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[话题讨论] 空分双层主冷优劣分析

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发表于 2019-5-19 19:38:37 | 显示全部楼层 |阅读模式

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0.png 3 J4 X7 `& {. n& L
参考其它资料总结了一下,顺便画了张双层主冷示意图:
: V* i8 t: ~' f. R
* ]1 j( x8 }4 c4 H% B% n- jA:下塔气氮去主冷中心筒气氮腔
1 p5 S' A: y  k3 A6 |0 ?B:中心筒气氮进板式氮侧
+ W3 H1 y$ G( Z7 Z& ~C:液氮去中心筒液氮腔) a3 D" W  q. t; }) B% P: v
D:不凝气引至主冷筒体外0 ]) p( M" l  n

9 ?: H% o# |# i5 m- _6 v7 X; E双层主冷一般由4个(或更多个)板式单元和中心筒、外筒等组成,中心筒气氮腔与下塔顶部连通,四个板式单元围绕中心筒呈十字形对称布置。每个板式单元的氧通道被分隔成上下两段,上端板式单元的两侧设置了横截面为梯形(或平底)的液氧槽,与板式单元一起构成上层主冷;下段板式单元与外筒一起组成下层主冷;主冷的氧液面指示设在下层主冷的筒体上。每个板式氮通道是连通的。来自上塔底部接液盘的液氧,通过分流器罐入上层主冷液氧槽的一侧,槽内液氧通过下方的通道与另一侧液氧槽沟通,并进入板式单元的氧侧。液氧一部分蒸发,另一部分却从上层主冷溢流而下,使下层主冷的板式单元的底部进入氧侧,气氧从下段板式单元两侧上方出口流向上塔。该板式单元的氮侧仍为上下贯通,气氮由上封头处进入,冷凝液氮从下封头处流向中心筒液氮腔,不凝气排放点也设在下封头上。% j1 b3 g5 t' b. I7 `3 R" q& O
+ b, v( B2 c. y2 @; |- r' T
双层主冷的优越性:4 u: [, z+ w' ]) q1 S9 \
( G3 o( ]/ y: F1 @6 {
1、通过双层布置,同样的换热面积条件下,液氧液位约下降一半(由两个板式单元的高度降到了一个板式单元的高度);上下层主冷的底部液氧,其所受的液柱静相应减小,液氧平均沸腾温度随之下降,从而使主冷温差缩小、下塔压力降低,最终达到空压机排压下降,气量增加的目的。$ @' z$ L' ~: q: N* Y- U  O

/ }" J1 u. Q& q2、板式单元中,每两个氮通道之间安排两个氧通道,即两个氧通道单独夹着一个氮通道,尤其是氧侧翅片的高度和节距均小于普通型的主冷的参数,从而形成独特的狭缝式结构,使主冷在强化换热的同时,又增加了板式单元的比表面积。7 Q- J) B' I( e
 
3 H8 S# k$ V; {! E! l3、上层主冷的液氧在沸腾溢流过程中,同时对氧通道进行冲刷和清洗,使乙炔等杂质难以集聚;下层主冷仍采用全浸操作,因而可以认为,双层主冷的防爆措施要好于普通型主冷。8 U1 ?1 x6 ]$ q# o5 _/ h

! k8 s% _3 ~( l; V0 x" C6 P4、在正常运行时,氧液面在板式单元上端面以下范围内波动,对上层主冷的工况没有任何影响,这对稳定主塔及氩塔的工况,也是一个有利因素。+ D+ i: D7 `' c2 [, H( k9 \
 
7 n; a1 X% Z1 s7 W7 Z% s
2 p' v' T3 T1 N  x双层主冷的弊端:双层主冷在空分塔启动阶段出现液体的时间有所推迟,但这是正常的,原因是:上层主冷首先出现液体,但该处的液体无法计量显示,要等到上层主冷液体积满并外溢至下层主冷后,液面计才能接到差压信号。此外,由于下段板式单元的氮侧受到上段通道冷凝液的直接冷却,故下层主冷一旦出现液体,其以后的积液速度要明显加快。可不可以做成三层或更多层,以此来更多地降低液位?) o- S! P! N) @* r( T4 L( U0 d# E2 e4 z
双层主冷板式每层高度一般大约要大于等于2m,这是为了要保证氧通道的液体对碳氢化合物大地冲刷量,避免碳氢化合物在氧通道的集聚。因此不可能做得再短,分成更多的层,具体的推算在《新编制氧工问答》上面有说明。2 V; x- h! o" d' e

. u, m" ?! p6 r" c, D- t  V4 p8 G
发表于 2019-5-21 17:06:25 | 显示全部楼层
好的文章,大家都要好好学习一下
发表于 2022-9-19 08:11:42 | 显示全部楼层
优点:温差可以小一点
& ~% b6 g& K  M- |% v& e缺点:占用塔高,使上塔高度增加,冷箱高度也可能增加
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