双层主冷的结构:
) T( T/ n: j4 j8 ?6 PA:下塔气氮去主冷中心筒气氮腔9 f& C1 a5 E; O) [
B:中心筒气氮进板式氮侧0 V, y/ f3 f' f: r* L3 ?! _! @
C:液氮去中心筒液氮腔$ G6 |8 D2 Z- F
D:不凝气引至主冷筒体外) S3 d0 w9 ~8 b O( n; X
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。8 O- d, A' ]! E6 l8 a* `
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。
! P$ |: Q% p! e. \% K双层主冷的优越性:
! b4 Z( H; P5 C4 [& m: C- g# X1、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。7 ^# C1 _7 E! u7 w# R0 u
2、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。$ P- c! z/ {! x; k5 c
3、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。
4 e4 r/ N6 T7 y+ {; _, 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。. M; a b" R" B5 q0 E* w
双层主冷的弊端:
5 M" q( ~0 J4 y" B" c% U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。' v4 s: T/ n; T* J" V7 p
可不可以做成三层或更多层,以此来更多地降低液位?
' P9 j7 t, w( ?: ]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。
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