Холодильная установка нового поколения для оптимизации температурного режима электролиза
В ОАО «Тулачермет» производится хром высокой чистоты, применяемый в настоящее время в новейших технологиях, в сфере производства компьютерной техники, радиоэлектроники. Хром производится путем электролиза водных растворов хромовой кислоты и имеет низкое содержание примесей, особенно железа, алюминия, меди, свинца, кремния. Примеси внедрения (кислород, сера, углерод) удаляются дополнительно до значений 0,005% после высокотемпературного рафинирования в атмосфере водорода.
Уже с момента возникновения производства электролитического хрома - сорок лет назад - спрос на него постоянно возрастал для нужд оборонной, авиационно-космической и энергетической отраслей промышленности.
Основным фактором, определяющим технико-экономические характеристики производства и качество электролитического хрома, является поддержание рабочей температуры электролита на оптимальном уровне - ниже 25°С. Для этого с вводом в эксплуатацию производства хрома была также введена в работу ам-миачно-компрессорная холодильная станция (АКХС), однако уже в 1980-е годы в связи с развитием производства электролитического хрома АКХС не обеспечивала оптимальной температуры электролита, что ухудшало экономические показатели.
К тому же оборудование аммиачно-компрессорной холодильной станции физически устарело, что обусловливало все более частое проведение текущих и капитальных ремонтов и, соответственно, увеличивало эксплуатационные расходы. К 2000 г. стало ясно, что АКХС в летний период не справляется с обеспечением холодом производства электролитического хрома, физически и морально устарела, и представляет экологическую угрозу для персонала ОАО «Тулачермет». В летний период производство хрома снижалось на 30-50%, ухудшалось его качество. Имелись постоянные проблемы с утечками аммиака при его заправке и скачивании. Поэтому в 2003 г. руководство ОАО «Тулачермет» приняло решение о замене неэффективной и экологически опасной АКХС.
Среди различных типов холодильных установок мощностью до 4 МВт, выпускаемых в настоящее время, выбрали абсорбционные бромистолитиевые холодильные машины (АБХМ). Они экологически безопасны и за последние 10-15 лет существенно модернизированы, что позволило значительно повысить технико-экономические показатели их работы в результате применения новых конструкционных материалов, автоматизации технологического процесса производства холода с выводом показаний на дисплей.
К достоинствам АБХМ необходимо отнести: возможность автоматизации и регулирования производи тельности в широких диапазонах - 30-100% от номинальной, безопасную работу при перегрузках, низкую стоимость холода, отсутствие вибрации и экологическую безопасность.
АБХМ предназначены для выработки искусственного холода в виде охлажденной воды благодаря использованию низкопотенциальной энергии - пара давлением 0,17 МПа или горячей воды. В качестве рабочего агента-абсорбента используется водный раствор соли бромистого лития, хладоагентом является вода. Принцип действия АБХМ основан на способности раствора бромистого лития поглощать более холодный водяной пар. Рабочие процессы в холодильных машинах осуществляются под вакуумом.
В результате проведенного поиска поставщиков оборудования было выбрано отечественное оборудование, разработчиком которого является 000 «ОКБ Теплосибмаш» (Новосибирск). Каждая машина скомпонована в единый агрегат на опорной раме и поставляется в полной готовности.
Разработку технической документации на холодильные машины выполняло 000 «ОКБ Теплосибмаш», а рабочий проект установки был выполнен ЗАО «Холод-плюс» (г.Новосибирск). Изготовление холодильных машин было осуществлено 000 «Кемеровохиммаш» (г. Кемерово) под авторским надзором разработчика.
Комплекс холодильной установки включает:
- две холодильные машины АБХМ-1500П холодо-производительностью 1750 кВт каждая;
- контур охлаждаемой воды рабочей производительностью 600 м3/ч, с насосной группой (охлаждаемая вода забирает тепло от электролита в теплообменниках, работающих в противоточной системе);
- контур охлаждающей воды, состоящий из группы вентиляторных градирен ГРД-350, бака охлаждающей воды, имеющего обогреватель для работы в зимний период, и насосной группы рабочей производительностью 910 м3/ч.
В установке предусмотрено измерение и регистрация технологических параметров, включая учет массовых и тепловых потоков (охлаждаемой и охлаждающей воды, греющего пара). Значения параметров выведены на дисплей. Холодильная установка может работать как в ручном, так и в автоматическом режимах.
28 апреля 2004 г. комплекс бромистолитиевой холодильной установки мощностью 3,5 МВт был введен в эксплуатацию. Это позволило осуществлять производство электролитического хрома в летний период. С целью получения обслуживающим персоналом профессиональных навыков в работе с новым оборудованием нагрузка на холодильные машины увеличивалась постепенно и к осени 2004 г. выведена на проектную мощность.
Комплекс холодильной установки в производственных условиях ОАО "Тулачермет"
