双层主冷的结构:
% M1 f) S# j, t& qA:下塔气氮去主冷中心筒气氮腔
* Z; h: y; Q) s9 t+ k2 x/ `; iB:中心筒气氮进板式氮侧
: W/ m7 N7 x, v$ a% UC:液氮去中心筒液氮腔$ w6 C+ m0 K4 g# |4 n
D:不凝气引至主冷筒体外; X+ B& h8 D: e! G
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。
. r; m! v4 v* z9 z, ^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。& [+ W" F+ S) x8 c+ O
双层主冷的优越性:/ v7 C1 G2 C! w
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。
* l3 V3 @6 L6 \9 Q2 U) g3 Y; f) I2、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。
9 [2 X! X* p5 ~, B3、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。9 v Y$ b$ @% a* D4 Q) [* U
4、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。" [: g/ H. ^: d- h9 q( ]; W
双层主冷的弊端:
7 q: f4 e; b2 A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。
7 {, K0 y' Q- E+ T/ V可不可以做成三层或更多层,以此来更多地降低液位?3 m% ]9 h0 ^. c; W0 l; B2 V- ?
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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