在空分设备的启动阶段,制冷量主要用于:
1、冷却装置,降低温度:由于装置各部分在启动初期都处在常温下,需要通过制冷使装置各部分温度逐渐降低,以达到正常运行所需的低温环境。这时,冷量主要消耗在设备降温上。
2、产生液态空气,积累液体:随着温度的降低,空气中的水蒸气会凝结成液态水,并进一步在塔内积累起精馏所需的液体。这个过程中,制冷量也用于促进液态空气的生成和积累。
在空分设备的正常运行阶段,制冷量主要用于:
1、弥补跑冷损失:由于空分装置的工作温度很低,尽管加有保冷层(如珠光砂等绝热材料),但四周空气温度高于装置内的温度,仍会有一部分热量传入冷箱内部,使低温物体温度升高,从而消耗了一部分冷量。
2、弥补热交换不完全损失:在空气分别过程中,低温物体的冷量主要是通过热量交换设备(如换热器)加以回收。然而,由于热力学第二定律的限制,热量传递过程中需要一个推动力(即温度差),因此换热器内必定存在着温差,导致冷量不能完全回收。
3、液体产品带走的冷量:当装置生产的部分液态产品(如液氧、液氮、液氩等)输出装置时,这些低温产品会带走一部分冷量。为了维持装置内的低温环境,需要生产更多的冷量来弥补这部分损失。
4、其他冷量损失:除了上述几种主要的冷量损失形式外,空分设备还可能存在其他形式的冷量损失,如阀门的泄露等。