在啟動階段空氣至污氮管的旁通閥起什么作用,何時開始使用,何時關(guān)閉?
??? 在全低壓切換式空分設(shè)備的流程中,在空氣出切換式換熱器與污氮進(jìn)切換式換熱器的管路上通常裝有一個旁通閥,在啟動階段起到很重要的作用:
1)經(jīng)冷卻后的一部分空氣通過旁通閥可返回到切換式換熱器放出冷量。這相當(dāng)于增加了一股全環(huán)流氣,可起到縮小冷端溫差、保證自清除的作用;
2)經(jīng)旁通閥節(jié)流的空氣所具有的節(jié)流效應(yīng)制冷量可通過污氮通道回收其冷量;
3)使板式換熱器冷量下移,擴大凍結(jié)區(qū)。但有擴大熱端溫差,增加冷損的副作用。
在啟動階段的初期,進(jìn)裝置的空氣全部要經(jīng)過膨脹機制冷,而膨脹機的容量有限,加之在啟動初期進(jìn)膨脹機的空氣溫度遠(yuǎn)高于設(shè)計工作溫度。因此,實際能進(jìn)入膨脹機膨脹的氣量受到限制。這樣,在切換式換熱器內(nèi)由于氣量不足,很容易產(chǎn)生氣流分配不均勻,即產(chǎn)生“偏流”。偏流會使換熱及自清除工況惡化,尤其是多單元的板翅式換熱器,就更容易產(chǎn)生偏流。使用旁通閥可以增加進(jìn)入切換式換熱器的空氣量,有效地防止偏流的產(chǎn)生。通常用旁通閥調(diào)節(jié),可使啟動時的空氣量達(dá)到正常生產(chǎn)時空氣量的80%左右,也有把氣量確定為污氮量的80%~****。與此同時,旁通空氣的節(jié)流效應(yīng)制冷量可在切換式換熱器中加以回收利用。
一般情況下,旁通閥在冷卻切換式換熱器時就可逐步開啟。但也有人為了盡快渡過水分凍結(jié)區(qū),習(xí)慣于在冷端溫度降至-45℃以下才開始使用旁通閥。對于具有啟動干燥器的流程,由于啟動干燥器吸附了空氣中的水分,渡過水分凍結(jié)階段不需要控制冷端溫差,所以應(yīng)先不使用旁通閥。否則因空氣量的增加,反而會加重了啟動干燥器的負(fù)擔(dān)。
在啟動的第二階段,沒有水分、二氧化碳析出、凍結(jié)的顧慮,可以充分發(fā)揮旁通閥的作用,開大旁通閥,增加進(jìn)氣量,延長該階段的時間,使裝置得到較好的預(yù)冷,對縮短整個啟動時間有利。
在渡過二氧化碳凍結(jié)區(qū)的第三階段,當(dāng)膨脹機出口溫度降至-150℃以下至-165℃時,二氧化碳析出量較多。所以,在溫度未降到該值時,可以開大旁通閥;當(dāng)溫度達(dá)到-150℃時,則關(guān)閉旁通閥和環(huán)流,讓它快速渡過二氧化碳凍結(jié)區(qū),不致堵塞膨脹機。
當(dāng)切換式換熱器冷卻到接近正常工況時,即自清除工況已基本建立,冷端溫差已基本穩(wěn)定,旁通閥就逐步失去作用。如果繼續(xù)開啟,反而會造成切換式換熱器冷量過剩,熱端溫差擴大,熱交換不完全損失增加,冷量不能充分利用來積累液體。所以這時應(yīng)逐步關(guān)閉旁通閥。當(dāng)轉(zhuǎn)入液體積累階段,需要增加進(jìn)精餾塔空氣量時,旁通閥應(yīng)全關(guān)。
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