為什么現(xiàn)在的低壓空分設(shè)備多采用帶增壓透平膨脹機?
??? 膨脹機是氣體膨脹對外作功的機械,原先的流程多數(shù)是用膨脹機帶動電機,對外輸出電能。對低壓空分裝置,膨脹機的進口壓力取決于下塔要求的空壓機壓力,膨脹機制冷量的調(diào)節(jié)主要靠改變膨脹量。但是,膨脹空氣直接進上塔參與精餾,膨脹量過大將影響分離效果,降低氧的提取率。
增壓透平膨脹機是用膨脹機帶動一臺增壓壓縮機,將供給膨脹機的壓縮空氣壓力進一步提高,然后在熱交換器內(nèi)降溫后再供至膨脹機膨脹。如圖16所示。這樣,膨脹機的進口壓力可從0.55MPa提高到0.9~1.0MPa,在產(chǎn)生相同的制冷量時,所需的膨脹空氣量可減少20%以上。除此以外,還有下述優(yōu)點:
1)降低膨脹后氣體的過熱度,減小對上塔精餾的影響,使氧的提取率提高。在相同進口溫度時,機后過熱度可降低9.5K。加之進上塔的膨脹空氣量的減少,氧的提取率可提高6.5%~9.4%,相應(yīng)能耗可降低5%~10%;
2)主冷熱負荷增加,有利于提高精餾效率。由于膨脹量減小,進入主熱交換器冷段及下塔的空氣量增大,出換熱器冷空氣的焓值略有提高(約1.5%),主冷的熱負荷要增加4%;
3)冷量調(diào)節(jié)能力大,穩(wěn)定性好。在正常情況下,膨脹量等于環(huán)流量,環(huán)流出口溫度等于膨脹機進口溫度。當需要增大制冷量時,采用旁通增壓氣與環(huán)流氣混合而成膨脹量,相應(yīng)地提高了膨脹機進口溫度,有利于增大單位制冷量,減小膨脹量增大的份額。因此,增壓流程的適應(yīng)性強,穩(wěn)定性好,調(diào)節(jié)能力大。
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