【神化杯】药厂工艺用冷源的选择

中药提取111

关于制药工程的生产用冷却过程，比如浓缩、结晶的低温条件，公用工程注射用水的冷却等都需要大量的低温冷媒，一般有两种冷却冷媒，冷冻水和冷却水，冷冻水设计循环温度一般为7-12℃，冷却水设计循环温度未32-37℃

然而这两种冷却介质设计温差只有5℃，有的工艺过程需要较大的冷量和较低的冷却温度。比如注射用水的冷却，需要将水机的出水温度99℃冷却至75℃，降温温差达到24℃，通过换热器要达到瞬时降温，当使用20t/h的水泵时，设计热负荷为20x4.187x（99-75）/3.6=558.3kW，如果采用7℃冷冻水降温，需要冷冻水水量为4.2t/h，显然冷冻水水量与热负荷成线性比例增长，导致冷冻水水泵和管道型号增大，冷水机组选型增大。增加了投资和运行费用。

分析上述的工艺热负荷，显然目前常规冷媒只是利用显热降温，所以增大温差，降低输送能耗和管网投资成为设计优化的目标。一般工艺介质温度较高，如上述案例，介质温度达到100℃左右，如工业蒸汽加热的反应过程，基本在100℃左右的温度范围。此温度与常规冷却介质温差达到60-100℃左右，这就为大温差冷却提供了有利的条件。

根据热力学第一定律，目标是一次投资和运行费用的整体优化，所以要综合考虑换热器+管网+水泵+闭式冷却塔+冷水机组的优化配置。目前成熟的大温差冷水机组的供水温差达到8-15℃，闭式冷却塔供水温差达到8-15℃。利用两种设备串联提供冷量，设计温差可达到30℃。

例如比较可行的供水温度为12℃，回水温度达到42℃，换热器的设计温差由77℃降低到56℃，由于换热面积与温差的指数关系（指数为1-2之间），换热面积增大至原来的1.6倍左右，因此增加的一次投资需要一定的投资回收期。然而由于采用高温供水，冷水机组的能效在8-10，冷水机组运行能耗降低至原来的一半，水泵的输送能耗下降为原来的1/6，综合投资和运行费用一定是最优化的。

广东曹申国

初略看了，楼主的分析思路很严谨

xyxy891001

请教楼主  我现在有一个项目，每天大概有800T~1000T冷凝水产生，市政蒸汽，不回收，请问有比较好的冷凝水回收建议吗

zzljxl

你好
“设计热负荷为20x4.187x（99-75）/3.6=558.3kW，如果采用7℃冷冻水降温，需要冷冻水水量为4.2t/h”，应该是5.2t/h。

除湿先生

xyxy891001 发表于 2018-11-10 09:20
请教楼主  我现在有一个项目，每天大概有800T~1000T冷凝水产生，市政蒸汽，不回收，请问有比较好的冷凝水回 ...

这个你可以用来作为生活热水使用，或者给你的加热系统预热，这些都是可以的