空分设备中的空冷塔设置水位高高联锁,是为了防止液位过高导致冷却水被气流夹带进入后续系统(如分子筛、换热器或压缩机),引发设备损坏、工艺异常甚至生产停运。这一保护机制通过自动切断进液或调整工艺流程,确保系统安全稳定运行。
防止水进入后续系统,保护关键设备,若空冷塔水位过高,冷却水可能被高速气流带入分子筛吸附器或切换式换热器,导致这些设备进水。水可能被带入空压机入口,导致压缩机喘振(气流脉动剧烈,引发机械振动和噪音),严重时损坏压缩机叶片或轴封。水进入后续系统后,可能引发连锁反应,最终导致空分装置被迫停运,影响生产连续性。
避免压力异常加剧水位问题,空冷塔压力过低时,气流速度降低,对液面的冲击和夹带作用减弱,但若此时水位已高,反而可能因压力不足导致冷却水流动不畅,进一步加剧水位上升。水位高高联锁通常与压力低联锁协同工作。当压力过低时,系统可能通过联锁提高压力或调整气流,防止水位因压力异常而失控;同时,水位高高联锁直接响应液位超标,快速切断风险源头。
保障工艺稳定性和换热效率,空冷塔的核心功能是通过冷却水与空气的热交换,将空气温度降至工艺要求值。极端情况下,水位过高可能淹没空气入口管道,导致气流受阻,系统压力波动甚至真空破坏,威胁整个空分装置的安全。