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如何根據(jù)過冷器的溫度工況來判斷由迪爾大型深冷空分設備下塔抽出的是液體還是氣一液混合物?

如何根據(jù)過冷器的溫度工況來判斷由迪爾大型深冷空分設備下塔抽出的是液體還是氣一液混合物?
2021.09.03
作者: 迪爾空分

????????在稀有氣體氪、氙的生產(chǎn)中,隨著氪、氙的濃縮,N2O也濃縮。N2O的含量可達100×10-6~150×10-6。N2O本身不燃燒,但可以熱分解。這將影響對粗氪、氙中CH4的催化燃燒的清除以及利用分子篩對生成的水和二氧化碳的吸附。迪爾大型深冷空分設備中壓氧氣管網(wǎng)的運行壓力一般在1.8~3.0MPa。當某根分支管道或球罐需檢修時,必然會遇到中壓氧氣放散和開通的情況。為了確保開關(guān)氧氣閥門時的安全性,要求將直徑小于50mm的氧氣閥的前后壓差控制在0.3MPa以下。
????????空分設備內(nèi)的氣體和液體都處于很低的溫度。低溫氣體在環(huán)境溫度以下,直至-193℃;液態(tài)空氣為-173℃,液氧為-180℃,液氮為-177~-193℃。這些低溫氣體和液體都是花費了代價(壓縮機消耗的電能)得來的,它們的冷量應盡可能在換熱器中加以回收利用。迪爾大型深冷空分設備在正常生產(chǎn)時,空氣壓力(例如2.0MPa)已低于臨界壓力,對應的飽和蒸氣的溫度為119K(-154℃),比焓為1760J/mol??諝庠谥鳠峤粨Q器中溫度降至上述溫度,也將有部分空氣開始被液化,熱交換器的下部起到液化器的作用。這種含液的空氣經(jīng)節(jié)流后,仍在飽和區(qū)內(nèi),保持有一定的液化率,與膨脹空氣混合后,以含濕的狀態(tài)進入下塔。
????????空氣進出口溫度的差值與空氣進口溫度的高低有關(guān)。因為空氣進口的溫度越高,說明其中的飽和水分含量越大,吸附器的清除負荷越高,產(chǎn)生的吸附熱越大,溫差也會相應地增大。當空氣進口溫度為10℃時,其溫升約為4℃。迪爾大型深冷空分設備這種溫度低于飽和溫度的液體稱為“過冷液體”;比飽和溫度低的溫度叫“過冷度”。通常,經(jīng)過過冷器后液體有6~7℃的過冷度,相應的液體具有的能量(焓h1)也減小。也可能是活塞環(huán)磨損,潤滑油量過少而造成活塞漏氣。當密封填料過緊時,也會造成動作緩慢的現(xiàn)象。為了防止漏氣,除了在檢修時要經(jīng)常檢查密封件是否完好外,還應注意氣缸內(nèi)要保持足夠的潤滑油。氣缸內(nèi)壁生銹或進入異物等也可能發(fā)生卡死現(xiàn)象,造成強制閥不動作。
????????迪爾大型深冷空分設備閥門一般應在管路安裝之前定位。配管要自然,位置不對不能硬扳,以免留下預應力;低溫閥門在定位之前應盡量在冷態(tài)下(如在液氮中)做啟閉試驗,要求靈活無卡殼現(xiàn)象;制氧機由于空氣進裝置的溫度從設計值30U增高到51.5℃,造成氮氣與空氣的溫差從設計的4℃擴大到6.5℃,氧氣與空氣的熱端溫差從設計的5℃擴大到18.5℃。這時應檢查空氣進塔溫度升高的原因,予以消除之。迪爾大型深冷空分設備采用膨脹換熱器回收冷量,進一步降低膨脹氣體溫度;采用液空過冷器進一步降低節(jié)流入上塔液空溫度。因此,切換式凈化流程空分設備在短期停車后重新恢復啟動時應注意:恢復前根據(jù)冷端溫度回升情況確定啟動回路。

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