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过冷器与冷凝蒸发器表面上没有直接的联系。冷凝蒸发器属于精馏塔内部的换热设备。实际上,过冷器不仅可以降低液体节流后的气化率,而且对冷凝蒸发器的热负荷有一定影响。
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对于自清除流程,为满足自清除返流气量的要求:污氮气量多于纯氮气量。而过冷器是用污氮过冷纯液氮、用纯氮过冷液空的。这样,纯液氮的过冷度大于液空的过冷度,使得上塔精馏段的回流液增加。从上塔的冷量平衡来看,液体过冷度越大,纯氮、污氮气出过冷器的温度越高,它们的焓值越大。而入上塔的膨胀空气的总焓值是几乎不变的,冷凝蒸发器的液氧面在正常时也是保持不变的,抽出的氧气产品的焓值在一定的压力和纯度下也不变,因此,液氮(包括污液氮)与液空的总焓值就决定了冷凝蒸发器的热负荷。液体过冷得越多,使流入冷凝蒸发器的液体量增加,冷凝蒸发器的热负荷就越大。
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当设置有过冷器和液化器时,实际上还有个热负荷分配的问题。冷凝蒸发器的热负荷受上述换热器分配的限制。由于冷凝蒸发器的热负荷增加,上塔上升的蒸气量增加,将对塔的提馏段的精馏有利;而回流液体增加对塔的精馏段的精馏也有利,所以总的效果是可以提高塔的提取率。
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对分子筛净化的空分流程,不存在过冷器与液化器的冷量分配问题。冷量只在过冷器中回收。而在非切换式换热器中,空气已有部分液化。所以,它只受主换热器中的空气液化量和过冷器的热端温差的限制。这样对上塔的精馏工况更为有利。+ Y6 B$ J* z3 ?; K+ h$ d
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