制冷工艺论文篇（1）

油田开发中有着很丰富的伴生气，通过轻烃回收装置的使用能很好的利用这部分天然气资源而获得一定的经济效益。现今国产化装置中存在工艺方案不合理、能耗高以及产品收率低等不足，本文主要是从工艺流程出发，针对伴生气轻烃回收工艺，讨论设备选型和设计以及控制系统等，提出工艺设计的相关思路和原则。

1 回收工艺特点分析

目前对轻烃的回收普遍采用冷凝分离法，制冷工艺主要有冷凝制冷法、膨胀制冷法以及混合制冷法，在工艺上都是通过气体冷凝获得液烃，液烃经蒸馏分离后得到合格产品。其流程组织是由七个单元组成：原料气预处理、增压、脱水、冷凝分离、制冷系统、液烃分流以及产品储配。

一般的伴生气压力低其气质富，由于冷凝分离的工艺要求，需要增加压缩机来对伴生气进行增压，增压值的大小与干起外输压力、分馏塔塔压、制冷温度、产品收率等因素相关。

2 工艺流程优化

工艺流程的优化主要包含了制冷工艺的选择、工艺流程的设计以及工艺参数的优化。

2.1 制冷工艺的选择

制冷工艺的选择主要是在分析原料气的压力、组成以及液烃回收率等基础上进行的，如果伴生气的处理量较小、组成较富，可通过浅冷回收工艺来对C3+烃类进行回收，制冷工艺一般为冷寂制冷或者为冷寂制冷与节流膨胀制冷相结合。如果伴生气的处理量较大且组成贫，对乙烷的回收就采用深冷回收工艺，制冷工艺多为混合冷剂制冷、复叠式制冷、膨胀机制冷或是冷剂制冷与膨胀机制冷结合的方式。

国内冷剂制冷工艺主要采用丙烷压缩循环制冷，制冷系数较大，所采用的装置所需要的冷量是由外部制冷系统提供，运行过程中可通过调节制冷量来适应原料气的变化。膨胀机制冷的三种方式为透平膨胀机、热分离机和气波机制冷。透平膨胀机因为其质量保证，操作维修方便等优点而被优先选用，而对于无供电条件的地区则有限采用热分离机或气波机制冷。

2.2 工艺流程的设计

伴生气的轻烃回收工艺流程中主要是由七个单元组成，工艺流程的设计就需要以这七个单元为基础统一组织，保证经济、高效运行。浅冷工艺所需冷凉是由外加冷剂制冷提供，改装置运行的主要能耗是对外加冷渊和原料气的增压消耗，流程组织中需尽量减少增压能耗和冷损。在冷凝压力一定时，合理匹配气源压力、液烃分馏塔压力、外输压力以及产品收率等来保证最小的增压能耗，同时还需做好低温分离器排除气体的能量回收问题。工艺的设计需要从整个流程综合分析，合理设计增压、制冷、冷凝分离和液烃分馏几个单元，有效利用亚能与外加冷量。

在深冷工艺出于对冷量的要求需采用冷剂制冷和膨胀机制冷想结合的制冷工艺，从整个流程出发来安排原料气是采取先膨胀后增压或先增压后膨胀的方式来获得合适的膨胀比而得到更低的制冷温度与更高的收率。工艺流程的设计需要多使用新技术、新工艺，如液体过冷工艺LSP、气体过冷工艺GSP、直接换热工艺DHX以及混合冷剂制冷工艺等。

2.3 工艺参数的优化

为保证装置的经济合理运行，就需要制定合理的工艺参数，在伴生气组成一定的情况下，浅冷工艺中主要需要确定的是冷凝温度与压力。

冷凝压力是由气体外输压力决定，如果液烃输送到液烃分流单元需要在自身压力下进行，冷凝压力就需要满足分馏操作的压力要求。冷凝压力是以气体外输压力和液烃分馏操作压力中的高值来确定，如果采用膨胀机制冷，冷凝压力需创造条件来达到一定的膨胀比。在C3+烃类回收装置中，初步确定冷凝压力后，温度的选择在保证C3较高的冷凝率同时也不能使C2有着过高的冷凝率。压力一定时，温度与气体的组成相关，C3+含量较多时的温度较高，反之则低。如果冷凝温度降低会增加C3+的冷凝率，但C2的冷凝率会增加更快，这就耗费了更多的冷量，还需从凝析液中除出，浪费能量造成经济损失。

冷凝温度和压力的确定需要从整个工艺流程出发，综合考虑各单元的能量利用来进行工艺设计。在C3+烃类的浅冷装置中一般C3收率为50～80%比较合适，在深冷装置中一般采取60～85%的C2回收率，最佳产品收率的确定还需进行工艺计算和方案对比来获得。冷凝温度在-20～-35°C时，冷量可通过丙烷冷剂压缩循环制冷来提供，温度低于-35℃时，可采取膨胀制冷，同时也可适当提高冷凝压力来获得更为经济的轻烃回收率。

3 设备选型及设计

工艺流程的设计中的关键问题之一就是设备选型和设计，这也是保证工艺流程实现的基础，选型与设计中应遵循高效、轻便、技术先进且工作可靠等原则。

装置中的气-液分离器如果设计计算和内部结构不合理就会使得气相中携带液滴而造成液烃回收率降低。制冷机、压缩机和膨胀机的设计选型中需与厂家充分协商，提供准确的参数和相关工艺要求，确保正确选型和机组的供货质量。作为主要的能耗部分，选型的合理与否直接决定了能耗的高低。因体积小、换热面积大、换热温差下一集介质适应性强等优点，板翅式换热器较受欢迎，但是在选型中因为没有标准系列需给厂家提供各股流的参数、热负荷和工艺要求来选用。分馏塔多采用填料塔而较少使用浮阀板式塔，填料塔的填料层中的传质比较为复杂，没有统一的关联式来进行设计，其高度通常是参考实际数据获得，一般采用等板高度法。设计加热炉时应遵循热效率高、结构简单、占地面积小、造价低的炉体，实现连续和平稳的运行工艺要求，能实现撬装化。

伴生气一般压力低、气质富，需要进行压缩机增压来适应冷凝分离工艺要求，增压值的大小主要由制冷温度、干气外输压力、分馏塔塔压和产品收率决定。在选用制冷工艺时应精心组织工艺流程，合理利用外冷和内冷，综合分析工艺和参数来获得更好的经济性，设备选型设计主要体现先进技术和高效的原则来提高轻烃回收率。

制冷工艺论文篇（2）

 

钢结构由于其优越性，在我国(超)高层建筑中越来越普遍采用。钢结构施工技术含量高，其中焊接是其关键的施工技术之一。焊接质量常常是施工质量控制的难点，特别是在较低温度下焊接施工时，由于环境温度较低，加之高空风速较大，增加了焊接接头的冷却速度，导致焊接裂纹倾向加大甚至出现焊接裂纹。因此我国有关标准、规范规定，在环境温度为O℃以下施焊时，应进行工艺试验，以确定相应的施焊工艺，但具体做哪些工艺试验及如何进行，尚无统一标准和明确规定。本文结合具体工程实例，综合考虑环境温度和风速的影响，对0℃以下高层钢结构焊接施工工艺和质量控制进行了探讨。。

1.工程概况

某大厦是一座多功能、高智能、综合性的高层建筑，由A座、B座和连体群房等组成。其中A座建筑地下4层地上52层，高度200．80m，设计采用内核心筒一外框柱结构体系，±0．000以上采用全钢框架柱梁，金属压型模板和现浇钢筋混凝土楼板；外框架柱为箱型截面，内筒钢骨柱为H型截面，钢梁为I型截面。所用钢材材质为SM490B。根据施工进度和施工地点气象资料，该大厦42F一52F楼层施工时，存在0℃以下焊接施工问题。其焊接接头主要结构形式如下。

A、接头形式箱型柱—柱、材质SM490B、焊件厚度25/mm、焊接方法手式电弧焊、施焊位置横位；

B、接头形式柱—梁、材质SM490B、焊件厚度16.25/mm、焊接方法手式电弧焊、施焊位置平位；

2.冬季焊接施工存在的问题

所用钢材为SM490B钢，属日本钢号(符合JISG3106标准)，其化学成分C≤0.18、Mn≤1.50、Si≤0.55、P≤0.040、S≤0.040

该钢材属于普通低合金结构钢，其CE(IW)=0．43％，焊接时对冷却速度较敏感。当在温度较低的环境下焊接施工而无有效工艺措施时，由于冷却速度较大，有可能出现马氏体淬硬组织，而增大冷裂倾向甚至出现裂纹，故较低环境温度给焊接质量造成不利影响。同时现场的风速较大也是必须考虑的因素，因此必须根据现场情况，通过工艺试验制定相应的工艺措施，以确保施工质量。

3.焊接性试验

为确定SM490B钢在现场条件下焊接时的抗裂性能，模拟现场情况(施焊位置、环境温度、环境风速、冷却方式等)进行斜Y型坡口焊接裂纹试验。

3．1试验内容

试验内容如下。

试验序号1，材质SM490B，板厚25，焊条型号E5015，环境温度-5℃，环境风速5m/s，预热温度125℃，冷却方式空冷；

试验序号2，材质SM490B，板厚25，焊条型号E5015，环境温度-5℃，环境风速5m/s，预热温度100℃，冷却方式空冷；

试验序号3，材质SM490B，板厚16，焊条型号E5015，环境温度-5℃，环境风速5m/s，预热温度100℃，冷却方式空冷；

试验序号4，材质SM490B，板厚16，焊条型号E5015，环境温度-5℃，环境风速5m/s，预热温度50℃，冷却方式空冷；

确保试验可靠，每一板厚各制备备用试件一套。。

3．2试验方法、评定标准

按《斜Y型坡口焊接裂纹试验方法》（GB4675.1-84)标准执行。焊接工艺参数为：焊条直径φ4、接电流170±1OA、焊接电压24±2V、焊接速度150±10mm／min。

3．3试验结果

对上述试件取样进行检验，试验序号1，2,4试样未发现任何裂纹，而试样3在焊缝根部和表面均发现裂纹。表明在试验环境条件下，SM490B钢当板厚为25mm时，焊前预热至100℃可避免裂纹产生；当板厚为16mm时，焊前预热至50℃时，可避免裂纹产生，而在环境温度下施焊，不能避免焊接裂纹。

4.焊接工艺性能试验

4．1试验内容

试验内容如下：

试验序号1，材质SM490B，板厚25，焊接位置横位，环境温度-5℃，环境风速5m/s，预热温度1100℃，冷却方式石棉保温；

试验序号2，材质SM490B，板厚25，焊接位置平位，环境温度-5℃，环境风速5m/s，预热温度1100℃，冷却方式石棉保温；

试验序号3，材质SM490B，板厚16，焊接位置平位，环境温度-5℃，环境风速5m/s，预热温度1100℃，冷却方式石棉保温；

焊接工艺参数为：焊条直径φ4、焊接电流160～170A、焊接电压23～24V、焊接速度150 mm／min、焊接过程中注意层间温度不低于预热。

为确保试验可靠，每一板厚各制备备用试件一套。

4．2试件的形状和尺寸

试件的形状和尺寸如图所示。

工艺试验试件形状和尺寸

4．3试验方法、步骤

1)在试件上打上钢印，作好标记。

2)测定施焊环境温度、湿度及施焊处风速，并作记录。

3)上述施焊环境符合要求后，进行焊接试验，当需要预热时用氧一乙炔焰加热至规定温度。

4)由持证焊工按拟定的焊接工艺施焊试件。

4．4试样检验殛结论

1)试验检验及合格标准按《钢制压力容器焊接工艺评定》(JB4708-92)执行。

2)所焊试样经上述检验，均满足标准要求，拟定的焊接工艺合格。同时序号1较之序号2冲击性能有所改善，表明石棉保温的后热措施有效。

5.冬季焊接施工措施

以上述评定合格的焊接工艺为依据，制定冬季焊接施工工艺，并采取以下工艺施工。

1)焊接前对焊工进行冬季焊接施工技术培训，使焊工明确冬季焊接工艺，严格按工艺纪律施工。

2)焊接前，每天由专职焊接管理人员测定环境温度及风速，并随时注意天气变化。

3)雨、雪天禁止施焊。。当环境温度低于试验温度时禁止施焊。

4)注意冷空气对焊件表面对流散热的影响。当风速大于5m／s时，禁止柱一梁焊接施工，否则须搭设防风棚，当风速大于2 m／s时，箱型柱一柱焊接须搭设防风棚(防风棚应可靠，采用四面围帆布挡风，并且顶部来风处也应遮挡)。

5)预热用2～4把燃气烘枪烘烤。预热区在焊道两侧，每侧宽度均应大于焊件厚度的2倍，且不应小于100mm。预热温度用测温笔在距焊缝中心50 mm处测量，达到规定的温度后方可进行焊接作业。

6)每条焊缝应一次焊完，中途不得中断，如因意外原因(如停电、下雨、下雪等)中断，应及时采取后热、缓冷措施。重新施焊前应对已焊焊缝进行检查，且焊前需按规定进行预热。

7)箱型柱一柱对接时由两名焊工对称施焊，并根据现场情况安排一名焊工辅助施工，如领取焊条、层问烘烤、中途接换焊接等，以确保层间温度和连续施焊。

8)箱型柱一柱对接焊接完成后，立即存焊缝区上下250mm范围内用厚30mm的石棉包裹三层，以减缓接头冷却速度。

6.实际结构的焊接

按上述工艺对实际的柱一柱、柱一粱接头进行焊接，所有焊接接头焊后经100％超声波探伤和磁粉探伤，未发现裂纹。焊缝按《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》(GB 11345—89)标准检验，I级焊缝一次合格率达99．8％。证明拟定的工艺试验方案和焊接工艺合理。

参考文献

[1] GB 50205—2001.钢结构工程施工质量验收规范[s]．

制冷工艺论文篇（3）

 

钢结构由于其优越性，在我国(超)高层建筑中越来越普遍采用。钢结构施工技术含量高，其中焊接是其关键的施工技术之一。焊接质量常常是施工质量控制的难点，特别是在较低温度下焊接施工时，由于环境温度较低，加之高空风速较大，增加了焊接接头的冷却速度，导致焊接裂纹倾向加大甚至出现焊接裂纹。因此我国有关标准、规范规定，在环境温度为O℃以下施焊时，应进行工艺试验，以确定相应的施焊工艺，但具体做哪些工艺试验及如何进行，尚无统一标准和明确规定。本文结合具体工程实例，综合考虑环境温度和风速的影响，对0℃以下高层钢结构焊接施工工艺和质量控制进行了探讨。。

1.工程概况

某大厦是一座多功能、高智能、综合性的高层建筑，由A座、B座和连体群房等组成。其中A座建筑地下4层地上52层，高度200．80m，设计采用内核心筒一外框柱结构体系，±0．000以上采用全钢框架柱梁，金属压型模板和现浇钢筋混凝土楼板；外框架柱为箱型截面，内筒钢骨柱为H型截面，钢梁为I型截面。所用钢材材质为SM490B。根据施工进度和施工地点气象资料，该大厦42F一52F楼层施工时，存在0℃以下焊接施工问题。其焊接接头主要结构形式如下。

A、接头形式箱型柱—柱、材质SM490B、焊件厚度25/mm、焊接方法手式电弧焊、施焊位置横位；

B、接头形式柱—梁、材质SM490B、焊件厚度16.25/mm、焊接方法手式电弧焊、施焊位置平位；

2.冬季焊接施工存在的问题

所用钢材为SM490B钢，属日本钢号(符合JISG3106标准)，其化学成分C≤0.18、Mn≤1.50、Si≤0.55、P≤0.040、S≤0.040

该钢材属于普通低合金结构钢，其CE(IW)=0．43％，焊接时对冷却速度较敏感。当在温度较低的环境下焊接施工而无有效工艺措施时，由于冷却速度较大，有可能出现马氏体淬硬组织，而增大冷裂倾向甚至出现裂纹，故较低环境温度给焊接质量造成不利影响。同时现场的风速较大也是必须考虑的因素，因此必须根据现场情况，通过工艺试验制定相应的工艺措施，以确保施工质量。

3.焊接性试验

为确定SM490B钢在现场条件下焊接时的抗裂性能，模拟现场情况(施焊位置、环境温度、环境风速、冷却方式等)进行斜Y型坡口焊接裂纹试验。

3．1试验内容

试验内容如下。

试验序号1，材质SM490B，板厚25，焊条型号E5015，环境温度-5℃，环境风速5m/s，预热温度125℃，冷却方式空冷；

试验序号2，材质SM490B，板厚25，焊条型号E5015，环境温度-5℃，环境风速5m/s，预热温度100℃，冷却方式空冷；

试验序号3，材质SM490B，板厚16，焊条型号E5015，环境温度-5℃，环境风速5m/s，预热温度100℃，冷却方式空冷；

试验序号4，材质SM490B，板厚16，焊条型号E5015，环境温度-5℃，环境风速5m/s，预热温度50℃，冷却方式空冷；

确保试验可靠，每一板厚各制备备用试件一套。。

3．2试验方法、评定标准

按《斜Y型坡口焊接裂纹试验方法》（GB4675.1-84)标准执行。焊接工艺参数为：焊条直径φ4、接电流170±1OA、焊接电压24±2V、焊接速度150±10mm／min。

3．3试验结果

对上述试件取样进行检验，试验序号1，2,4试样未发现任何裂纹，而试样3在焊缝根部和表面均发现裂纹。表明在试验环境条件下，SM490B钢当板厚为25mm时，焊前预热至100℃可避免裂纹产生；当板厚为16mm时，焊前预热至50℃时，可避免裂纹产生，而在环境温度下施焊，不能避免焊接裂纹。

4.焊接工艺性能试验

4．1试验内容

试验内容如下：

试验序号1，材质SM490B，板厚25，焊接位置横位，环境温度-5℃，环境风速5m/s，预热温度1100℃，冷却方式石棉保温；

试验序号2，材质SM490B，板厚25，焊接位置平位，环境温度-5℃，环境风速5m/s，预热温度1100℃，冷却方式石棉保温；

试验序号3，材质SM490B，板厚16，焊接位置平位，环境温度-5℃，环境风速5m/s，预热温度1100℃，冷却方式石棉保温；

焊接工艺参数为：焊条直径φ4、焊接电流160～170A、焊接电压23～24V、焊接速度150 mm／min、焊接过程中注意层间温度不低于预热。

为确保试验可靠，每一板厚各制备备用试件一套。

4．2试件的形状和尺寸

试件的形状和尺寸如图所示。

工艺试验试件形状和尺寸

4．3试验方法、步骤

1)在试件上打上钢印，作好标记。

2)测定施焊环境温度、湿度及施焊处风速，并作记录。

3)上述施焊环境符合要求后，进行焊接试验，当需要预热时用氧一乙炔焰加热至规定温度。

4)由持证焊工按拟定的焊接工艺施焊试件。

4．4试样检验殛结论

1)试验检验及合格标准按《钢制压力容器焊接工艺评定》(JB4708-92)执行。

2)所焊试样经上述检验，均满足标准要求，拟定的焊接工艺合格。同时序号1较之序号2冲击性能有所改善，表明石棉保温的后热措施有效。

5.冬季焊接施工措施

以上述评定合格的焊接工艺为依据，制定冬季焊接施工工艺，并采取以下工艺施工。

1)焊接前对焊工进行冬季焊接施工技术培训，使焊工明确冬季焊接工艺，严格按工艺纪律施工。

2)焊接前，每天由专职焊接管理人员测定环境温度及风速，并随时注意天气变化。

3)雨、雪天禁止施焊。。当环境温度低于试验温度时禁止施焊。

4)注意冷空气对焊件表面对流散热的影响。当风速大于5m／s时，禁止柱一梁焊接施工，否则须搭设防风棚，当风速大于2 m／s时，箱型柱一柱焊接须搭设防风棚(防风棚应可靠，采用四面围帆布挡风，并且顶部来风处也应遮挡)。

5)预热用2～4把燃气烘枪烘烤。预热区在焊道两侧，每侧宽度均应大于焊件厚度的2倍，且不应小于100mm。预热温度用测温笔在距焊缝中心50 mm处测量，达到规定的温度后方可进行焊接作业。

6)每条焊缝应一次焊完，中途不得中断，如因意外原因(如停电、下雨、下雪等)中断，应及时采取后热、缓冷措施。重新施焊前应对已焊焊缝进行检查，且焊前需按规定进行预热。

7)箱型柱一柱对接时由两名焊工对称施焊，并根据现场情况安排一名焊工辅助施工，如领取焊条、层问烘烤、中途接换焊接等，以确保层间温度和连续施焊。

8)箱型柱一柱对接焊接完成后，立即存焊缝区上下250mm范围内用厚30mm的石棉包裹三层，以减缓接头冷却速度。

6.实际结构的焊接

按上述工艺对实际的柱一柱、柱一粱接头进行焊接，所有焊接接头焊后经100％超声波探伤和磁粉探伤，未发现裂纹。焊缝按《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》(GB 11345—89)标准检验，I级焊缝一次合格率达99．8％。证明拟定的工艺试验方案和焊接工艺合理。

参考文献

[1] GB 50205—2001.钢结构工程施工质量验收规范[s]．

制冷工艺论文篇（4）

前言

在输送天然气的时候，伴随压力与温度逐渐降低，输配管线当中的天然气会出现反凝析且在地势低的地方形成积液的现象，会对正常输气造成影响，严重时甚至会导致管线的堵塞。这在很大程度上对管道的输送能力打了折扣，外输产品的天然气也不符合国家对于二类气质的鉴定标准。结合这样的现状，我们在工作中引入了丙烷制冷工艺，对天然气做集中脱水等的处理，同一时间，经此过程回收的产品也有较高的经济与使用价值。

1.天然气处理现状

伴随科技的不断发展进步，社会的日益强盛，石油这种不能再生的能源，它的储量却在加速降低。天然气这种绿色能源就随之应运而生了，勘探开发、应用与其他多个方面，它如雨后春笋般逐渐发展壮大，到现如今已经形成了相当大的规模，极大限度的影响了人们的日常生活与生产[1]。天然气主要由C4H10 C3H8 C2H6 CH4与C5H12+共同组成，这当中CH4是构成天然气的最主要的成分，一般情况下含量在百分之八十五到百分之九十五之间，C2H6 C3H8这些含量在百分之五到百分之十五之间，CH4现如今被城市燃气大量使用，C2H6 C3H8 C4H10这些成分作为有机化工必要原料，它们的价格要比CH4高出很多，假使不把这些成分从天然气当中剥离出来，它们也只能是被当成燃料气被不必要的浪费掉了，所以所谓的天然气处理指的就是把C2H6 C3H8 C4H10这些成分从天然气当中抽离出来，最终的目的是使经济效益大幅度提升。天然气处理一般采用的是低温分离的工艺技术，特别是在分离C2H6 C3H8等成分的时候，人们习惯用膨胀和辅助制冷的技术，辅助制冷又是由氨制冷和丙烷制冷这两种方式构成的。氨制冷它的适用范围是原料气的冷却温度在零下三十度以上的时候，丙烷制冷它的适用范围是在零下四十度以上的时候，人们更多偏爱于天然气处理中丙烷的制冷工艺技术，该篇文章也将丙烷制冷工艺视为重点讨论对象[2]。

2.丙烷制冷工艺的探讨

我们可以把丙烷制冷工艺划分为一级和二级制冷这两种工艺类型，这两种工艺它们都有其各自的特点，适合使用的情况也是不尽相同的，该篇文章以天然气处理厂当中丙烷制冷的工艺系统为研究讨论对象，并对这两类制冷工艺进行区分。这套丙烷系统的低温冷却的温度是零下五摄氏度，冷却的负荷是180KW。我们把丙烷一级制冷的工艺流程按下述的方法进行简要分析，在储罐内丙烷由节流技术使得压力下降到120KPa温度也下降到零下五度，再由换冷器做换冷处理，丙烷流向缓冲罐当中，再由压缩机将它的压力增大到1800KPa，再到空冷器当中做冷却处理，最后将丙烷置于丙烷储罐中进行保存。

丙烷制冷工艺流程图

我们对丙烷压缩进行模拟计算，再把得到的结果做分析研究，计算出二级制冷的工艺压缩机在总负荷上已达到613KW，比一级制冷的工艺压缩机的832KW负荷值远远要低，我们简单分析一下造成这种结果的原因：丙烷换冷原理我们主要将其归结为用低温的液相丙烷经气化后的潜热当成冷源，当液相丙烷的压力值在120KPa的时候，它的饱和温度是零下三十八点二五摄氏度，液相丙烷再和热介质做换冷处理，液相的丙烷经冷却气化变为气相，再把经气化后产生的潜热释放出来，把被冷却处理后介质温度彻底降下来。在这个换冷的过程当中，多数功劳是归液态丙烷的气化所有，所以，经节流处理以后液态丙烷的气化率是决定整个过程成败的重点，当气化率升高时，液态丙烷的含量偏低，丙烷当中冷量也较低，相反的，当气化率较低时，液态丙烷的含量会很高，丙烷当中的冷量也是很高的。

对于一级的制冷工艺来讲，我们检测到丙烷经节流压力值前后分别是1800KPa与120KPa，它的节流比是1800比120，也就是说15比1，经节流以后的气化率是零点五六。二级的制冷工艺经过两次节流处理，第一次的丙烷压力值前后分别是1800KPa、630KPa，它的节流比是1800比630，也就是20比7，经节流后气化率达到零点三三，第二次的丙烷压力值前后分别是630KPa与120KPa，节流比是630比120，也就是说21比4，经节流后的气化率达到零点二七，我们来计算一下丙烷二级的制冷工艺综合气化率等于零点四九，比一级压缩的气化率零点五六要小，所以可以说丙烷在二级制冷当中的循环率较低，压缩机的功率也较小。丙烷一级的压缩工艺在功率上虽然比较大，但是涉及到附属设备却不多，仪表控制起来也相对容易。

3.结语

总之，伴随经济的日益发展与人们生产生活的需要，我们在天然气的处理当中引入丙烷处理工艺是极其有必要的，丙烷的一级和二级压缩工艺有它们各自的特点，一级的压缩工艺在投资方面投的比较少，对于小型天然气的处理装置是最佳的选择，丙烷二级的压缩工艺的能耗比较少，且效率相对较高，将它应用于大型天然气的处理厂中是最明智的抉择。

参考文献：

制冷工艺论文篇（5）

一、前言

信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势，也是我国产业化升级和实现工业化，现代化的关键环节，通过职业教育，培养大批高级技能人才，是我国实现工业产业现代化的保证。信息技术的高速发展向传统的教学模式提出了挑战，引发了教育思想和教学模式的重大变革。利用多媒体计算机可以表现一些在普通条件下无法完成和无法观察的科学实验过程，可以利用人们丰富的想象力把人们抽象的思维与现实存在的画面有机的结合在一起，制作完成一些能反映物质结构的三维动画，以达到事半功倍的结果。那么，多媒体教学和普通教学相比，优势在那里呢？

1、图文声像并茂，多角度调动学生的情绪、情感、注意力和兴趣；2、直观，能突破视觉的限制，多角度的观察对象，并能够突出要点，有助于概念的理解和方法的掌握；3、动态、并通过创造反思的环境，有助于学生形成新的认知结构；4、通过多媒体实验实现了对普通实验的扩充，并通过对真实情景的再现和模拟，培养学生的探索、创造能力；5、教学过程的可重复性，有利于突破难点和克服遗忘；6、针对性，使针对不同层次学生的教学成为可能；7、大信息，大容量，节约了空间和时间，提高了教学效率；8、使一些抽象难懂的概念变成具体的可观察的图面、画，即化抽象为具体。

在《冷作工工艺学》这门学科的理论教学中，怎样运用多媒体技术，来解决实际教学中所遇到的困难，它在教学中的优势又在那里呢？

二、讲授《冷作工工艺学》传统的教学模式如下：

《冷作工工艺学》这门学科主要阐述是冷作工工艺方面诸多理论知识，主要包括：冷作工矫正、放样与号料、展开放样的基础知识、展开放样、下料工艺、零件的预加工、弯曲成形工艺、装配连接等各方面知识，这些知识又涉及到机械制图，金属材料学、机械基础、工程力学等多方面的知识，教师在讲解这些知识点时，需要在黑板上书写大量的文字、计算公式、绘制各种图形、需要花费大量的课堂时间，对于本节课内容较多的知识点往往需要延续到下一课时，往往造成学生所学知识的不连贯，比较呆板的教学模式，使学生的学习积极性不高，由于传统设备有限，很难将理论与生产实际结合起来，因此学习效果不理想。

三、采用计算机多媒体技术讲授《冷作工工艺学》，其教学模式如下：

1. 多媒体设备的选用：多媒体教室，多媒体计算机、透射式投影仪、投影屏幕、扩音机

2. 选用的计算机应用软件

（1）AutoCAD2007绘图软件

AutoCAD2007能够完成所有冷作工展开图的平面设计，无论结构多么复杂，设计要求多高冷作工展开图都能通过此软件设计完成。

（2）Word2009

是运行在Windows平台上优秀文字处理软件，具有完善字处理功能，图文混排的综合处理能力

（3）PowerPoint

是一个非常出色的文稿演示制作软件，它不但可以帮助制作各种各样视觉效果极佳的演示文稿 还可以插入声音、影象，制作出多媒体幻灯片。

3 所要解决的技术问题

（1） 冷作工展开图的处理： 采用AutoCAD2007绘图软件将课堂上所有被选用的冷作工展开图提前做好，并保存，以备上课时根据所授内容选用，文件存储的格式为*.dwj

（2） 文字的处理 对要求书写的文字选用word2009事先处理，对图文混排的篇幅处理方法为将保存好*.bmp文件，复制-粘贴到word中，在根据所要表述的内容配上文字，将以上处理好的文件保存，文件格式为*.doc

（3） 幻灯片的制作：制作本节课所有的幻灯片信息都以准备好，利用PowerPoint2003制作下列幻灯片：

① 冷作工展开图幻灯片制作方法如下：用AutoCAD打开*.dwj文件按键盘键Pint-Screen（抓取屏幕图像）打开画图版按授课需要对冷作工展开图进行裁剪等复制裁剪好的冷作工展开图运行PowerPoint 创建空演示文稿粘贴（使冷作工展开图变成PowerPoint一部分）按照PowerPoint提供的幻灯片板式，根据授课需要进行选用编辑，并可根据学生特点和兴趣设置各种动画画面。将编辑好的幻灯片保存，选用复制与粘贴是利用了Windows系统中剪切板功能，它可以实现不同程序之间的信息，文档之间的信息共存。因为剪切板可以存储多种格式的信息，在不同格式程序之间传递信息。

②对用Word编辑好的*.doc文件幻灯片制作方法如下：打开*.doc文件复制运行PowerPoint创建空演示文稿粘贴，按照PowerPoint提供幻灯片板式进行编辑，根据学生的兴趣和特点配置各种画面将编辑好幻灯片保存。

以上本节课所需要幻灯片设置好后，根据学生的年龄特点设置动画效果，突出重点，同时根据课堂学生学习效果进行设置切换，选择放映方式。

四、二种教学模式效果分析

从以上二种教学模式中可以看到，传统的教学模式在机械类职业教育中呈现诸多不足，一是画图占用了大量的课堂时间，各种原理的讲解需要教师书写大量的文字，占用课堂时间，同时又增加了教师身体负担，另外，呆板被动的学习，无法调动学生的积极性，理论与实际不能很好结合，因此学习效果较差。

计算机多媒体教学方式包含有声音，图文、动画等媒体信息，增加了学生的学习兴趣，有如身临其境之感，学生由被动地学习变为主动地学习，计算机软件的应用，节省了大量的课堂时间，又减轻了教师的负担，多媒体技术的应用，使授课内容重点、难点突出，可以根据学生现场学习效果，对知识要点反复插放直到学生领会为止，因而学习效果非常好，作为一名职业技能专业教师，如果能够熟悉现代化教学手段的理论的设计、操作技能，并能依据教学大纲的要求，从学生的实际出发合理选择现代化教学媒体，且使之与传统的教学媒体合理的结合，就能够极大地丰富课堂教学，促进学生对知识的理解和掌握，并且还能培养学生的各种能力，提高学生的素质，大大提高教学效果，发挥多媒体教学优势。本人经过二轮二种教学模式比较，得出如下结果，同一节课内容，多媒体教学所需要时间为传统教学的四分之一，86%的学生对所学知识领会很好，而传统的教学模式仅为75%左右，学生能在极短的时间里把理论与生产实际结合起来，综合素质全面提高。

五、结束语

综上所述，笔者认为，计算机多媒体技术在机械类技能教育中已展现出强大优越性，建议职业教育者充分利用这一现代化信息技术，为培养更多高质量，高水平技能人才做出贡献。

参考文献：

制冷工艺论文篇（6）

一、引言

粗苯是在煤热解过程中的粗煤气中的产物，是在脱氨之后的焦炉煤气中所回收的笨系化合物。粗苯轻于水，但不溶于水，是淡黄色透明的液体。加工粗苯最常用的方法就是洗油吸收法，生产工艺较为复杂。粗苯主要应用于深加工制笨、二甲苯、甲苯等宝贵的有机化工原料。在粗苯的生产工艺中，存在一定的问题，影响回收效率。

二、粗苯生产流程

焦炉煤气经过硫胺工段后，进入冷却塔，经过直接水冷作用，将煤气温度降低到27摄氏度左右，并依次进入到三个保持串联的钢板网洗笨塔，洗笨贫油经由洗笨塔顶部喷入，按照洗笨塔的前后顺序同煤气逆流接触，经过第一个洗笨塔底部的富油，一部分富油送入洗萘塔内，另一部分和洗萘塔中返回的含有萘的富油进行混合，之后进入到蒸馏工序。

富油首先进入到油气换热器内，同脱笨塔顶的粗苯蒸汽间接换热到70℃-80℃，然后进入到油油换热器，和脱笨塔底部的热贫油换热到120℃-130℃，换热达到温度要求后，进入到脱水塔内进行脱除水份的操作，用泵将脱水之后的富油送入到管式炉的辐射段和对流段，待富油加热到180℃左右之后，1%的富油进入到再生器中，通过中压汽间接加热，并利用直接蒸汽来蒸吹，位于再生器的顶部的蒸出气体进入到脱笨塔，再生器下部排出的其他残渣流入到残渣槽内。脱笨处理之后的热贫油，经过油油换热器和冷富油进行换热后，进入到贫油冷却器中，将其冷却到30℃左右后送回到第三个串联的洗笨塔中来循环使用。

粗苯的蒸汽和富油换热完成后，经过冷凝冷却器的全冷凝，之后进行油水分离，将粗苯流入到中间槽内，利用回流泵，抽出一部分送入到脱笨塔顶部做回流。部分打入两笨塔来生产轻笨和重笨。从管式炉加热之后的富油中引出约1%至2%的富油进入到再生器中。生产中的残渣定期排放到残渣槽内，并和溶剂油仪器输送到焦油工段。

三、粗苯生产工艺存在的问题。

（一）贫油进入到一段冷却器中的温度过高，会导致一段冷却器的结垢严重，降低一段冷却器的冷却效果。经过一段冷却器的冷却处理后，贫油的高温依然高达52℃左右，同时也增加了二段冷却器的运转负荷。

（二）循环洗油恶化严重，导致洗笨塔运行阻力增大，同时也降低了洗笨的效率。在生产过程中，单纯依靠增加洗油消耗，循环洗油指标好转不大，经过化验后，进厂洗油270℃的前馏出量约为75%至80%，能够满足生产的需要。可以分析为，造成洗油严重的主要原因是洗油生产厂家在劣质的洗油中加入了某种添加剂，导致虽改善了270℃前的馏出量，但无法满足生产工艺的需要。

（三）富洗含水量较高，水中的腐蚀介质含量较高，加剧了热油管线和相关设备的腐蚀。导致循环油中含有水的主要原因为：

1.硫胺生产出现非正常状况，煤气经过饱和器之后含氨量增加，从而导致洗油含有水分的腐蚀介质升高，主要为氨升高。2.洗涤部分的油封上的水进入到地下放的空槽后，经过液下泵抽送到富油之中，导致富油含水。3.洗萘富油的温度和煤气温度的波动较大，无法保证油温能够超过煤气进口温度的2至3℃，容易导致洗萘富油含水。4.各类油泵或备用泵的轴亚盖冷却水和填料位置的滴油混合，进入到放空槽后被打入到循环系统中，从而导致富油含水。5.生产用的煤气或蒸汽压力波动较大或压力较低时，难以维持正常的生产，造成油系统空循环运转，最终导致油含水量超高。

（四）洗油质量不稳定且消耗量过大。洗油中含有酚成分较高，导致洗油质量变差；洗油再生器设计采用连续排渣，当焦油精制停建时，洗油残渣无法排出，因而改用间歇排干渣，显然这样的排渣设计有失合理，无法使洗油的高沸点成分能够有效排出，加大分子量和粘度，减少了300℃的前馏出量。另外，生产不稳定，被煤气带走的洗油数量大，空循环较多，出现跑冒漏等问题，导致消耗量增加。

四、解决粗苯生产工艺的相关措施。

（一）停用或改善洗萘塔

洗萘塔影响因素较多，导致洗萘塔的操作条件恶化，从而导致富油含水量过多，加剧腐蚀和造成提取萘油较为困难。针对此种情况，要停用洗萘塔，对鼓冷工段进行改造。采用横管冷却器冷却处理后的轻质焦油和氨水混合液，进入到直冷却塔中进行冷却洗萘的方法，将直冷却塔的煤气温度控制在20℃左右。

（二）增设油水分离器

由于冷却各类运转的油泵轴亚盖的压盖和水露出的油滴是混合后进入地下放空槽内的，之后才被打入到富油系统中。油水混合液中的水分较大，其混合液的油水比例约为1：20，为了解决洗涤部分地下放空槽中含水量过多的问题，可取消轴亚盖的冷却水，但同时要确保油泵运转正常。

（三）增加萘沉淀槽

生产粗苯的生产工艺中，脱萘工艺也存在问题。为了减少萘进入粗苯回收系统的机会，要将终冷煤气冷却系统改变成为终冷洗萘工艺，通过工艺改善，将萘在进入粗苯前洗涤下来，减少煤气系统中的萘堵塞问题，来保证煤气终冷却塔的正常运行。

五、结束语

粗苯生产工艺中存在较多问题，针对存在的具体问题，采用相应的处理措施，优化生产工艺，改善生产技术，改进生产措施，提高粗苯质量，进而提高粗苯生产效率和经济效益。

参考文献：

[1] 陈其军 Chen Qijun 粗苯生产工艺问题分析及解决措施探讨 [期刊论文] 《天津冶金》 -2008年2期

[2]李振华 粗苯生产工艺的优化 [会议论文] 2004 - 河南省第四届青年学术年会

制冷工艺论文篇（7）

中图分类号：G718 文献标识码：B文章编号：1672-1578（2014）13-0282-02

按照新时期中职教育的要求，教师在课堂上，不仅仅是完成教学任务，更重要的是要求教师能够运用现代化教学手段，合理调整教学内容，调动学生学习的积极性，帮助学生理解掌握深奥难懂的理论知识，教学中要有互动，学生要有发挥想象的空间。面对新时期的新任务，结合以能力为本，以就业为导向的教学目标。可以看出，学生的需求和教学目的的要求是完全统一的。因此，要求我们在金属材料教学中，一定要注重理论联系实际，充分发挥学生的主导作用。铁碳合金相图在金属热加工工艺应用教学内容的处理上，应以理论教学为主线，辅以相图为综合渗透作用，使学生融会贯通，即做到对理论的掌握，又得到能力上的锻炼，故在教学中做了以下尝试。

1.金属材料与机械零件生产工艺是教学基础

因为中职学校培养的学生，毕业后将要直接面对企业的一线生产。理解和掌握金属材料到机械零件整个的生产工艺过程对他们来说是非常重要。也就是说金属材料通过铸造、锻压、焊接 机械加工、热处理等工序的加工制作最后变成零件。在生产中金属加工的工艺过程就显得非常重要。而铁碳合金相图是研究铁碳合金的工具，是研究碳钢和铸铁成分、温度、组织和性能之间关系的理论基础，也是制定各种热加工工艺的依据。铁碳合金相图可以帮助学生，根据金属材料的成分推断其组织，由组织定性分析其力学性能，这在铸造、锻造、焊接以及热处理等方面有着广泛的应用。学习铁碳合金相图，可以全面认识碳钢、合金钢和铸铁等常用的黑色材料。

2.利用铁碳合金相图渗透金属热加工工艺的概念

2.1 铸造性能的概念提出。铸造性能的概念提出，首先通过多媒体演示铸件生产工艺过程，通过观看齿轮坯铸件生产过程。最后让学生总结得出:铸造是指熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得具有一定形状、尺寸和性能的金属零件或毛坯的成型方法。有了铸造性能概念，结合铁碳合金相图，指出ACD区是液相区，确定浇注温度一般在液相线以上150C°左右，并且可选择流动性好的合金，即接近共晶成分的合金,应用最为广泛。因为，其熔点低，结晶温度间隔小，流动性好，组织致密。所以，大型零件、复杂零件均采用铸造加工。

2.2 锻造性能的概念提出。锻造性能方面，通过多媒体演示水压机生产汽轮机转子锻件的生产过程。然后让学生总结得出结论:锻压是对坯料施加外力，使其产生塑性变形，改变尺寸、形状及改善性能，用以制造机械零件、工件或毛坯的成型加工方法。并且告诉学生在铁碳合金相图AGSE区称为是奥氏体区，高温时的钢为单相奥氏体，强度不高，塑性好，便于变形加工。因此，钢材的锻压或轧制，一般要把坯料加热到奥氏体状态。确定始煅温度1150-1250 C°，终煅温度是750-800C°左右，合金钢是800-900C。重要零件生产都要采用锻造，锻造生产可以使粗大晶粒变成细小晶粒。晶粒愈细小，金属材料的力学性能愈好。但不能加工脆性材料和形状复杂的零件毛坯。

2.3 焊接性能的概念提出。焊接性能概念的提出，同样也是通过多媒体演示焊接工艺过程。在铁碳合金相图中，分析低碳钢、中碳钢、高碳钢随温度变化引起的组织转变。而对焊接专业的学生同时要掌握含碳量对钢的焊接性能的影响，钢的含碳量越高，其焊接性能越差，故焊接用钢主要是低碳钢和低碳合金钢。中碳钢的焊接性能较好，高碳钢的焊接性能较差，铸铁的焊接性能差。

2.4 热处理的概念提出。热处理工艺，是根据铁碳合金相图拟定各种热处理工艺加热规范，在金属加工中有着特别重要的意义。教学中应着重强调退火、正火是预先热处理，而淬火、回火是最终处理。通过多媒体演示让学生掌握普通热处理的基本过程。退火是适当的温度加热，保持一定的时间，缓慢冷却（炉冷）的过程。正火是将工件加热到适宜的温度，保温后在空气中冷却（空冷）的过程，由于正火的冷却速度（空冷）比退火（炉冷）稍快，所以得到的组织更细，其力学性能也有所提高，常用于改善材料的切削性能，对一些要求不高的零件作为最终热处理。另外，正火炉外冷却不占用设备，生产率较高，因此生产中尽可能采用正火来代替退火。但若零件形状较复杂，由于正火冷却速度较快，可能会使零件产生较大的内应力和变形，甚至开裂，则以采用退火为宜。

淬火：是将钢加热AC3或AC1以上30-50 C°保温一定时间，进行快冷的过程，获得的是马氏体组织的工艺。回火：将淬火后的钢件加热到低于AC1以下的某一适当温度进行保温，再进行冷却的过程。

退火、正火、淬火、回火是普通热处理中的"四把火"，其中的淬火与回火关系密切，淬火后必须回火。 "四把火"随着加热温度和冷却方式的不同，又演变出不同的热处理工艺。通过在铁碳合金相图中将退火、正火、淬火、回火的加热温度加以比较，学生就有了一个十分清晰的热处理工艺的概念。

3.通过实践性教学，进一步的理解和认识铁碳合金相图

为培养学生综合应用知识的能力，在讲授典型零件的热处理时，组织课堂讨论。例如：车床主轴要求轴颈的硬度为HRC56-58 HRC20-24其加工路线：

锻造――正火――机加工――轴颈表面淬火――低温回火――麽削加工。

让学生通过思考并指出：（1）主轴选用何种材料：（2）正火、表面处理、低温回火的目的和大致工艺；（3）轴颈表面处理后的组织和心部组织。

提醒同学：这是一个实际问题，选材是受多方面的因素制约的，但要掌握基本原则。

制冷工艺论文篇（8）

当前，环境和资源是摆在人类面前的两大难题。“十一五”规划纲要中要求实行单位能耗目标责任和考核制度，完善重点行业能耗标准和节能设计规范，进一步把单位GDP能耗降低20%作为约束性指标。节能降耗的技术和手段需要各企业去探索、研究和实践。笔者拟通过对制冷装置节能降耗影响因素的分析，探讨节能降耗的改进方向和措施。

1.制冷工艺比较

1.1压缩制冷工艺

压缩制冷是将制冷剂通过制冷压缩机及辅机由压缩、冷凝、节流、蒸发4个过程组成制冷循环。

压缩制冷工艺具有流程短、制冷量大、工艺成熟的优点； 但是无论选择电动压缩机或蒸汽透平压缩机都需要使用品级较高的能源，故适合于制冷量很大的场合。

1.2吸收制冷工艺

虽然吸收制冷工艺流程较长、设备较多，但在中等规模制冷量的情况下投资费用比压缩制冷少，运行费用也较低。吸收制冷工艺具有以下优缺点。

（1）有利于热能的综合利用。吸收制冷工艺中蒸发器加热所需要的热源温度较低，故可以充分利用0.25～0.8MPa（绝）低品质饱和蒸汽，甚至使用低压蒸汽冷凝液，从而节约能量，大幅降低运行成本，特别是在低品质热源较多，供电紧张的地方，具有明显的优点。

（2）负荷调节范围大。负荷在20%～100%的范围内，吸收制冷系统均可以正常运行，而采用压缩制冷时负荷变化范围较小。

（3）维修简单，易于管理。吸收制冷装置大部分为静设备，而压缩制冷需要压缩机等复杂机组。

（4）吸收制冷也有其缺点，如冷却水耗量大，占地面积大，且经济制冷温度仅为+10～-20℃。

1.3制冷方案的选择

压缩制冷和吸收制冷各有优缺点，要根据项目具体情况选择制冷方案。如果把2种制冷方案结合起来，在大型合成氨尿素项目中，主要依靠压缩制冷提供冷量，同时配套增加1套吸收式制冷装置，利用工艺余热，提供冷量，降低循环冷却水的温度，从而降低压缩功，既利用了余热，也节省了压缩机透平高位能蒸汽消耗。

2.制冷装置优化原则

对制冷装置进行优化，首先要确定优化的原则，即要确定优化目标、优化参数、优化计算的约束条件，然后才是优化方法的确定。

2.1优化目标的确定

对制冷装置进行优化，首先要明确优化目标。

对不同的装置不同的人员所选择的优化目标都会有所不同，但一般来讲，优化的目标应该包括以下两项：（a）装置能够正常工作，达到其功能要求；（b）效率与竞技性最高。本文针对越来越受到重视的制冷空调节能问题，讨论了对给定制冷设备基础上在满足制冷要求的前提下，如何调节可变参数，使总能耗最小。因此，选取制冷空调的总能耗为优化目标函数。

2.2优化参数的选择

优化参数是指优化计算中的可变量。改变这些参数，寻找其最佳组合，即优化计算过程。

本文所选研究实例为活塞式冷水机组。活塞式冷水机组中的活塞式压缩机的性能与很多参数有关，其性能曲线是指压缩机的制冷量和功率与相关参数的关系，其主要参数是蒸发温度和冷凝温度。而对于冷却水泵和冷冻水泵来说，影响水泵能耗功率的参数为冷却水流量和冷冻水流量，因此，选择冷却水流量和冷冻水流量为水泵优化参数。

3.制冷装置节能降耗改进措施

3.1提高换热效率

（1）改善循环水水质，加强水冷器的清洗。循环水中加入杀菌剂后，细菌尸体附着在水冷器的管程表面，增大了热阻，降低了换热效率，严重时还可造成设备堵塞。

（2）改进换热器材质和换热器结构。使用石墨等高效传热材料，选用传热面更大的翅片式或螺旋板换热器，以提高换热效率与冷却冷凝效果。

（3）加强制冷剂蒸汽在换热器内的湍动，以增加导热能力。

3.2降低管道阻力降

所有制冷剂不管是蒸气还是液体状态，流过制冷回路时都会产生压降。当压力变化时，制冷剂的温度也会改变，改变多少依赖于制冷剂本身。考虑到在吸气和排气管路上的压降，要保持蒸发器和冷凝器中的合适压力，流道压降将会增加压缩机的压缩比。对于多数制冷剂来说，吸气管路的压降所造成的温度变化比排气管路压降造成的温度变化更加显著。

3.3惰性气的分离

制冷系统中不凝性气体主要来自以下几方面。

（1）在投产前或大修后充灌制冷剂时，未将系统内的空气彻底抽净。

（2）补充油及制冷剂时操作不慎，导致少量的空气进入系统。

（3）当制冷装置在蒸发压力低于大气压力下运转时，外界的空气即有可能从不严密处，如压缩机的轴封处、各法兰连接处、阀门的填料处等进入系统。

（4）油及制冷剂在很高的排气温度下也会少量分解产生一些其他不凝性气体。

制冷系统存有不凝性气体将妨碍冷凝器的传热，并使压缩机的排气压力和排气温度升高，因而使功耗随之增加，因此这些气体必须予以清除。

采用空气分离器可以排除制冷系统中不凝性气体（主要是空气） ，并同时回收制冷剂的制冷剂。

该法通常只是在大中型的制冷装置中使用，因为大中型的制冷装置中不凝性气体的数量较多，而小型制冷装置通常不设置空气分离器，直接从冷凝器、高压贮液器或排气管上的放空阀把空气等不凝气体放出，以力求系统的简化。

3.4油分离

对于小型制冷机组，如果采用油密封，则系统液氨可能带油。大量油粘在换热管外壁，增大了换热器的热阻，降低氨冷效率。此类机组应设置排油装置，每次开停车都需排油，但不能从根本上解决液氨带油问题。对于大型离心制冷压缩机，目前一般采用气体密封。如果密封气正常投用，不会有油渗入系统。

4.结语

为降低功耗，需要在流程配置、制冷剂研究、材料选择、设备管道设计、降低冷却水温度等方面进一步研究，每一项进步都会显著地降低制冷装置的能耗。在制冷剂的选择方面，需要考虑项目的具体情况。针对氨合成项目，选择氨作为制冷剂更为合适，因为合成氨精制部分产生的气氨需要进入压缩机压缩液化，而且合成氨装置的氨制冷剂来源方便。

【参考文献】

[1]陆亚俊，马最良，邹平华.暖通空调[M].北京：建筑工业出版社，2006：25-48.

制冷工艺论文篇（9）

1 概述

无缝钢管为原料生产轴承套圈是上世纪50年代后期，1953年鞍钢三大工程之一，鞍钢无缝厂-Φ140自动轧管机组（苏联援建）投产，当时在我国是先进、唯一的无缝钢管厂家。由于建国后大规模经济建设，钢管需求量极大，远远满足不了市场需求。作为当时急需的航空机构管、石油用管、枪炮军用及一般结构管都是这套Φ140机组来生产。由于轴承钢工艺要求特殊，热处理复杂，受设备所限，在1955年后，轴承钢管生产量较少，主要用于军工等要害部门。鉴于轴承钢管产量低、周期长、工艺复杂、热处理设备要求高等特点，至今鞍钢已经不再生产轴承钢管。1956年后，成都钢管厂建成Φ216、Φ318周期轧管机，包钢Φ400，到1958年全国建成40余套Φ76小型无缝机组，80年衡阳建成Φ108三辊穿轧机组，随后大冶（黄石）、天津Φ250等大型国有企业相继建成投产，为我国无缝钢管蓬勃发展打下基础。

2 GCr15钢的特点及冶炼要求

滚铬15钢（GCr15）至今为国内外公认的标准牌号轴承钢，为什么常用不衰呢？我们可从它的牌号和化学成份中得到答案，见下表1

从表1看出：它含碳量在1%左右，含Cr量在1.5%左右，含P.S量≤0.025（属于优质钢），所以GCr15钢准确说叫高碳低合金优质铬钢。

其特点：

①用高碳（1%）增加硬度和耐磨性；②用铬（1.5%）增加强度和耐腐蚀性；③加热时要防止脱碳：钢管内、外表面每边总脱碳层深度应符合高碳铬轴承钢标准（GB/18254-

2002）见表2。④非金属夹杂物和碳化物不均性等要求应符合GB/T18254-2002的规定。特别是P.S含量尽量少。因为P易造成冷脆，而S易造成热脆。

3 GCr15工艺要点与理论分析

目前，我国应用最多、最广的轴承钢管，仍旧是Φ114以下的中小轴承用管，多用穿-拔（冷拔）工艺完成，而大规格轴承管可用Φ170～Φ460Assel机组热轧生产工艺完成。

本文主要用穿-拔（冷拔）工艺生产GCr15的工艺要点加以阐述和理论分析。

3.1 加热工艺

①加热速度。GCr15属于高碳低合金铬钢，导热性差。因此，加热速度不易快，要缓慢加热，确保加热不均匀性。一般使用10～11min/cm速度最佳。②温度。GCr15为高碳（1.0%）属于过共析钢。在Fe-C平衡相图中固熔区较窄，为防高温（上限）脱碳和下限抗力大、塑性差等综合考虑，用下表加热工艺，见表3。

3.2 穿孔工艺

①确保穿后温度在1110～1140℃；穿后温度=出炉温度+（10～30℃）。②顶前压下量=4～7%；一般在5%左右为宜，所以顶前压下量太大易出现内折，顶前压下量易弓顶杆，顶头磨损快（阻力大）。③椭圆度系数。穿孔一般钢椭圆度系数控制在1.03～1.18，因为GCr15变形抗力大，椭圆度系数大易产生内折，椭圆度系数小易包顶头、弓顶杆，所以椭圆度系数控制在1.1左右为最好。④调整与操作要过硬。

3.3 冷拔（轧）工艺

3.3.1 工艺过程。原料――检查（修磨等）――锤头

――退火――矫直――打捆――酸洗――水洗――高压水冲洗――中和――磷化处理――皂化――拔管（冷轧）――中切（过长）――重锤头――退火――矫直――打捆重复――成品热处理（淬火、回火）――矫直―切定尺――检查（超声、涡流）――火花与光谱分析――入库。

①原料（热穿毛管）

管料外径与壁厚要比成品稍大些

例如：外径D料≥D成+（5～30）mm

壁厚S料≥S成+（0.5～1.5）mm

②冷拔（轧）

GCr15钢管分为普通与高精密两种钢管。前者用在一般轴承上，后者用在精密轴承上。

一般轴承管用穿-拔工艺即可。

精密轴承管用穿-轧（冷）工艺来生产。

3.3.2 冷拔（轧）工艺要点。①冷拔。由于GCr15系高碳低合金钢变形抗力高、塑性差，所以冷拔工艺最好采用短顶头拔制，尽量少用空拔。

a短顶头拔制

中式（圆柱形）顶头：因为管与顶头间摩擦大，所以变形量小，一般每道次延伸系数μ=1.4～1.6。

优点：减径量大，吃肉面在外部，所以外表面光洁，多用在头几道次上。

苏式（锥形）顶头：该顶头摩擦比中式还大，所以变形量更小μ=1.3～1.4。

优点：吃肉面在内，所以内表面光洁多用在中间和成品道次上。

b空拔

因外表与外模接触面而内表无顶头约束，所以空拔变形不均严重，易产生内应力，延伸不能太大μ=1.4～1.6，故GCr15钢管尽量少用空拔，如用可在成品道次上拔一道次μ≤1.4。

②冷轧。冷拔主要是减径其次是减壁。而冷轧相反，冷轧主要是减壁其次是减径。所以轧-拔配合时钢管冷加工最佳选择。目前，常用的冷轧管机有二辊和多辊式两种：

我国标号为：二辊式LG 小型：LG30、55

中型：LG80、120、150、200

大型：LG450

多辊式LD 小型LD8、15、30

中型LD60、90、120

冷轧特点：a因变形力学图示要好于冷拔，所以可提高金属塑性，有利于轧抗力大、难变形的GCr15。b二辊道次变形量：相对变形量≤80%，μ≤5；多辊道次变形量：相对变形量≤50%，μ≤2。

所以对GCr15钢精轧管头几道轧制在LG上，后几道（成品道）用LD轧制更好。光洁度可达>？荦8（LG>？荦5），由冷拔（轧）工艺过程可见，除关键的拔（轧）外就是拔（轧）后中间退火和成品热处理了。

3.4 热处理工艺

GCr15为高碳低合金铬钢，为了能够满足轴承套圈的硬而不脆、强度高、耐磨、耐腐蚀、耐用等特点，必须采用较高的热处理工艺。

3.4.1 穿后在线正火（常化）处理。为防止碳化物沿晶缓慢析出，而锤头后，喷水雾化处理。

目的：防止网状组织出现，降低晶界强度。

正火温度：900～920℃，时间30～40min后，待毛管颜色变褐黑色放入料槽中，保证雾化均匀。

3.4.2 球化退火。为了消除正火后的片状组织，球化处理后圆球状的珠光体组织，即得到细而均匀的球粒状组织，为淬火处理创造条件。

球化退火温度：780～800在辊底箱状炉或连续炉上进行。

球化退火时间：辊底炉20～24小时；连续炉12～14小时。

由于辊底炉操作麻烦、晶粒不均匀难免，且时间长，所以除小厂子使用外，基本已经淘汰；连续炉投资大、占地广（一般炉长80～120米），但因机械化、自动化水平较高，电脑控制、加热时间短、加热均匀等优点而广为应用。

3.4.3 淬火。淬火温度：820～840℃，油淬成细针状马氏体；Rc=64～85；时间：2.5小时。

3.4.4 回火（套圈）。回火温度：150～170℃，组织：极细回火马氏体。

回火时间：2小时左右，Rc=61～65。

3.4.5 组织。GCr15经上述热处理后，其组织应满足：a低倍组织。经酸侵的试样应无缩孔裂纹，皮下气泡、过烧、白点及有害夹杂。b高倍（显微）组织。钢管的球化退火显微组织应在2～4级别范围内。

4 结论

①GCr15钢管虽然塑性差、变形抗力大，生产难度大，但只要严格按照上述工艺要点去做，是完全可以正常生产的。②GCr15的关键是热处理，特别是球化处理，最好在100米左右的连续炉中处理为佳。③雾化冷却在生产线上，锤头后及时进行，确保冷却均匀。

参考文献：

[1]金如崧.论无缝钢管生产重组与连轧管厂的技术改造[J].宝钢技术，2001（04）.

[2]胡占元，袁明，著.热处理基本知识[M].冶金出版社，1964年.

制冷工艺论文篇（10）

从油田气中回收轻烃，已有几十年历史。最初，由于工艺技术的限制，且回收产品仅作为工业与民用燃料，发展缓慢。随着石油化学工业的飞速发展和世界能源短缺，天然气及轻烃的需要量急剧增长。油田气轻烃回收的制冷工艺也已由技术比较单一的直接冷冻法，发展为直接膨胀冷凝法和冷凝―膨胀机法等多种工艺方法，并注重深度加工，以求回收更多的轻烃产品。

1 天然气轻烃制冷的意义

天然气初加工系统是集原油稳定，天然气集、加、返、销与轻烃储运、销售为一体的系统工程。由于集输管网、工艺路线及设备等因素所限，外输干气中与稳后原油中仍含有大量的轻烃。

国外在外输送油田的原油外之前，基本上都会经过原油稳定装置，而对于伴生气的油田基本上用深冷分离工艺及深加工技术来处理，尽大可能的提高轻烃回收率，降低产品的消耗量，并尽力提升效益。国内目前一般采用深冷及浅冷装置合用的方式处理伴有生气的原油，因此对制冷工艺进行挖潜、改造和优化运行非常有意义，可以提高轻烃收率，合理有效地回收能量，创造一定的经济效益。

2 天然气处理制冷方法及装置

关于天然气处理装置制冷工艺，根据原理可以分为两类：一类是利用制冷剂汽化时吸收汽化潜热的性质，使之与天然气换热，最后天然气获得低温。另一类是压缩气体，然后通过换热取走温度升高的气体的热量，让气体通过节流阀或膨胀剂降压。根据焦耳一汤姆逊效应气体温度降低，然后用降压前的气体与此低温气体换热，从而使降压后的气体达到液化温度。

2.1 冷凝分离法

提取出来的液烃，根据要求，在压力一定的条件下，利用各个组份不同的冷凝温度，在其降温过程中，将较高沸点的烃类冷凝分离出来。此过程称之为冷凝分离法。根据提供冷量方式不同分成三大类方法：外加制冷循环法、直接膨胀制冷法、混合制冷法。

2.2 冷剂制冷

冷剂制冷工艺分单一冷剂制冷和混合冷剂制冷，但是单一冷剂制冷却不能达到深冷所要求的制冷温度，而混合冷剂制冷工艺虽能使其达到要求的温度，不过操作过程中工艺复杂难控，该工艺不可取。

2.3 膨胀机制冷

在膨胀机循环最简单的形式中，循环制冷是由单一组份气流的压缩和膨胀做功完成。高压循环气在与回流冷循环气体的逆流换热中被冷却。在适当的温度下，循环气体以等熵方式通过膨胀涡轮，其温度降到比低于通过焦耳―汤姆逊节流阀膨胀达到的温度。产生的有用功通常通过升压压缩机回收，升压压缩机是主循环压缩机的补充。

目前膨胀制冷循环主要采用以下3种形式：天然气直接膨胀制冷、氮膨胀制冷、氮气-甲烷混合膨胀制冷。

2.4 联合制冷

由于冷剂制冷投资较高且流程较复杂，但是稳定性较好，而膨胀机制冷投资相对较少，流程比较简单，但稳定性差，所以目前常采用冷剂制冷和膨胀机制冷相结合的制冷工艺，即膨胀（单级）+辅助冷剂（丙烷）的联合制冷工艺。

3 制冷工艺

气体加工包括：从天然气内回收较重的、高热值组分，把天然气燃烧热值控制在商品气要求的范围；把从气体中回收的重组分，即天然气凝液（natural gas liquid，NGL）或称“轻烃或轻油”，分馏成附加值高的产品，增加油气田利润。

降低气体温度将导致NGL析出。压力恒定，温度降低，析出的凝液愈多。使气体获得低温需要制冷。由冷凝回收天然气凝液是工业上最常用的方法。

3.1 浅冷法

浅冷装置主要组成部分：天然气压缩和压缩机系统、乙二醇再生、氨压缩制冷等。塔、泵、压缩机、分离器、闪蒸罐等是主要常用设备，全部的装置操作工艺流程相对较长，过程中繁多的参数且而且关联着前后。目前应用广泛的浅冷工艺为氨制冷工艺、丙烷制冷工艺。

氨制冷目前作为苏里格气田试验的主要制冷方式。液氨在天然气冷却器中吸热蒸发变成氨气，氨气进人氨分离器后，经氨压缩机加压后进人冷凝器。高压高温的氨气冷凝为液氨进人辅助贮氨器，再经贮氨器进人氨分离器，然后进人天然气冷却器。

由于丙烷制冷与氨制冷相比，两者工艺原理相似，但丙烷制冷比氨制冷轻烃回收率搞0.3左右。大庆油田原来有6套采用氨制冷工艺的上下游独立的油田气浅冷装置，现已改造完成4套为丙烷制冷工艺。

丙烷制冷工艺相对于氨制冷工艺，工艺轻烃可达到比较高的收率，无毒的可利于安全生产的丙烷选为制冷工质。且此工艺很适合于采用深冷工艺不太经济的天然气组分较贫的区块，利用经济性较好丙烷制冷再合适不过。此外，在已建浅冷装置下游不再进行处理时，浅冷工艺也适合用丙烷制冷工艺，达到提高经济效益的目的。

3.2 深冷法

在深冷型的轻烃回收工艺中，深冷温度基本处于零下45℃以下，个别甚至可低于零下100℃，为了保证天然气水合物在低温下不出现冻堵现象，脱水系统是关键所在。而因吸附法操作起来比较灵活，脱水的适应性较好，并且脱水之后的气体露点也比较低，所以其在深冷轻烃回收工艺中经常使用。

其制冷系统通常用采用膨胀机制冷和添加冷剂辅助制冷。不过如原料气体进装置的压力较高（一般大于5.0MPa），有供利用的充足的压力差时，或成分较少的原料气，且不需提供较多的制冷负荷时，即可利用比较单一的膨胀机制冷工艺，制冷的温度大概控制在-80～-110℃。

4 结论

（1）油田气的轻烃回收工艺以压缩-低温制冷-凝液分离为最基本的工艺路线。因此，制冷工艺成为轻烃回收的重要部分。

（2）降低气体温度将导致NGL析出，压力恒定，温度越低，析出的凝液愈多。使气体获得低温需要制冷。

（3）冷凝法工艺流程包括：浅冷法和深冷法，而浅冷工艺流程内的管线和设备不需要用特殊钢材，凝液油单位体积或质量的生产成本较低，因而在我国油气田获得广发应用。

参考文献

[1] 冯叔初，郭揆常等.油气集输与矿场加工[M].北京：中国石油大学出版社，2006年

[2] 孙波.天然气处理装置制冷工艺加湿技术研究[D].大庆：大庆石油学院.2006：3-7

[3] 王保庆.天然气液化工艺技术比较分析[J].天然气工业.2009，29（2）：111-146