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全低壓空分設備中液化器起什么作用,為什么可以自平衡調節返流出口溫度?

   2010-10-05 556
導讀

答:在全低壓空分流程中,有的設有一個液化器,有的設有兩個、甚至三個液化器,分別靠污氮、純氮或純氧的冷量使一部分空氣液化。

答:在全低壓空分流程中,有的設有一個液化器,有的設有兩個、甚至三個液化器,分別靠污氮、純氮或純氧的冷量使一部分空氣液化。有的還把液化器與液空、液氮過冷器連成一體。流經液化器的空氣來自下塔的洗滌空氣或切換式換熱器冷端的低溫空氣。
液化器的作用與空分流程及啟動方式有關。一般有以下幾個作用:
1)在啟動積液階段,液化器起到液化空氣、積累液體的作用。有的流程不單獨設液化器,例如法國液化空氣公司的6500m3/h空分設備,把液空過冷器、污液氮過冷器和膨脹換熱器做成一個整體來回收冷量,啟動時完全靠過冷器作為液化器使用來進行液體的積累;
2)在正常運轉階段,在切換式換熱器(或蓄冷器)和精餾塔之間,液化器能起到冷量分配、調節的作用。從精餾塔出來的污氮和產品氧、氮的冷量,有一部分在液化器中回收,由液化空氣把冷量直接轉移到下塔。這樣,分配給切換式換熱器(或蓄冷器)的冷量就減少了,即熱負荷降低了,就可避免冷端空氣被液化,使進塔空氣溫度比干飽和狀態約高1~1.5℃。
特別是當精餾塔工況波動時,由于液化器的自平衡作用,能使污氮出液化器(進切換式換熱器)的溫度基本不變,保持冷端溫差在自清除允許的范圍,有利于切換式換熱器以及精餾塔工況的穩定性。此外,液化器還能起到調節冷凝蒸發器液面的作用。
液化器的自平衡是指液化器能自動保持其冷氣流出口溫度基本恒定。這是因為當冷氣流(如污氮)量或其入口溫度發生變化,即液化器熱負荷發生變化時,進入液化器被液化的空氣量也會相應地發生變化。例如污氮進入液化器的溫度降低,污氮與空氣的溫差增大,使得液化器的熱負荷增大,空氣液化量增多。而液化量越大,則液化器內空氣側的壓力越低,與下塔(或低溫空氣管道)之間的壓差越大,被吸入液化器的空氣量會自動地增加,回收的冷量也就增加,所以污氮出液化器的溫度可以基本保持不變。這就滿足了切換式換熱器(或蓄冷器)對冷端返流氣體溫度保持恒定的要求。
 
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