用于石化、炼化重沸器直接冷凝加热的高温热泵机组的制作方法

文档序号:11248725阅读:485来源:国知局

本发明涉及石化、炼化行业设备技术领域,具体涉及一种用于石化、炼化重沸器直接冷凝加热的高温热泵机组。



背景技术:

在工业生产过程本身对热能品位要求较低(低于150℃)的加热环节上,一方面,石油石化、炼化过程中传统的供热方式以燃烧化石燃料、甚至直接电加热的方式供热,造成巨大的可用能耗浪费。另一方面,石化、炼化生产工艺过程中的低温余热大多在100℃以下,属于低品位热源,其大部分热量通过水冷或者空冷直接排放到大气中,未被充分利用和回收,既造成能源浪费,又污染了环境。为充分回收利用工业生产过程中的余热资源,热泵装置已被广泛应用于工业生产过程中。在石化、炼化过程中对热量的需求量高,单台热泵机组往往不能满足要求,而采用多机组并联方式则增加占地面积及初期投资;同时在某些生产过程中,生产过程不可中断,亦不可随意停机检修。

石油石化、炼化属于高危行业,生产过程中严格要求防爆、防静电。

再沸器(也称重沸器,是一种特殊的换热器),广泛应用于石油石化、炼化设备,通常与分流塔合用,用来升温汽化来自分流塔的液相物料。目前,再沸器一般要经过二次换热后,再对液相物料升温加热,使其部分气化,二次换热影响了换热效率。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明所要解决的技术问题是:提供一种用于石化、炼化重沸器直接冷凝加热的高温热泵机组,取消二次换热,直接加热物料,提高换热效率。

为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:用于石化、炼化重沸器直接冷凝加热的高温热泵机组,所述高温热泵机组包括压缩机、一个重沸器、节流元件和蒸发器,所述压缩机、所述重沸器、所述节流元件、所述蒸发器通过管路串接形成制冷剂循环回路。

其中,所述压缩机并联设置有两个或两个以上,所述蒸发器并联设置有两个或两个以上。

其中,所述压缩机与所述重沸器之间的管路上设置有油分离器。

其中,所述重沸器与所述节流元件之间的管路上设置有储液器。

采用了上述技术方案后,本发明的有益效果如下:

由于本发明的用于石化、炼化重沸器直接冷凝加热的高温热泵机组,包括串接的压缩机、重沸器、节流元件和蒸发器,重沸器直接串接于制冷剂循环回路中,制冷剂气体在压缩机内压缩成高温高压的蒸气,该高温高压制冷剂气体在重沸器内直接冷凝放热,对被加热的液相物料进行升温加热,使其部分气化,取消了传统的二次换热,因而大大提高了换热效率。

由于压缩机并联设置有两个或两个以上,蒸发器并联设置有两个或两个以上,并且整个机组共用一个油分离器、一个重沸器、一个储液器,既达到了现有技术中多台机组并联的效果,提高了对物料的加热升温气化能力;与现有的多台机组并联方式相比,又减少了机组的组成部件数量,因而减少了占地面积及初期投资,并且对机器能效影响较小,性价比更高;或者几用一备,随意切换开启,实现设备不停机检修,保证了生产过程的连续进行。

附图说明

图1是本发明实施例的用于石化、炼化重沸器直接冷凝加热的高温热泵机组原理图;

图中:1a-压缩机;1a1-压缩机吸气口;1a2-压缩机排气口;1b-压缩机;1b1-压缩机吸气口;1b2-压缩机排气口;2-油分离器;21a-油分离器进气口;21b-油分离器进气口;22-油分离器出气口;3-重沸器;31-重沸器进气口;32-重沸器出液口;33-物料进口;34-物料出口;4-储液器;41-储液器进口;42a-储液器出口;42b-储液器出口;5a-节流阀;5b-节流阀;6a-蒸发器;6a1-蒸发器进口;6a2-蒸发器出口;6b-蒸发器;6b1-蒸发器进口;6b2-蒸发器出口;

图中箭头所示表示流体的流向。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步非限制性说明。

如图1所示,本发明的用于石化、炼化重沸器直接冷凝加热的高温热泵机组由压缩机、油分离器2、重沸器3、储液器4、节流元件、蒸发器通过管路串接形成制冷剂循环回路。由于重沸器3直接串接于制冷剂循环回路中,高温高压制冷剂气体在重沸器3内直接冷凝放热,对被加热的液相物料进行升温加热,使其部分气化,取消了传统的二次换热,因而大大提高了换热效率。

为了提高对液相物料的加热升温气化能力,其中,压缩机并联设置有两个,即压缩机1a与压缩机1b;蒸发器并联设置有两个,即蒸发器6a与蒸发器6b。当然,不局限于两个压缩机并联、两个蒸发器并联,若对热量的需求量更高,还可以是更多个压缩机并联、更多个蒸发器并联。

本发明的用于石化、炼化重沸器直接冷凝加热的高温热泵机组的管路连接方式如下:压缩机1a的压缩机排气口1a2与油分离器2的油分离器进气口21a相连接,压缩机1b的压缩机排气口1b2与油分离器2的油分离器进气口21b相连接,油分离器2的油分离器出气口22与重沸器3的重沸器进气口31相连接,重沸器3的重沸器出液口32与储液器4的储液器进口41相连接,储液器4的储液器出口42a经过节流阀5a后与蒸发器6a的蒸发器进口6a1相连接,储液器4的储液器出口42b经过节流阀5b后与蒸发器6b的蒸发器进口6b1相连接,蒸发器6a的蒸发器出口6a2与压缩机1a的压缩机吸气口1a1相连接,蒸发器6b的蒸发器出口6b2与压缩机1b的压缩机吸气口1b1相连接。

石油石化、炼化属于高危行业,生产过程中严格要求防爆、防静电。为此,本发明的高温热泵机组采取防爆、防静电措施,其中,油分离器2、重沸器3、储液器4、蒸发器6a、蒸发器6b均接地,防静电;压缩机1a、压缩机1b、节流阀5a、节流阀5b采取防爆、防静电设计。对本领域技术人员来说,防爆、防静电技术是本领域的公知技术,在此不再赘述。

本发明的用于石化、炼化重沸器直接冷凝加热的高温热泵机组运行时,液相物料自物料进口33进入重沸器3,制冷剂气体在压缩机1a、压缩机1b内压缩成高温高压的蒸气,高温高压制冷剂气体经过油分离器2后进入重沸器3,高温高压制冷剂气体在重沸器3内冷凝放热,直接对液相物料进行升温加热,使其部分气化,加热升温气化后的物料自物料出口34流出;热交换后的高压制冷剂液体自重沸器出液口32流出,经储液器进口41进入储液器4,储液器4内的制冷剂液体分两路流出,其中一路自储液器出口42a流出,经过节流阀5a后,低温低压制冷剂液体由蒸发器进口6a1进入蒸发器6a,在蒸发器6a内吸收石化、炼化生产工艺过程中的低温余热,成为低温低压制冷剂气体并自蒸发器出口6a2流出,经压缩机吸气口1a1进入压缩机1a;另一路自储液器出口42b流出,经过节流阀5b后,低温低压制冷剂液体由蒸发器进口6b1进入蒸发器6b,在蒸发器6b内吸收石化、炼化生产工艺过程中的低温余热,成为低温低压制冷剂气体并自蒸发器出口6b2流出,经压缩机吸气口1b1进入压缩机1b;如此完成一个制冷循环。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种用于石化、炼化重沸器直接冷凝加热的高温热泵机组,该高温热泵机组包括压缩机、油分离器、重沸器、储液器、节流元件和蒸发器,各部件通过管路串接形成制冷剂循环回路;其中,压缩机、蒸发器分别并联设置有两个或两个以上。本发明的高温热泵机组将重沸器直接串接于制冷剂循环回路中,取消了传统的二次换热,大大提高了换热效率;本发明的高温热泵机组的压缩机、蒸发器分别并联设置有两个或两个以上,既达到了现有技术中多台机组并联的效果,提高了对物料的加热升温气化能力,又减少了机组的组成部件数量,减少了占地面积及初期投资,并且对机器能效影响较小,性价比更高;实现了设备不停机检修,保证了生产过程的连续进行。

技术研发人员:李海波;赵洪明;于奎明
受保护的技术使用者:山东宏力热泵能源股份有限公司
技术研发日:2017.07.08
技术公布日:2017.09.15
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