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迪尔大型深冷空分设备中压制氧机中空气冷至于-150℃就有部分被液化,低压制氧机中为什么冷到-171℃还是气体?

迪尔大型深冷空分设备中压制氧机中空气冷至于-150℃就有部分被液化,低压制氧机中为什么冷到-171℃还是气体?
2021.07.28
作者: 迪尔空分

        在运行中,正确记录蓄冷器的温度工况,测定热端温差和冷端温差是很重要的,这是判断空分设备运转是否正常的基本数据。蓄冷器的热端温度一般用电阻温度计测量。温度计应装设在蓄冷器顶端至切换阀间的出口管上,而且距顶端越近越好。控制机后温度的措施,一是提前使用环流,以提高机前温度,使进膨胀机的空气处于不饱和状态;二是采取机前节流,以减小膨胀机温降。后一种方法减少了膨胀机制冷量,延长了启动时间,一般不宜采用。
        氧、氮的分离是通过精馏来实现的。精馏过程必须有上升蒸气和下流液体。为了得到氧、氮产品,精馏过程是在上、下两个塔内实现双级精馏过程。冷凝蒸发器是联系上塔和下塔的纽带。它用于上塔底部的回流下来的液氧和下塔顶部上升的气氮之间热交换。迪尔大型深冷空分设备若液氧面满到上塔底部塔板,就会使此块塔板失去精馏作用,还会造成上升蒸气中带液。所以液氧面不能过低,也不能过高,一般控制在列管高度的80%~90%。例如对150m3/h空分设备,液氧柱压力一般控制在48×102~58×102Pa。
        据统计,除冷凝蒸发器外,在其他部位也发生过爆炸。计有:下塔液空进口下部;液空吸附器;上塔液空进口处的塔板;液氧排放管;液氧泵;切换式换热器冷端的氧通道;辅助冷凝蒸发器后的乙炔分离器等。如果制冷量过多,例如中压装置的工作压力过高时,空气进下塔的含湿量增大,主冷的热负荷减小,液氧蒸发量减少,液氧面会上升。因此,装置的冷量是否平衡,首先在主冷液面的变化上反映出来。迪尔大型深冷空分设备膨胀机制冷量,压力较高的气体经过膨胀机膨胀时,由于气体推动叶轮旋转,对外输出功,因而气体本身的能量(焓)减小,温度显著降低。它所具有的带走热量的能力,就是吸热后恢复到膨胀前的能量。因此,膨胀机膨胀前后的能量(焓)之差就是膨胀机制冷量。
        钢铁企业较大的氧气用户是转炉炼钢车间,利用吹入高纯氧气,使铁中碳及磷、硫、硅等杂质氧化,氧化产生的热量足以维持炼钢过程所需的温度。纯氧(>99.2%)吹炼大大缩短了冶炼时间,并且提高了钢的质量。全低压制氧机在积液阶段,液体主要靠液化器产生。它是靠膨胀后的低温气体(-185~-189℃)来液化已经换热器冷却的低温正流空气。正流空气的压力在0.5~0.6MPa,出切换式换热器的温度在-171~-172℃,液化温度为-172.5~-176.5℃。

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