降低中壓帶膨脹機(jī)的小型空分設(shè)備的高壓壓力,就能降低空分設(shè)備能耗。膨脹機(jī)前溫度對(duì)高壓壓力的影響的問題,這里作一簡(jiǎn)單分析。?
在總冷損、膨脹前氣體溫度一定的情況下,從總裝置的熱平衡來看,提高高壓壓力,膨脹氣量可減少;但從保證冷段換熱器工況來看,隨高壓壓力的提高要求增加膨脹量,減少進(jìn)入冷段換熱器的氣量。因此,流程的工作壓力和膨脹量的選擇,應(yīng)同時(shí)滿足二者的要求。?
當(dāng)流程總冷損及工作壓力不變的情況下,提高膨脹前進(jìn)氣溫度,可以提高膨脹機(jī)的單位制冷量。但是,膨脹前的溫度不是可以隨意提高的。該溫度的選擇除保證流程熱計(jì)算時(shí),要求入塔空氣具有一定的含濕量外,還必須保證冷段換熱器的正常工況。?
膨脹前溫度提高,膨脹量是可以下降的。但為保證冷段換熱器的正常工況,要求膨脹量的下降的幅度大于上述實(shí)際膨脹量所能降低的幅度。而保證冷段換熱器的工況是主要因素,為此,要使膨脹量進(jìn)一步下降,只有提高高壓壓力。?
同理,在膨脹前溫度下降時(shí),從裝置的熱平衡來看,要求膨脹量增加。為保證冷段換熱器工況,也要求增加膨脹量,并且其幅度大于前者。為此,只有進(jìn)一步將高壓壓力降低。但是,降低膨脹前溫度對(duì)高壓壓力的下降也是有一定限度的。因?yàn)楦邏簤毫^低,而要求提供的制冷量又一定,勢(shì)必要求膨脹量大幅度增加,這時(shí)將造成通過冷段換熱器的節(jié)流空氣量過小,換熱則會(huì)出現(xiàn)“零溫差”或“負(fù)溫差”,破壞了正常工況;同時(shí),熱段換熱器的熱端溫差增大,復(fù)熱不完全冷損增加,較終使裝置無法正常工作。?
由于高壓壓力下降有一個(gè)極限,因此膨脹前的溫度也不能認(rèn)為越低越好。該溫度除上述有關(guān)因素限制外,還受膨脹機(jī)的設(shè)計(jì)要求限制。也就是膨脹后不能出現(xiàn)液化,和顧及到膨脹機(jī)的絕熱效率和膨脹機(jī)前、后的焓降。?