车间工艺冷却水改造方案.docx
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车间工艺冷却水改造方案
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牙膏车间、乳化车间工艺冷却水系统
改造方案
设备管理部
2015年05月11日
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技术方案
一、依据：
1、项目概况：
1）项目位于3号楼日化生产车间，项目为牙膏车间、乳化车间工艺冷却水改造；
2）牙膏车间：
（1.）现状2台700kg/台的釜（牙膏），
计划后续再增设1台1500kg/台的釜（牙膏）；牙膏釜为夹套式反应釜；
（2.）牙膏釜物料为常温，搅拌产生大量热，需要工艺冷却水降温，以维持搅拌过程中物料温度≤30℃；
（3.）原设计用自来水降温，冬季自来水温度≤9℃时能满足生产工艺要求，其它季节时段均无法满足正常生产工序要求；
3）洗涤液区：
（1.）现状2台1100kg/台的釜（洗涤），
计划后续再增设1台2000kg/台的釜（洗涤）；洗涤液釜为夹套式反应釜；
（2.）洗涤液釜物料为常温，先用0.30MPa饱和蒸汽加热至85℃，静置后用冷却水降温至38℃，生产工序要求降温时间为40min；
（3.）原设计用空调冷水降温，由于管路、冷量设计不足，造成无法满足生产工序要求，目前几乎全年都在用自来水降温，辅以空调冷水；
4）洁面乳区：
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（1.）现状2台300kg/台的釜（洁面乳）+2台200kg/台的釜（洁面乳）
洁面乳釜为夹套式反应釜；
（2.）洁面乳釜物料为常温，先用0.20MPa饱和蒸汽加热至85℃，静置后用冷却水降温至35℃，生产工序要求降温时间为40min；
（3.）原设计用空调冷水降温，由于管路、冷量设计不足，造成无法满足生产
工序要求，目前几乎全年都在用自来水降温，辅以空调冷水；
5）园区冷源状况：
（1.）3#厂房空调冷水站房：
地下水源热泵机组：
CL=977KW,目前夏季剩余热量20%；
（2.）5#厂房空调冷水站房：
水环式冷水机组：
CL=842KW,目前夏季剩余热量50%；
2、目前生产工艺运行状况：
1）牙膏车间：
（1.）冬季：
12月份~来年2月份的2个月时间段内用市政自来水降温满足生产工艺要求，自来水温度约9℃，降温时间约40~60min；
（2.）其它季节时段用自来水（15℃~25℃）降温均满足不了生产要求；以自来水温度22℃计，物料在搅拌约18min温度就会升至30℃；通22℃
自来水降温大约需要12min；
2）洗涤液车间：
（1.）冬季：
12月份~来年2月份的2个月时间段内用市政自来水降温满足生产工艺要求，自来水温度约9℃，降温时间约70min；
（2.）其它季节时段用自来水（15℃~25℃）降温均满足不了生产要求；以自来水温度22℃计，物料由85℃降至38℃，自来水降温大约需要2.80h；
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3）洁面乳车间：
（1.）冬季：
12月份~来年2月份的2个月时间段内用市政自来水降温满足生产工艺要求，自来水温度约9℃，降温时间约60min；
（2.）其它季节时段用自来水（15℃~25℃）降温均满足不了生产要求；以自来水温度22℃计，物料由85℃降至35℃，自来水降温大约需要2.30h；
二、工艺冷却水冷负荷计算：
1、烟台室外气象参数：
室外计算相对
季节
大气压
设计干球温度
设计计算湿球温度
湿度
夏季
1001hPa
30.7℃
25.8℃
68.2%
冬季
1021hPa
7.0℃
5.5℃
80%
2、生产工艺冷负荷：
夏季
冬季
工艺区
冷负荷KW
冷却设备
冷负荷KW
冷却设备
牙膏釜
44.88KW
空调冷水机组
0.00KW
---
洗涤液釜
240.90KW
空调冷水机组
240.90KW
冷却塔
洁面乳釜
88.11KW
空调冷水机组
88.11KW
冷却塔
汇总
373.89KW
空调冷水机组
329.01KW
冷却塔
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3、园区3#站房、5#站房剩余冷量计算：
夏季工况
冷水站房
冷负荷KW现场设备原因
977KW*0.20=热源井出力不足，1#井抽水，2#
3#冷水站房
195.4KW井回灌，3#井既抽水又回灌；
842KW*0.22=厂区地面硬化完成，仅预留DN80
5#冷水站房
185.2KW过路管可用；
汇总380.60KW＞373.89KW
目前园区空调冷水机组剩余冷量满足牙膏釜、洗涤液釜、洁面乳釜工艺
冷负荷；
三、工艺冷却水改造设计方案：
1、改造目标：
1）满足生产工艺设备要求，提高生产能力，提高产品质量；
2）改造工程尽量节省，充分利用园区内现有冷源；
3）改造后运行费用要最经济；
4）改造后工艺冷却系统要运行可靠，后备能力强；
5）尽量减少对正常的生产的影响；
2、改造设计方案：
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1）夏季工况：
对3#、5#冷水站房改造，利用现有空调冷水机组的剩余冷量提供
给工艺冷却水系统；
冷水机组提供5℃/10℃的冷水，通过换热后提供7℃/14℃工艺冷却水；
2）冬季工况：
不开冷水机组，利用冷却塔制冷水，满足工艺冷却系统的需求；
冷却塔制取5℃/8℃的冷水，通过换热后提供7℃/14℃工艺冷却水；
3）改造涉及内容：
序
涉及场所改造内容备注
号
1）增加2台板式换热器；
2）增加1台落地式膨胀罐；
机房内施工
13#空调冷水站房3）增加3台工艺冷却泵；
不影响生产
4
）增肌2台冷水泵；
5
）改造冷水机房内管路；
1
）改造冷水机房内冷水管路；
2
）改造5#机房室外冷却塔管路；
机房内施工
2
5#空调冷水站房
3
）增加冷却水工艺水泵
1台；
不影响生产
4
）增加冷却水缓冲水箱
1台；
1
）DN80冷水旁通连接管路；
餐厅架空
3
5#厂房餐厅
2）增加变径将DN80
管路变为
不影响生产
DN125;
1
）增加牙膏车间工艺冷却水管路；
车间内施工
4
3#车间内
2）增加乳化车间工艺冷却水管路；
影响生产
3
）需要对每台洗涤液反应釜增开
2个
注意合理安排生产
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DN32的冷却进出水口；
4）需要对每台洁面乳反应釜增开2个
DN25的冷却水进出口；
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3#机房改造
5#机房冷却
塔
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5#机房改造
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4）改造工艺流程：
运行模式：
夏季：
3#机房热泵机组和5#机房冷水机组运行，同时制取空调冷水和工艺冷却水；
冬季：
3#机房热泵机组运行，提供空调热水；5#机房冷水机组停止；
室外冷却塔运行，提供工艺冷却水，
过渡季：
3#机房热泵机组（或5#机房冷水机组）运行，提供工艺冷却水；
四、改造优点：
1）充分利用园区内现有冷源，提高现有冷源的运行效率；
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2）没有增加冷水机组，大大减少了初投资；
3）本次改造几乎都是在原有系统上的改造，改造期间对原有系统的正常运行，几
乎没有影响；
4）对于牙膏区、乳化区的工艺冷却水管路的改造，可以在不动原有系统的情况下，
原有系统正常运行，合理安排施工期，可大大减少对生产的影响；
5）改造后将3#机房与5#机房形成并联模式，两个机房的系统互为备用，大大提
供制冷系统的运行稳定性和后备能力；
6）冬季利用冷却塔供冷，利用天然冷源供冷，不开冷水机组，大大降低运行费用；
7）冬季利用冷却塔供冷，改掉了原设计的利用自来水降温，大大节省了自来水的
浪费；
8）改造后系统不用自来水降温，可大大节省自来水的浪费，按照现状的生产能力
每天可节省自来水的排放约17.6m3/天；
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