透平膨脹機機后溫度過低主要是由于機前溫度過低所引起的。造成機前溫度過低的原因有:
1)旁通量過大。膨脹空氣一般由兩股氣流匯合而成:一股來自主換熱器的環(huán)流或中抽氣,溫度較高;另一股來自下塔的低溫旁通空氣。膨脹機前溫度取決于兩股氣流的混合比例。
如果旁通量過大,將使機前溫度降低。這通常發(fā)生在膨脹量比正常工況時大得多的時候,例如裝置啟動時的積液階段。由于環(huán)流或中抽量是根據(jù)換熱器的冷端溫差決定的,因此受到一定的限制。為了滿足膨脹量的需要,往往只能增加旁通量,從而造成機前溫度過低,甚至達到-155℃以下,機后溫度達到-190℃。出現(xiàn)這種情況時,應(yīng)適當(dāng)減少膨脹量,以減少旁通空氣量,保證機前溫度不致過低。
2)環(huán)流或中抽溫度過低。當(dāng)機前溫度過低時,有時想用增加環(huán)流或中抽量的辦法來提高機前溫度。實際上,這種措施是有一定限度的。因為,當(dāng)中抽或環(huán)流量過大時,主換熱器冷量過剩,會使環(huán)流或中抽溫度降低,難以實現(xiàn)調(diào)節(jié)機前溫度的目的。
此外,環(huán)流或中抽溫度不僅與環(huán)流或中抽量本身有關(guān),還與整個主換熱器的溫度工況有關(guān)。如果主換熱器中冷氣流的冷量過剩,將造成整個主換熱器中部溫度過低。有的生產(chǎn)廠曾發(fā)生過這樣的故障,由于上塔發(fā)生液懸,液氮被帶入污氮管道,使污氮的溫度急劇降低,結(jié)果使中抽溫度也降低,機前溫度降到-160℃左右。
3)膨脹機前帶液空。由于下塔液空液面過高,造成旁通管路內(nèi)進液體,帶至膨脹機前,造成機前溫度急劇降低。這種情況是最危險的,變化也是較突然的。
造成下塔液空液面過高的原因有:
液空至上塔的通路堵塞,使液空無法進上塔。例如,液空過濾器被二氧化碳堵塞;液空吸附器過濾網(wǎng)破損,造成硅膠將液空過冷器堵塞;液空過濾吸附器預(yù)冷不充分,造成液空急劇氣化,產(chǎn)生“氣堵”現(xiàn)象等,均可使下塔液面升高;
停車時造成下塔液面過高。停車時,塔板上的液體全部下流至塔底,造成液面急劇升高,如果不及時切斷膨脹機空氣入口閥,則液空也會大量涌入膨脹機;
節(jié)流閥調(diào)節(jié)不當(dāng)或發(fā)生故障。
上述情況發(fā)生在液空液面計又失靈而無法判斷液面時,則更為危險。
1)旁通量過大。膨脹空氣一般由兩股氣流匯合而成:一股來自主換熱器的環(huán)流或中抽氣,溫度較高;另一股來自下塔的低溫旁通空氣。膨脹機前溫度取決于兩股氣流的混合比例。
如果旁通量過大,將使機前溫度降低。這通常發(fā)生在膨脹量比正常工況時大得多的時候,例如裝置啟動時的積液階段。由于環(huán)流或中抽量是根據(jù)換熱器的冷端溫差決定的,因此受到一定的限制。為了滿足膨脹量的需要,往往只能增加旁通量,從而造成機前溫度過低,甚至達到-155℃以下,機后溫度達到-190℃。出現(xiàn)這種情況時,應(yīng)適當(dāng)減少膨脹量,以減少旁通空氣量,保證機前溫度不致過低。
2)環(huán)流或中抽溫度過低。當(dāng)機前溫度過低時,有時想用增加環(huán)流或中抽量的辦法來提高機前溫度。實際上,這種措施是有一定限度的。因為,當(dāng)中抽或環(huán)流量過大時,主換熱器冷量過剩,會使環(huán)流或中抽溫度降低,難以實現(xiàn)調(diào)節(jié)機前溫度的目的。
此外,環(huán)流或中抽溫度不僅與環(huán)流或中抽量本身有關(guān),還與整個主換熱器的溫度工況有關(guān)。如果主換熱器中冷氣流的冷量過剩,將造成整個主換熱器中部溫度過低。有的生產(chǎn)廠曾發(fā)生過這樣的故障,由于上塔發(fā)生液懸,液氮被帶入污氮管道,使污氮的溫度急劇降低,結(jié)果使中抽溫度也降低,機前溫度降到-160℃左右。
3)膨脹機前帶液空。由于下塔液空液面過高,造成旁通管路內(nèi)進液體,帶至膨脹機前,造成機前溫度急劇降低。這種情況是最危險的,變化也是較突然的。
造成下塔液空液面過高的原因有:
液空至上塔的通路堵塞,使液空無法進上塔。例如,液空過濾器被二氧化碳堵塞;液空吸附器過濾網(wǎng)破損,造成硅膠將液空過冷器堵塞;液空過濾吸附器預(yù)冷不充分,造成液空急劇氣化,產(chǎn)生“氣堵”現(xiàn)象等,均可使下塔液面升高;
停車時造成下塔液面過高。停車時,塔板上的液體全部下流至塔底,造成液面急劇升高,如果不及時切斷膨脹機空氣入口閥,則液空也會大量涌入膨脹機;
節(jié)流閥調(diào)節(jié)不當(dāng)或發(fā)生故障。
上述情況發(fā)生在液空液面計又失靈而無法判斷液面時,則更為危險。