摘要：随着国内市场EVA消费市场的扩张，国内60%的EVA依靠进口来弥补国内的市场空缺，尤其高VA含量及高指数的产品，国内自产产品尤其欠缺，近年来国内引进专利技术建设EVA的厂家逐步增多，表示我国EVA事业的迅速发展，产品的主要方向主要以高VA含量及高指数的产品为主，产品下游应用主要从以鞋底发泡料，高端电缆料及光伏板为主的高端产品，随着产品的国产化，国内市场对进口EVA的依赖程度越来越低，EVA的市场价格也随之下降。在此同时相关技术更新也逐步涌现，更多降低产品单耗的技术更新也更加受到推崇，能够得以实现就能提高产品在市场中的竞争力。本文主要就EVA装置中的造粒单元颗粒水系统与颗粒水冷冻水系统的整合来降低EVA产品单耗展开讨论。
1.颗粒水系统与冰机系统的运行现状
EVA装置的产品牌号多以高指数高VA含量的产品为主，通常需要切粒水温较低，需要通过冰机单元提供冷冻水将切粒水调节至要求的温度。下图1为国内某新建成投产的EVA装置颗粒水及冰机系统，颗粒水通过颗粒水泵（P-0700A/B）加压后分别经过过滤器（F-0700A/B）、颗粒水换热器（E-0700）、颗粒水深冷器（E-0701）送至切粒室将离子送至离心干燥器（DR-0700），其中离子经过脱水干燥筛选送至风送系统，颗粒水在与脱水器处与颗粒分离经过水粉筛回到颗粒水箱，再回到颗粒水泵入口进行循环，以上为整体颗粒水的工艺流程。其中颗粒水冷却器部分由循环水进行冷却，颗粒水深冷器深冷水由冰机系统进行冷却撤热所示冷冻水泵（P-0701A/B）将冷冻水送至冰机蒸发器（E-0702）冷却后到颗粒水深冷器为颗粒水换热，再回到冷冻水罐（TK-0701），再到冷冻水泵进行循环。冰机制冷剂（R134a）通过离心压缩机（C-0700）压缩，到蒸发器为冷冻水撤热，再进入冷凝器（E-7003）进行换热，返回压缩机压缩进行循环。
图1
2.颗粒水系统与颗粒水冰机的整合方案
整合方案的核心指导思想是不使用冷冻水这个中间换热介质而是直接将颗粒水通过冰机的蒸发器，将制冷剂R134a的节流膨胀吸收热量的物理变化通过换热器作用在颗粒水上，使颗粒水达到工艺要求的生产温度。
具体整合方案：如下图2所示，颗粒水通过颗粒水泵后分别经过过滤器，颗粒水冷却器，颗粒水深冷器进入切粒室带走颗粒至离心干燥器，经脱水器后返回颗粒水箱，在此循环与图1有所变化，不再设置有单独的冷冻水循环系统，而是将冰机的蒸发器与颗粒水的深冷器进行整合，为提高换热效率，此换热器可设置为螺旋管换热器；将冷冻水循环系统的水泵功能由颗粒水泵替代，冷冻水系统的冷冻水罐由颗粒水箱代替。
图2
3.整合后的优点
3.1项目建设期的投资概算削减：省去颗粒水的冷冻水循环系统，可以节省两台离心水泵（约45万人民币）、一台水罐（5万）及相应管阀件、基础、管廊及项目建设用地的投资，并能够减少后期备件储备及检维修费用等。
3.2运营成本：
运营成本的节省主要体现在减少冷冻水循环泵的电消耗及提高整套系统COP值后降低运营成本。系统更改后将减少图1中P-701A/B两台泵的运行，以泵的功率为185kw，一年运行8000h计算，电单价为0.56元/千瓦时计算，一年剩下的运行成本为：185×8000×0.56=82.88万元。
3.2.2 COP值的提高会带来降低运营成本
未整合之前：
颗粒水深冷器及冰机系统COP=冰机COP*颗粒水深冷器的热效率
整合之前：以冰机的COP值为4.3，深冷器的板换效率按90%计算，那么整套颗粒水冷却系统的相率为4.3×0.9=3.87。
整合之后：整套系统的COP为冰机本身的COP值4.3
由两台换热器变成一台，COP的升高，换热量相同的情况下，会降低冰机系统的设计选型，也会降低运行时的电耗。按照整合前冰机1560kw，一年运行8000h计算，那么相同制冷量的情况下，整合冰机的功率为1404kw，每年节约电费：（1560-1404）×8000×0.56=69.88万元。
另外，也会节省此部分设备的维修维护，备件的储备等成本。如将冰机换热器形式改成螺旋版式换热器，那么冰机的COP值会进一步提升。
4.结语
化工产品的价格竞争愈发激烈，但市场容量有限，压缩单耗来提升产品在市场中的竞争力是现有技术基础上的发展趋势，本篇论文就是以此目的出发，精细化工的“精细”应该不仅限于产品的生产工艺，更应该在装置合理性、节能性的设计中得以体现。目前我国的精细化工领域更多的工艺是依靠进口国外化工巨头的生产工艺为主，但是其中也存在很多可以创新发展的细节，本文的设想只停留在理论的基础，有诸多考虑不周还请各位专家指正，以逐步改进此设想并希望得到认可并在实际生产得以应用。
论文作者:秦久达
论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期
论文发表时间:2018/9/12
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