空分設(shè)備中冷箱加溫方法分析運(yùn)用

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摘? 要：低溫分餾塔、換熱器、管道、閥門、液泵和膨脹機(jī)安裝在空載空分設(shè)備中時(shí)，工作至配置期間，經(jīng)裸冷卻、故障排除和技術(shù)改造后進(jìn)入熱備用狀態(tài)，冷箱內(nèi)冷箱的加溫分兩個(gè)階段進(jìn)行：加溫和通風(fēng)可以解凍冷箱，消除濕度、二氧化碳、乙炔、碳?xì)浠衔锖偷趸锏姆e累，并可以吸入浸透的濕空氣低溫加溫分為兩大類：室溫加溫和低溫加溫?？辗衷O(shè)備中的冷箱應(yīng)在安裝、運(yùn)行至配置周期、熱備份啟動、裸冷卻、設(shè)備故障排除和技術(shù)改造過程中加溫。本文分析了處于不同狀態(tài)的空分設(shè)備所使用的不同加溫方法，并介紹了具體的加溫操作方法。

關(guān)鍵詞：空分設(shè)備;冷箱;加溫措施

前言

空分設(shè)備進(jìn)行通風(fēng)加溫操作，主要是為了防止蒸餾系統(tǒng)的雜質(zhì)堵塞在空分設(shè)備中造成長期運(yùn)行。如果雜質(zhì)堵塞空分設(shè)備，則需進(jìn)行加溫和通風(fēng)操作，以保證空分設(shè)備正常運(yùn)行。本文主要介紹空分設(shè)備的加溫方法及相關(guān)應(yīng)用，僅供參考。

一、空分設(shè)備概述

空分設(shè)備是指以空氣為原料，空氣經(jīng)過壓縮、不斷冷卻、凈化，并利用膨脹機(jī)提供的系統(tǒng)不斷積累起來的冷量（低溫）使之液化。其次，液態(tài)空氣精制，氮、氧等設(shè)備分離。中國有各種各樣的空分設(shè)備，包括制氧、氮、液氧設(shè)備。目前，空分設(shè)備具有大規(guī)模的氧氣生產(chǎn)能力，一套設(shè)備每小時(shí)生產(chǎn)可達(dá)10萬立方米氧氣?？辗衷O(shè)備包括凈化系統(tǒng)、壓縮功率系統(tǒng)和分餾系統(tǒng)，它們是復(fù)雜的大型系統(tǒng)。壓縮能源系統(tǒng)主要是空壓機(jī)，空分設(shè)備主要是通過低溫分離獲得氮、氧，主要工藝也是能量轉(zhuǎn)換裝置。能量由原料空氣壓縮機(jī)進(jìn)口，分離空氣所需的總能量主要是原料空氣壓縮機(jī)消耗的能量。凈化系統(tǒng)包括分子篩凈化系統(tǒng)和空氣冷卻系統(tǒng)?？諝忸A(yù)冷系統(tǒng)利用介質(zhì)逆向接觸改變熱量，降低壓縮原料空氣溫度，同時(shí)清洗空氣中固體雜質(zhì)和酸性氣體等有害雜質(zhì)。分子篩凈化系統(tǒng)可從空氣中去除二氧化碳、水分、碳?xì)浠衔锖推渌泻τ诳辗衷O(shè)備運(yùn)行的物質(zhì)。冷量的制取是由于絕熱損失、換熱器的復(fù)熱不足損失和冷箱中向外直接排放低溫流體，分餾塔所需的冷量是由空氣在膨脹機(jī)中等熵膨脹和等溫節(jié)流效應(yīng)而獲得的?？諝獾睦鋮s是在主換熱器中進(jìn)行的，在其中空氣被來自分餾塔的返流氣體冷卻到接近液化溫度。與此同時(shí)，低溫返流氣體被復(fù)熱。分餾系統(tǒng)是可實(shí)現(xiàn)低溫分離的空分設(shè)備的重要組成部分。中低壓蒸餾的應(yīng)用包括主塔和氬氣塔等熱蒸發(fā)器。

二、加溫方法分析

1.設(shè)備初裝與檢修技改后加溫

空分設(shè)備中冷箱初始安裝、故障排除和技術(shù)改造后，分餾塔、換熱器、軟管和閥門處于正常溫度。在這種環(huán)境溫度狀態(tài)下，空分設(shè)備被加溫，以消除冷箱內(nèi)冷箱中積累的濕空氣和殘留機(jī)械雜質(zhì)。冷箱中冷箱的加溫空氣來源是分子篩吸附器出口的干燥空氣。根據(jù)冷箱中殘留的機(jī)械雜質(zhì)，應(yīng)在加溫開始時(shí)采用間歇吹掃模式，通過氣流帶消除冷箱中殘留的機(jī)械雜質(zhì)，采用連續(xù)吹掃模式消除。在加溫結(jié)束時(shí)進(jìn)行連續(xù)通風(fēng)操作時(shí)，加溫空氣量不應(yīng)太大，以減少空分設(shè)備的加溫能量消耗。在分餾系統(tǒng)設(shè)備、換熱器和管道的露點(diǎn)不得大于-65℃，清除孔不排出固體顆粒時(shí)，加溫結(jié)束。

2.運(yùn)行至設(shè)定周期加溫

空分設(shè)備工作至規(guī)定的停機(jī)時(shí)間，分餾塔、換熱器、管道和閥門均處于低溫狀態(tài)。在這種低溫狀態(tài)下，空分裝置加溫，以消除冷箱中積累的水、二氧化碳、碳?xì)浠衔锖碗s質(zhì)。冷箱加溫開始時(shí)，應(yīng)使用低速加溫空氣加溫冷箱，檢查分餾塔、換熱器、管道和閥門的溫度上升范圍小于10℃/h，以避免上升深冷設(shè)備加溫結(jié)束時(shí)，分餾塔、換熱器、管道和閥門溫度超過-30℃，加溫氣流逐漸增加，以提高深冷設(shè)備的加溫率。當(dāng)冷箱與分子篩吸附器輸出空氣溫度的溫差小于10℃，加溫結(jié)束，以降低真空設(shè)備的加溫能耗。在冷箱的初始加溫階段，保持分餾塔、換熱器和管道的壓力低于正常工作值。分餾塔、換熱器、管道的壓力大于報(bào)警值時(shí)，應(yīng)停止冷箱加溫，讓冷箱再次平靜下來，讓冷箱非圓形區(qū)域的殘馀液體氣化冷箱加溫后，如果分餾塔、換熱器和管道的溫度下降到0攝氏度以下，則必須再次加溫冷箱，以消除冷量。

3.裸冷后加溫

空分設(shè)備完全裸露冷卻，分餾塔、換熱器、管道和閥門均處于低溫狀態(tài)。此時(shí)空分設(shè)備的加溫旨在消除冷箱的冷量和雜質(zhì)，為空分設(shè)備充滿珠光砂、啟動運(yùn)行提供條件。低溫狀態(tài)下，冷箱受熱，冷箱溫度大幅升高。冷箱采用合成同步加溫方法，分餾塔、換熱器、管的溫升范圍設(shè)置在20 ℃以下，冷箱中分餾塔、換熱器、管、閥的溫升幅度相同分餾塔、換熱器、管道和閥門的外表面干燥時(shí)無水漬，加溫結(jié)束。

4.局部加溫

空分設(shè)備運(yùn)行過程中，由于冷卻器主換熱前通道的阻力或堵塞，空分設(shè)備的精餾狀態(tài)異常，或者生產(chǎn)和純度降低。主換熱器局部加溫，消除主換熱器之前氣流通道中積累的濕度、二氧化碳和固體顆粒。主換熱器局部加溫時(shí)，下塔液體應(yīng)全部排出。在主換熱器加溫過程中，調(diào)節(jié)下塔和上塔的放空閥，檢查下塔和上塔的壓力是否正常， 不要使用氮?dú)夥趴臻y和污氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)上層塔的壓力，以免上層塔排出的冷空氣進(jìn)入主換熱器的回氣通道，延長加溫時(shí)間。主換熱器加溫過程中，調(diào)節(jié)加溫氣流，檢查主換熱器正氣道溫度升高不超過30℃/h，主換熱器冷端上游氣道溫度達(dá)到0℃，加溫完畢。

結(jié)束語

綜上所述可以知道，實(shí)施空分設(shè)備加溫操作會影響空分設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和能耗?？辗衷O(shè)備的加溫在所有情況下都必須符合不同的標(biāo)準(zhǔn)，前提是其他設(shè)備沒有受到污染或損壞?？辗衷O(shè)備的維護(hù)和處理過程中，必須加溫分餾塔、低溫管道和熱交換器才能正常工作。

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