空分装置启动时几个问题的分析和探讨

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空分装置设备配置及运行中发生的问题总结

空分装置设备配置及运行中发生的问题总结

空分装置设备配置及运行中发生的问题总结摘要:本文针对某空分车间中空分设备工艺流程及其产品标准进行解析,最重要的就是探究重要设备配置状况和运转当中所发生的部分问题,并对其提出有效的处理对策。

关键词:空分装置;设备;运转;问题1空分设备配置情况1.1预冷系统空分预冷系统包含空冷塔、冷却水泵以及管线等所构成。

空冷塔会运用混装填料,一共分为两段。

上段、下段以及顶部等装填规格型号都各不相同,运用不一样的填料。

例如顶部设置就钢丝网出气,运用这种设备可以避免雾状游离水被引入到后面,同时在空冷塔后面设置气水分离器。

对后面纯化系统可以达到一定保护作用,水冷塔没有投入使用,投入到深水井。

1.2纯化系统在这个空分车间内纯化系统有两台分子筛吸附器,这两台机器每一段时间内切换一次,运用卧室结构,每只从下到上分别装置一定数量的氧化铝、一般的分子筛和高效率的分子筛,分子筛吸附器前后每一个都要设置在线CO分析表,这样任何时候都可以对分子筛前后的CO含量进行监督控制,第一时间对其做出合理的调整,这样可以确保分子筛后的CO含量在规定的范围之内。

1.3膨胀机空分车间内有两台膨胀机装置。

每一台膨胀装置产子不一样的地方,其中一台是进口的膨胀机,将此作为主膨胀机,而国产膨胀机作为备用,对主膨胀机的额定运转速度和额定空气流量进行规定。

为了避免温度非常低而对膨胀机的叶轮而导致业绩问题,需要对其膨胀入口地方的温度进行严格把控。

1.4精馏塔对于精馏塔而言,其是由下塔、上塔以及上下塔之间的冷凝蒸发器所构成。

下塔所运用的是双溢流高效率的筛板塔,而上塔和氩塔作为规整的填掉塔,冷凝蒸发器运用全浸式的操作方法,为了更好避免碳氢化合物出现聚集问题而导致冷凝蒸发器出现爆炸事故,专门针对其设置的有在线总经分析表,确保金柳塔的安全稳定运转。

此外图1代表的是板式塔结构图。

图1板式塔结构图2运行中发生的问题及应对措施2.1板式换热器冻堵被迫停车2.1.1问题发生经过某时间段正常运转的两空分装置重化器出口地方的CO含量。

空分装置异常现象及事故的判断原因分析和处理方法

空分装置异常现象及事故的判断原因分析和处理方法

空分装置异常现象及事故的判断原因分析和处理方法在日常生产中,由于各种原因,有可能产生不正常的工况,出现问题时,首先要保持冷静,其次要及时处理,防止事态进一步扩大。

1.1常见故障及处理1.1.1预冷系统常见故障及处理1.1.2纯化系统常见故障及处理合理分配正流空气(包括高压空气、中抽去膨胀机的空气及低压空气)与返流气体(包括污氮气、氧气)、返流液体(高压液氧、液氮)在高、低压换热器中的比例,从而保证换热器温差。

1.2紧急事故应急处理1.2.1供气停止信号:空气透平膨胀机报警装置鸣响。

后果:系统压力和精馏塔阻力下降,产品纯度破坏。

紧急措施:停止增压透平膨胀机运转;停止工艺液氧泵、液氧泵运转;将分馏塔置于封闭状态;停止分子筛纯化器再生。

进一步措施:对装置停车。

排除故障方法:接空气透平压缩机使用维护说明书的规定,查明原因并采取相应的措施。

1.2.2供电中断信号:所有电驱动的机器均停止工作,这些机器上的报警装置鸣响。

后果:系统压力和精馏塔阻力下降,产品纯度破坏。

紧急措施:停止增压透平膨胀机及有关机器的运转,并关闭各进、出口阀。

将分馏塔至于封闭状态。

停止分子筛纯化器再生。

进一步措施:把装置由电驱动的机器从电网断开。

排除故障方法:电源故障排除并电路恢复后视停电时间长短决定分馏塔是否需要重新加温,按启动程序重新启动。

1.2.3增压机透平膨胀机故障信号:增压机透平膨胀机报警装置鸣响后果:加工空气压力升高,影响空气透平压缩机及增压压缩机运行,主冷凝蒸发器液面下降,产量下降。

紧急措施:起动备用增压透平膨胀机调整增压压缩机排出压力,使增压压缩机排压稳定,检验产品气的纯度,必要时减少产品量,减少液体排出量,或完全停车进一步措施:立即排除故障调整空气量和产量到正常值。

排除故障方法:增压透平膨胀机常见故障时冰和干冰引起的堵塞,这就必须进行加温。

至于其他的故障则应按照增压透平膨胀机使用维护说明书的规定查明原因并排除。

1.2.4切换装置故障信号:切换装置报警器鸣响。

空分装置运行常见故障与排除

空分装置运行常见故障与排除

空分装置运行常见故障与排除摘要院本文介绍了空分装置运行过程中易出现的故障,分析故障产生的原因,并对故障提出了相应的解决方法和措施,对装置的日常运行提出针对性的建议,从而延长装置的运行周期,减少装置检修次数,为企业带来显著的效益。

Abstract: This paper introduces the frequent faults in the operation process of air separation plant, analyzes the causes of faults, putsforward corresponding solutions and measures, and proposes the targeted suggestions to the device's daily operation, thus prolonging theoperation cycle of the equipment, reducing the equipment maintenance and bringing the significant benefit for enterprises.关键词院空分装置;主换热器;膨胀机;故障排除Key words: air separation plant;the main heat exchanger;expander;troubleshooting中图分类号院TQ116.11 文献标识码院A 文章编号院1006-4311(2014)27-0045-021 空分装置简介某厂空分装置采用低温精馏工艺单塔制取高纯氮,不生产氧气。

利用空气做原料,由空气压缩、循环水预冷、分子筛吸附净化、填料塔精馏和液氮储存蒸发等部分组成,主要是生产高纯氮气(纯度:99.999%)。

本套空分装置加工气量50000Nm3/h,设计氮气产量18000Nm3/h 和1200Nm3/h液氮(折合气态),具有废气返流膨胀、氮气增压制动、液空冷水等工艺特点,技术先进,自动化水平较高。

空分装置运行常见故障与排除

空分装置运行常见故障与排除

空分装置运行常见故障与排除摘要:空分装置在化工企业安全稳定运行中占有极其重要的地位,所以科学合理的设计和维修空分装置具有非常大的价值。

文章就其常见故障及应对措施展开了分析,与此同时,探究了其在多种环境中的维修方案,为今后空分装置系统发展提供参考。

关键词:空分装置;常见的问题;对策19世纪末,有人发现温度较低时空气能液化,氧气与氮气沸点不等,所做的这套设备中,第1套空分设备就是100年做的,它可用于金属焊接和切割等方面,20世纪30年代后期氮肥制备技术被发现,所以这套空分装置还可将氮气分离出来,该设备既能配制氮气又能配制氧气,故更名为空气分离设备。

1.空分装置常见的故障1.1主换热器的压差增大空分装置冷箱主换热器压差增大14kPa至39kPa(设计报警值为30kPa)并呈持续增大趋势。

1.2膨胀机转速的波动空分装置正在运行的膨胀机转速在8200-8700r/min之间变化,波动范围达到500r/min,平时运行时转速波动在30r/min以内,这导致空分主冷液面不稳,需反复进行人工调整。

1.3烃含量过高由于空分装置周围有化工车间和火炬,空气中总烃含量常大于10PPm(指标:8PPm),主要成分是甲烷和碳四。

有的时候主冷液中的空气中的烃类含量也过高,总烃含量为100—120ml/m3(指标:<100ml>2.空分装置发生故障的对策2.1日常保养主要用途空分装置通常具有封闭性,完全敞开或半封闭性,空分装置系统主要由空分装置与供给动力的电动机构成。

形式体系以使用润滑剂为主,以维持有关主要零件的特性。

管道通常要运行多年,随时可重新启动而无对应机器磨损。

空分装置在使用过程中存在不妥之处在于对应供给动能的电动机无法进行大修,由于集成化程度高,一旦发生相关破损,则需要进行整体替换。

各种杂物引起管道堵塞是由于管道在流动时温度、压力发生了改变,杂物在管道内冷凝聚集,导致堵塞严重。

当油压较高时,超过管道输送压力,这就会使空分装置接口处和腐蚀处发生泄漏和堵塞现象,有时由于管道深度不足加之因破损而产生严重质量问题时,就会使管道破裂。

煤化工空分装置运行问题和建议

煤化工空分装置运行问题和建议

煤化工空分装置运行问题和建议韩辰凯山东京博众诚清洁能源有限公司 256500关键词:煤化工;空分装置;运行引言气化炉和空分设备,是我国煤化工技术进步专项工程中必不可少的关键设备,但现阶段,我国特大型空气分离的主要设备,如空压机、氧透、增压机和高压低温阀门等装置,其风险系数都相对比较高,再加上在实际工作的过程中经常会发生能耗高、效率低的状况,使得该工程在进行时,必须对工作质量进行密切关注,并通过采取有效的措施来提升空气分离设备的安全指标。

1、空气分离的概念以及空分装置运行的重要意义空分是空气分离的简称,它是空气分离的主要意义,它利用空气中各种气体的物理特性,通过各种技术手段隔离空气中的其他气体,不仅可以隔离普通的氧气和氮,还可以提取稀有气体,例如氦气和氩气对煤炭和化学工业来说是必不可少的。

随着煤化工装置数量的增加,对氧气的需求越来越大,空气分离装置的运行能够极大地保证煤的转化率的提高,为新形势下煤化工行业实现生产目标提供了必要的前提条件,煤炭工业以安全为重,因此被认为是发展空气室安全运行的重中之重,成为不容忽视的关键问题之一。

为了保证煤化工行业的健康发展,必须保证气室的安全,提高气室的稳定性,以适应新时期的安全要求,实现煤化工行业安全发展的生产标志。

2、煤化工空分装置安全运行中存在的问题煤化工空气分离装置在我国大型的煤化工企业中的应用尤为广泛,可以为煤化工行业的生产提供帮助,为其提供较为纯净的气体原材料,并在一定程度上提高经济效益,减少成本,进一步促进我国煤化工行业的可持续发展。

然而,因为空气分离装置本身应用特点与技术特征,在使用时会存在一定的安全隐患,这就需要煤化工企业正确应对各项安全生产问题与管理等方面带来的挑战。

站在客观的角度上分析,将空分装置合理应用到煤化工企业中,需要对空分的各个环节予以严格管控,倘若发生故障问题,将会造成生产事故,甚至还会引起化工爆炸。

因此,对煤化工空分装置的安全运行管理工作予以加强是现阶段我国煤化工企业首要解决的问题。

空分装置典型故障及处理

空分装置典型故障及处理

空分装置典型故障及处理生产部张小军吕春成摘要回顾和总结了渭化集团空分装置开车近7年来的典型故障和处理措施,提出了技术、管理等方面应吸取的经验和教训。

关键词空分装置典型故障处理我公司为满足以德士古水煤浆加压气化,低温甲醇洗,液氮洗净化,年产合成氨30万t、尿素52万t生产的需求,从法国液空公司(AirLiquid)引进一套40000m3/h氧量的空分装置。

技术采用离心式空气、氮压缩机,吸附器脱除水、二氧化碳、碳氢化合物,氮气增压、膨胀制冷流程,液氧泵及高效的板翅式换热器,预留有粗氩抽取口。

从1995年10月开始试车,至今已运行将近7年,期间出现了许多典型故障并得以处理,在技术、管理等方面值得总结。

1空压机段间冷却器、流道、转子积灰垢严重2001年2月及2002年3月,空压机出现转速不稳,防喘振阀频繁打开的现象。

在适当提高转速后情况有所好转,但未从根本上解决问题。

空分负荷受到很大影响,最低维持到75%负荷。

最后终因负荷受限,甚至空压机轴振动高,而被迫进入大检修阶段。

打开空压机后发现,空压机段间冷却器、流道、转子积灰垢严重。

尤其是在空压机转子二级叶轮以后,由于空压机段间冷却器泄漏的循环水与空气通道中的灰尘混合后,在压缩机的弯道、冷却器表面、转子表面等地方结垢严重,局部弯道积灰垢达2cm;另外由于压缩机段间冷却器表面疏水板工作不正常,底部疏水空孔堵塞等导致压缩机段间空气中的水份分离效果不好,与通道空气中的灰尘混合,结垢于段间冷却器表面及空压机通道。

这些灰垢影响了空气的正常流通,影响了段间换热器的效果,改变了空压机的压缩工况,限制了压缩机的负荷。

所以,空压机中冷器的泄漏、段间疏水器的正常使用及空压机入口的空气质量是影响空压机长周期稳定运行的关键工艺条件。

锅炉电除尘在经过一系列的改造和管理措施后,锅炉灰尘的飞扬已得到较好治理。

在2002年大检修中我们更换了空压机一级中冷器;疏通了空压机段间疏水装置;改造了入口粗滤网,把原设计的卷帘式过滤器更换为滤袋式过滤器,以加强对空压机入口空气质量的改善。

空分常见操作及故障分析

空分常见操作及故障分析

空分常见操作及故障分析一.如何启动预冷系统常温水泵?、(1)检查独立循环水供水压力大于0.4MPA。

,两台常温水泵处于就地控制位置。

(2)检查两台水泵阀门状态,及排水导淋阀门状态。

(3)全开两台常温水泵进口阀门,然后两台泵泵体排气全开常温水泵冷却密封水阀门。

(4)检查泵体管线各导淋全关,微开A泵出口阀门,B泵出口阀全关。

(5)现场启动常温水泵A泵,逐渐开启出口阀门至全开(长时间没启动及首次启动前要盘车)(6)DCS通过FV-1107调节出口水流量至670NM/h左右。

(7)启动后检查泵体是否存在异常声响;检查电机侧轴承温度和泵体侧轴承温度。

确认泵运行正常后投入DCS控制位置。

(8)B泵投备用。

二.如何启动预冷系统低温水泵?(1)检查两台水泵阀门状态,及排水导淋阀门状态,且两台常温水泵处于就地控制位置。

(2)向水冷塔补水,使水冷塔液位至1100mm左右。

(3)全开低温水泵A泵进口阀门,管线各导淋全关,低温水泵出口排气阀门排水后关闭出口阀门微开。

(4)现场启动低温水泵A泵,逐渐开启出口阀门至全开(长时间没启动及首次启动前要盘车)(5)DCS通过FV-1134调节出口水流量至175NM/h左右。

(6)启动后检查泵体是否存在异常声响;检查电机侧轴承温度和泵体侧轴承温度。

确认泵运行正常后投入DCS控制位置。

(7)B泵投备用。

三.如何启动仪表空压机?(1)检查仪表空气管路放空阀全开,出口阀关闭,干燥器进出口全关,旁路阀全开,仪表空压机在备用(2)投用仪表空压机冷却水(3)启动仪表空压机,手动调节放空阀将仪表空压机出口压力稳定在4bar以上(4)打开干燥器的进出口阀启动干燥器(5)将仪表气管路旁路阀关闭,将放空阀缓慢关闭同时缓慢打开送出阀至合适开度将空压机出口压力稳定在4bar以上四.如何判断分子筛加热再生是否彻底?(1)对分子筛加热再生的气体压力,流量,达到工艺要求(2)加热再生过程通过再生曲线来判断,冷吹峰值是整个床层再生是否彻底的标志五.启动一拖二机组前如何向BAC充压?(1)分子筛系统打开阀门KV-1203,KV-1204其他阀门全部关闭(2)检查分子筛至BAC及膨胀机,低压换热器管线无泄露(3)通知控制室注意仪表气管网压力打开充气阀(4)待BAC一三级入口管压力至3 bar以上关闭充气阀六.分子筛蒸汽加热器管道蒸汽疏水器坏紧急处理?1、适当打开疏水器旁路阀疏水,尤其是分子筛程序走到加热阶段时,需要根据分子筛蒸汽加热器出口温度控制疏水情况2、关闭疏水器前后截止阀,处理坏掉的疏水器七.如何处理液氧泵气蚀?打开液氧泵的排放小阀排除气体,等排放阀排出液体后关闭;如还未有效果停液体泵重新预冷后在启动八.低温水泵进口滤网堵塞后,低温水泵如何切换?(1)检查运行泵与备用泵处于远程控制模式.(2)备用泵处于备用状态,缓慢关闭备用泵出口阀门至微开。

空分设备临时停车再启动时工况不正常分析与处理

空分设备临时停车再启动时工况不正常分析与处理
2 故障原因分析和确定
分析认为有以下两个原因 : (1) 氖 、氦气积聚 , 从而影响主冷换热效率 。 因为氖 、氦气吹除阀是定时吹除的 , 可能是氖 、氦 气没有全部被排出而影响了主冷的换热面积 , 使下 塔的回流液减少 , 而液氧液位上涨 , 从而使下塔阻 力一直达不到设计值 , 正常精馏工况也无法建立 。 但将氖 、氦气吹除阀开至最大 , 发现吹出的全
空分设备临时停车再启动时工况不正常分析与处理
袁 作 磊
(内蒙古华业特钢股份有限公司制氧站 , 内蒙古包头市昆区西河楞北 014010)
摘要 : 简介了 3000m3 / h 空分设备临时停车再启动时工况不正常的现象 , 分析了故障原因 。 改进操作方法后 , 空分设备重新开车时很快达到了正常运行工况 。
前 言
内蒙古华业特钢股份有限公司制氧站配有 1 套 3000m3 / h 空分设备 , 由成都深冷空分设备工程有 限公司设计 , 杭州福斯达气体设备有限公司制造 , 采用全低压常温分子筛吸附净化 、增压透平膨胀 机 、全精馏无氢制氩流程等技术 , 于 2005 年 10 月 一次性试车投产 。
因炼钢车间设备运行不稳定 , 导致空分设备 氧 、氮放空量大 、能耗高 。为了有效降低氧气放散 率和节约能耗 , 采用间断制氧的方法来维持供氧需 求 , 以达到空分设备运行的经济性 。
关键词 : 空分设备 ; 间断制氧 ; 精馏工况 中图分类号 : TQ116111 文献标识码 : B
Analysis and treatment of abnormal operation during the restart after a temporary shutdown of air separation unit
当下塔正常精馏工况建立半小时后 , 液氮纯度 逐步达到要求 (氧含量 100 ×10 - 6 ) , 而液空氧含量 也达到 34 %~36 %。随着下塔 精 馏 工 况 的 建 立 , 液空 、液氮纯度提高 , 上塔精馏工况也迅速建立起 来 。大约 1 小时左右 , 氧 、氮纯度基本达到设计值 。
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QIAN Li-xin
(Oxygen Plant, Jiangsu Suzhou Steel Group Co., Ltd., Suzhou, Jiangsu 215151, China)
【Abstract】 Some problems occurring in starting of an air separation plant were ana- lyzed, such as making and rational distribution of cold amount, heat transmission temperature difference and cold loss, control of argon column constant flow valve, reverse filling of liquid argon.
2 空分装置启动操作的原则
要缩短空分装置启动时间,应该掌握两个原则: 一是尽可能制取最大的冷量,使膨胀机“满负荷、高 效率”地运行;二是合理分配冷量及减少冷损。
要使膨胀机“满负荷、高效率”,首先要保证膨胀 机处于较好的装配状态;其次是使膨胀量在可能情 况下最大化,并增加膨胀空气前后的压差以增大单 位制冷量;再次是充分发挥透平膨胀机 “高温高焓 降”的特点,在不同的阶段调节好合适的膨胀机入口 温度。
4 如何看“高温高焓降”
4.1 单位制冷量和膨胀量的矛盾 提高膨胀机前温度,一方面可提高单位制冷量,
即发挥“高温高焓降”优势,但另一方面,提高膨胀机 前温度后,膨胀空气密度减小、比容增大,对具体的 制氧机和膨胀机而言,膨胀空气流道截面积是一定 的,会使膨胀量减少,因此虽然单位制冷量(单位焓 降 △h)增大,但是膨胀量 V 膨减小,这一大一小的矛 盾,总制冷量 Q 到底是大还是小呢?
透平膨胀机入口一般都设板式中抽和底部 (或 接近底部)的底抽两路进气流路,并由阀门控制两路 的气量分配。在可逆式换热器流程中,中抽的作用除 了调节膨胀机前温度外,还为了缩小冷端温差保证 自清除,在分子筛流程中,则只需要用中抽和底抽来 调节膨胀机前温度。进入膨胀机的空气由中部一股 温度较高的气体和底部一股温度较低的气体混合在 一起,中部抽得多则机前温度高一些,似乎更可发挥 “高温高焓降”的优势,但试想中部抽气越多,则在板 式的冷段的正流气越少,板式的降温速度越快,经过 一段时间运行后,膨胀机前温度还是要降低,这又不 利于发挥膨胀机“高温高焓降”的优势,而且整个板 式的温度位都低,会使板式热端的复热不足冷损增 大这似乎是矛盾的。那么究竟如何操作这两个阀门 呢?正确的方法是根据板式和精馏塔的温度下降速 度、板式中部温度的情况来调节中抽和底抽这两个 阀门的开度,笔者的经验是在冷却设备时就要开底 抽,其开度控制是使板式中部不能降温过快,只要使 冷量充分冷却精馏塔,让板式温度随着精馏塔的冷 却缓慢下降,膨胀机前就能够较长时间保持在较高 温度下运行。在设备得到了较充分的冷却、板式冷端 温度降至较低、膨胀机出口已经接近正流空气液化 温度时,此时应该尽快关小中抽阀,迅速降低膨胀机 前温度,使膨胀机后温度也迅速降低,将两台膨胀机 制取的大量冷量用于空气液化。要防止在设备已经
损、氩塔恒流阀控制、返充液氩是否可行等。
【关键词】 空分设备;启动;冷量分配;恒流阀;返充液体
【中图分类号】TB65
【文献标识码】B
【文章编号】1006-6764(2009)04-0045-04
Analysis and Discussion on Problems in Starting of Air Separation Plant
机前焓值 h1 膨胀气密度 d
kJ/g- mol
g- mol/liter
机后温度压力
℃/K
MPa(A)
机后焓值 h2 单位焓降 △h
kJ/g- mol
kJ/g- mol
- 4.104
0.6385
- 169/104
0.149
- 5.712
1.608
- 4.320
0.6631
- 173/100
0.149
2009年第 4 期 总 第 134 期
机前温度压力
℃/K
MPa(A)
- 110/163
0.83
- 117/156
0.82
- 125/148
0.81
- 131/142
0.80
- 138/135
0.79
- 144/129
0.78
冶金动力
METALLURGICAL POWER
47
表 2 膨胀机前在不同温度时的焓降和膨胀量(密度)对比
【Key words】air separation plant; starting; cold amount distribution; constant flow valve; reverse filling of liquid
1 引言
随着空分设备工艺流程、设计制造水平的进步, 近 20 年来的空分装置大多采用分子筛吸附、全精馏 无氢制氩流程。分子筛流程取代了以前可逆式换热 器自清除流程,启动操作不再像可逆式换热器流程 采用的“分段冷却法”那么复杂了,许多人甚至觉得 分子筛流程的开车就好比“傻瓜型”,随便怎么开都 行,也不必担心水分、CO2 的清除问题,尤其是近年 来空分行业大发展,新空分装置不断投产,且大型空 分启动一次往往要运行很长时间,很多操作人员对 空分装置和全精馏制氩系统的启动中的一些问题理 解不够深入,常会犯一些错误。如某单位杭氧两万制 氧机,运行 4 年后停车大加温。在加温后启动时,采 用先冷却上塔和板式的方法,当膨胀机后温度达到180 ℃时开下塔液空进上塔 V1 阀开始冷却下塔。然 后随着上塔及板式降温,当进行到冷却后期和积液 初期时,板式出现了过冷现象,四组板式的中抽温度 分别为-144 ℃、-142 ℃、-135 ℃和-148 ℃。这时 膨胀机进口温度为-144 ℃,进口压力 0.68 MPa, 出 口压力 49 kPa,这样的操作显然浪费了大量能源。
换热过程的有效能损失为: dE =T0 (dS2 -dS1)=T0 (1/T2 -1/T1)δQ =T0 〔(T1 -T2)/(T2· T1)〕δQ 式中:E—— —传热过程的有效能损失;
T0— ——环境温度; S1、S2 分别为热、冷物体的熵; T1、T2 分别为热、冷物体的温度; δQ— ——传热量。 从上式可以看出,传热过程的温差越大,温位越 低,有效能损失越大。 我们可以计算:在环境温度 T0 为 30 ℃下由正 流空气与下塔间传递 δQ=1 个单位的冷量,看看直 接用 102 K(-171 ℃)至 222 K(-51 ℃)之间的每 相差 10 K 的不同温度的流体将 T1=223 K(-50 ℃) 的精馏设备冷却降温的有效能损失比较见表 1。 可以看出,直接用-171 ℃的低温流体去冷却50 ℃的精馏设备时的有效能损失是用-111 ℃的较 高温度的流体去冷却时的 3.15 倍,是用-31 ℃的更
高温度流体去冷却时的 263.35 倍。由表 1 还可看 出,温差对有效能损失的影响大于温度位的影响,因 此我们在冷却设备操作中更应避免大温差传热。
表 1 不同传热温差时有效能损失比较
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
t2/℃ - 51 - 61 - 71 - 81 - 91 - 101 - 111 - 121 - 131 - 141 - 151 - 161 - 171
有效能损失 dE 0.0061 0.0705 0.1413 0.2194 0.3061 0.4029 0.5116 0.6347 0.7751 0.9367 1.1249 1.3466 1.6118
损失比例 263.35 22.86 11.41 7.35 5.27 4.00 3.15 2.54 2.08 1.72 1.43 1.20 1.00
- 6.280
1.114
密度×焓 d·△h 1.027 1.005 0.993 0.963 0.929 0.88
某台制氧机而言,要从常温冷却到工作温度,需要的 冷量是一定的,当设备尚处于较高温度时,我们只需 要温度比它略低的“高温冷量”,而如果采用低温气 体甚至低温液体去冷却设备的话,需要更多的膨胀 空气制冷才能获得相同的冷量,那么就必然要消耗 更多的能源(表 2 中膨胀机前温度为-110 ℃的单位 制冷量是-144 ℃时的 1.44 倍,总制冷量则为 1.16 倍)。 4.2 膨胀机进口中抽和底抽阀、出口旁通阀的操作
操作中要尽量开大可调喷嘴、关闭增压机旁通 阀 (刚启动时可能为避免膨胀机超速不能将可调喷 嘴全开及增压机旁通阀关闭,以后随着温度的下降, 逐步渐开喷嘴关增压机旁通),使膨胀机前压力高一 些,再就是要尽量降低膨胀机后压力,一般两台膨胀 机运行时要根据膨胀机后压力的情况,适当打开膨 胀空气旁通污氮的阀门以降低机后压力。
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2009年第 4 期
冶金动力
总 第 134 期
METALLURGICAL POWER
45
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制氧
空分装置启动时几个问题的分析和探讨
钱立新
(苏钢集团有限公司氧气厂,江苏苏州 215151)
【摘 要】 分析了空分装置启动时容易出现差错的一些环节—— —冷量的制取与合理分配、传热温差与冷
减少冷损问题主要是防止板式过冷,减少板式 热端的热交换不完全损失,让制取的冷量尽可能地 留在分馏系统内用于冷却设备或积累液体。
3 大温差传热与有效能损失分析
许多空分操作人员对热力学第一定律都理解, 但对热力学第二定律认识不够。虽然空分设备加温 后冷却到正常工作温度,需要的冷量是一定的,但他 们显然没有意识到大温差传热造成了有效能的损 失。需知采用低温的流体去冷却这些设备,其实是采 用的大温差传热,从热力学第二定律看,有效能的损
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