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空分設(shè)備廠家冷凝蒸發(fā)器中為什么液氧溫度反而比氣氮溫度低才會吸熱蒸發(fā)?

2021-05-08 10:39:31

 

冷凝蒸發(fā)器傳熱面不足時,空分設(shè)備廠家當(dāng)要保證一定的熱負(fù)荷,必然要靠提高下塔壓力來增加傳熱溫差??諝鈮嚎s機的特性曲線表明,隨著排氣壓力的增加,空氣量下降,氧產(chǎn)量也隨之下降??諝夥蛛x設(shè)備的生產(chǎn)廠家如果膨脹機前空氣溫度升高,就會使單位制冷量增加,而膨脹量減少,仍然能維持總制冷量不變,即溫度在允許范圍內(nèi)變化,對空氣分離設(shè)備的運行影響很小。若膨脹空氣溫度升高而使膨脹機制冷量減少,則由于節(jié)流前溫度也升高,將使液空減少,則會導(dǎo)致液氧面下降。    

 空氣分離設(shè)備制造商的液氧沖刷通道壁面的能力越好,使乙炔等碳?xì)浠衔锊灰自诒诿娉恋?,二氧化碳顆粒也不易堵塞通道截面;從傳熱的角度來看,由于板翅式冷凝蒸發(fā)器液氧側(cè)的沸騰傳熱系數(shù)與流體的流動有關(guān),流動越好,傳熱系數(shù)越大??諝夥蛛x設(shè)備制造商的節(jié)流效應(yīng)制冷能力,進入空氣分離設(shè)備壓力較高的空氣,通過節(jié)流閥、管道、設(shè)備等壓力降低而膨脹。一般來說,節(jié)流過程會導(dǎo)致溫度下降,氣體帶走熱量的能力熱量的能力,即低壓氣體在離開設(shè)備時恢復(fù)到進口溫度相同時所能帶走的熱量。也就是說,在相同溫度下,高壓氣體所具有的能量(焓)小于低壓時,兩者能量(焓)之間的差就是所能吸收的熱量,即所謂節(jié)流效應(yīng)制冷能力。渡過二氧化碳凍結(jié)區(qū)的第三階段,當(dāng)膨脹機出口溫度降至-150℃以下至-165℃時,二氧化碳沉淀量較大。因此,當(dāng)溫度沒有降到這個值時,可以打開大旁通閥;當(dāng)溫度達(dá)到-150℃時,關(guān)閉旁通閥和環(huán)流,使其快速穿過二氧化碳凍結(jié)區(qū),避免堵塞膨脹機??辗衷O(shè)備制造商化學(xué)工業(yè),在合成氨的生產(chǎn)過程中,除氮是主要原料氣體外,氧氣用于重油的高溫裂化、煤粉的氣化等過程,以加強工藝過程,增加化肥產(chǎn)量。一般來說,10萬t/a的合成氨裝置需要10000m3/h的氧氣發(fā)生器。另外,天然氣重組生產(chǎn)甲醇、乙烯、丙烯氧化生產(chǎn)氧化物,脫硫和回收時也需要消耗大量氧氣。噸產(chǎn)品的氧氣消耗在300~1000m3/t的范圍內(nèi),必須配置10000~30000m3/h的氧氣發(fā)生器。空氣分離設(shè)備制造商在空氣分離階段,隨著切換式熱交換器的冷卻,為了確保自我清除,必須縮短切換周期。切換周期的縮短有助于去除凍結(jié)的水分和二氧化碳。但是,此時的空氣切換損失很大??辗衷O(shè)備制造商在冷凝蒸發(fā)器的傳熱面不足或傳熱惡化時,溫差擴大,反映下塔壓力的提高。冷凝蒸發(fā)器一般不設(shè)置溫度計,液氧的溫度和氣氮的溫度可以根據(jù)其壓力和純度來控制。實際操作中控制的是上下塔的壓力和氣氮、液氧的純度和液氧面的高度,而不是直接測定冷凝蒸發(fā)器的溫差。空氣分離設(shè)備制造商制氧機在空氣壓縮機自動停止后,空氣冷卻塔內(nèi)的壓力下降,空氣壓縮機再次啟動時,發(fā)生了分子篩純化器進水事故。分析原因,是由于水位自動調(diào)節(jié)閥和回水系統(tǒng)的止回閥故障??諝鈮嚎s機自動停止時,空氣壓縮機的空氣進入空氣壓縮機出口止回閥,充滿水,空氣壓縮機再次啟動??諝夥蛛x設(shè)備制造商的一些液體空氣進入粗氬塔的冷凝蒸發(fā)器后完全蒸發(fā),然后將蒸汽送入上塔。一般采用介于兩種方式之間的第三種方式,即部分液體空氣通過粗氬塔,但不是完全蒸發(fā)。這不僅可以保證粗氬塔的正常工作,還可以減少對主塔的影響。



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