赖文珊

    (广州拉斯卡工程咨询有限公司，广东广州 510305)

    在化工与医药工程生产过程中，有些单元操作如反应、结晶等，需要频繁切换热媒导热液与冷媒导热液对物料进行加热和冷却。

    比较常规的做法是向工艺设备轮流通入冷、热媒(一般为冷冻盐水、蒸汽等一级能源)，使工艺设备里的物料降温或升温。在冷、热媒切换前，需要先用气体(如压缩空气)吹扫，将已使用的热媒或冷媒回收或直接排放，再加入新需要的冷媒或热媒。常规设计通过公用工程集中供冷、供热，可充分利用能量，效率高、成本低，冷热切换时间短；但冷、热媒往往不是同一种物质，冷热切换需用气体吹扫，操作过程中易导致冷热媒交叉污染，造成浪费。

    针对常规流程的问题，近年出现一些新的设计[1，2]，即冷、热媒均采用同一种导热液，如乙二醇、导热油等等。我公司在设计工程项目时，也采用同一种导热液作冷、热媒，对工艺物料进行加热和冷却。这种温度控制流程完全避免了一级能源冷、热媒交叉污染的问题，冷热交换无需气体吹扫。可是，现有的流程在一级能源的利用上有待改善，本文就这方面的优化作探讨。

    1 现有同一介质作冷、热媒流程的问题讨论

    1.1 现有流程的工作原理

    我公司现有的同一介质作冷、热媒的温度控制流程为二级循环换热系统，由加热器、冷却器、循环泵、膨胀罐、循环管路、控制阀及控制仪表、导热液组成。流程内部的导热液通过一级能源获得加热和冷却，被输送到工艺设备的夹套或盘管，与工艺物料换热。其工作原理示意图详见图1。

    工艺设备h需加热时，循环回路(包括工艺设备的夹套或盘管)中充满导热液，将三通控制阀c连通加热器d的方向，开启循环泵b，同时打开调节阀f通入蒸汽加热导热液，向工艺设备h输入热导热液；当要冷却时，关闭调节阀f停止提供蒸汽，三通控制阀c转向连通冷却器e的方向，同时开启调节阀g通入冷冻盐水冷却导热液 ......