双层主冷的结构:4 ^# h: B+ G ]
A:下塔气氮去主冷中心筒气氮腔
3 H. }' W, }& i! Y8 m- A8 L# A; kB:中心筒气氮进板式氮侧
5 n- J: |; r6 N% q/ H) C' k& OC:液氮去中心筒液氮腔' |- P) f3 W! `- S
D:不凝气引至主冷筒体外
7 ~, W/ R7 a* Y1 ^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。
$ {: J5 A3 p7 b2 U4 H# P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。
3 |9 g0 I! a1 e# ?双层主冷的优越性:
2 c8 T/ E' e2 K2 l' }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* O# O5 O+ B7 `
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。6 _9 M+ }1 a7 P8 a' v
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。
) b$ I' r& r v. J4、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。8 {) H0 w( W, g- S, }3 S+ N1 M# |9 [( s
双层主冷的弊端:
6 C' a3 a+ ]7 T8 Q* p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。
( g+ g/ y- R9 j& _6 b可不可以做成三层或更多层,以此来更多地降低液位?8 K7 k4 S7 g$ Q, M% j
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。$ O0 ^& g ?6 l+ x
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