時,液相物料自物料進口33進入重沸器3,制冷劑氣體在壓縮機1a、壓縮機1b內(nèi)壓縮成高溫高壓的蒸氣,高溫高壓制冷劑氣體經(jīng)過油分離器2后進入重沸器3,高溫高壓制冷劑氣體在重沸器3內(nèi)冷凝放熱,直接對液相物料進行升溫加熱,使其部分氣化,加熱升溫氣化后的物料自物料出口34流出;熱交換后的高壓制冷劑液體自重沸器出液口32流出,經(jīng)儲液器進口41進入儲液器4,儲液器4內(nèi)的制冷劑液體分兩路流出,其中一路自儲液器出口42a流出,經(jīng)過節(jié)流閥5a后,低溫低壓制冷劑液體由蒸發(fā)器進口6a1進入蒸發(fā)器6a,在蒸發(fā)器6a內(nèi)吸收石化、煉化生產(chǎn)工藝過程中的低溫余熱,成為低溫低壓制冷劑氣體并自蒸發(fā)器出口6a2流出,經(jīng)壓縮機吸氣口1a1進入壓縮機1a;另一路自儲液器出口42b流出,經(jīng)過節(jié)流閥5b后,低溫低壓制冷劑液體由蒸發(fā)器進口6b1進入蒸發(fā)器6b,在蒸發(fā)器6b內(nèi)吸收石化、煉化生產(chǎn)工藝過程中的低溫余熱,成為低溫低壓制冷劑氣體并自蒸發(fā)器出口6b2流出,經(jīng)壓縮機吸氣口1b1進入壓縮機1b;如此完成一個制冷循環(huán)。