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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(shè)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(shè)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(dá)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(shè)備中壓氧氣管網(wǎng)的運(yùn)行壓力一般在1.8~3.0MPa。當(dāng)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(shè)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(fèi)了代價(壓縮機(jī)消耗的電能)得來的,它們的冷量應(yīng)盡可能在換熱器中加以回收利用。迪爾大型深冷空分設(shè)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(yīng)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(jìn)入下塔。
????????空氣進(jìn)出口溫度的差值與空氣進(jìn)口溫度的高低有關(guān)。因?yàn)榭諝膺M(jìn)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(fù)荷越高,產(chǎn)生的吸附熱越大,溫差也會相應(yīng)地增大。當(dāng)空氣進(jìn)口溫度為10℃時,其溫升約為4℃。迪爾大型深冷空分設(shè)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(yīng)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(dāng)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(yīng)注意氣缸內(nèi)要保持足夠的潤滑油。氣缸內(nèi)壁生銹或進(jìn)入異物等也可能發(fā)生卡死現(xiàn)象,造成強(qiáng)制閥不動作。
????????迪爾大型深冷空分設(shè)備閥門一般應(yīng)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(yù)應(yīng)力;低溫閥門在定位之前應(yīng)盡量在冷態(tài)下(如在液氮中)做啟閉試驗(yàn),要求靈活無卡殼現(xiàn)象;制氧機(jī)由于空氣進(jìn)裝置的溫度從設(shè)計(jì)值30U增高到51.5℃,造成氮?dú)馀c空氣的溫差從設(shè)計(jì)的4℃擴(kuò)大到6.5℃,氧氣與空氣的熱端溫差從設(shè)計(jì)的5℃擴(kuò)大到18.5℃。這時應(yīng)檢查空氣進(jìn)塔溫度升高的原因,予以消除之。迪爾大型深冷空分設(shè)備采用膨脹換熱器回收冷量,進(jìn)一步降低膨脹氣體溫度;采用液空過冷器進(jìn)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(shè)備在短期停車后重新恢復(fù)啟動時應(yīng)注意:恢復(fù)前根據(jù)冷端溫度回升情況確定啟動回路。

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