空分设备基础知识讲座 第三讲 空气净化设备(四)

本讲为空分设备可逆式换热器中CO2和H2O自清除原理。讲了H2O和CO2的析出温度区域;自清除条件;冷热气体之间的传热温差,以及达到的两种方法:中抽法、环流法。图9表1。     

高压气体涡流膨胀的CO_2低温制冷循环分析

通过设计高压气体涡流膨胀的CO_2低温制冷循环,对其进行热力性能分析,并与两级节流中间完全冷却的CO_2低温制冷循环的性能进行对比,得出高压气体涡流膨胀的CO_2低温制冷循环存在获得最大性能系数的最优的高压压力。提高蒸发温度与中间压力,增大冷气流质量比,减少进入蒸发器的冷气流质量比,降低气体冷却器出口温度,均可提高高压气体涡流膨胀的CO_2低温制冷循环的性能系数。在冷气流的质量比为0.6,冷气流进入蒸发器的质量比为0.2时,高压气体涡流膨胀的CO_2低温制冷循环的最佳的性能系数较两级节流中间完全冷却的CO_2低温制冷循环最佳的性能系数提高36.4%。随着气体冷却器出口温度的升高,高压气体涡流膨胀的CO_2低温制冷循环的性能系数较两级节流中间完全冷却的CO_2低温制冷循环的性能系数降低的幅度小。     

在高压低温下用硅胶吸附空气中的二氧化碳试验

在中小型空分装置上,一般是采用高、中压的工艺流程。对流程中CO_2的清除,过去基本上都是采用碱洗法。由于碱洗法所需的设备庞大,操作繁杂,维护和碱液消耗费用也较高,所以近年来国际上有些国家采用了设备简单,操作方便和维护费用低廉的吸附法代替碱洗,以清除压缩空气中的CO_2特别在移动式的空分装置上尤为显得优越和方便。     

N_2O跨临界双级压缩带膨胀机制冷循环

将天然工质N_2O用于跨临界循环,建立了相应的理论模型,比较了CO_2和N_2O用于跨临界两级压缩膨胀制冷循环的性能.结果表明:N_2O用于跨临界两级蒸气压缩膨胀制冷循环中的综合性能要优于CO_2.在所选定的工况范围内,N_2O系统的C_(cop)值(性能系数)比CO_2最多提高9.6%,当气冷器出口温度越低、蒸发温度越高时,N_2O系统的C_(cop)值增加越明显;N_2O系统的最优高压压力远低于CO_2,在气体冷却器出口温度为40 ℃时,最优高压侧排气压力最多降低了16.2%;N_2O系统在排气温度、单位质量制冷量方面也较CO_2具有优势.最后提出通过降低气体冷却器出口温度来提高跨临界带膨胀机制冷循环性能和降低最优高压侧排气压力的观点.     

空分装置变氧气量生产的探讨

从理论上定量分析了空分装置变氧气量生产的可行性以及可实现的负荷调节范围。指出 :空分装置变氧气量生产是可行的 ;对于膨胀空气进上塔、氧气外压缩流程的空分装置 ,其变负荷范围为 75 %～ 1 2 0 %。可减少氧气放散率     

蓄冷器带水事故的分析及处理

空分装置中的蓄冷器,实质上是热交换器的一种。它担负着热交换和自清除的双重任务。这就是说,将进入的空气冷却到接近液化温度,同时除去空气中的水份和二氧化碳,以及将产品出口温度加热到接近空气进口的温度。空分装置的运转周期,主要是由蓄冷器的自清除效能来决定的。     

可逆式热交换器(环流式)的研究

原料空气通过可逆式热交换器进行冷却时,完全清除水蒸气和CO_2,并防止积存,这对空分设备的设计和运转来说,是十分重要的。如果掌握了这方面的条件,那么在空分设备的基本设计中,就能很好地确定它的经济性和高纯度产品的提取范围,同时也有助于理解,设备在起动时,避免CO_2,水蒸气等进入精馏塔系统的原由。     

8000Nm^3/h空分装置的膨胀机增加平衡管前后效果分析

8000Nm^3/h新建空分装置于2008年6月4日正式投产后,由于两台增压透平膨胀机膨胀端轴承超温,先后5次联锁停车,经过检查确认是由于膨胀端叶轮背压高造成轴向推力不平衡,导致轴承受挤压摩擦生热,温度不断升高。通过将这部分背压气体对大气排放后,解决了温度高的问题,但造成新建空分装置的冷量和氮气的大量损失及次生的高速气流噪音污染,为此,通过与厂家的沟通确认,将这部分气体引至膨胀端的出口,获得了很好的效果。主要对增加平衡管前后的效果作了详细的分析比较。     

空分设备启动积液阶段的板式过冷问题

本文以1500m3/h空分设备为例,介绍了在启动积液阶段,如何控制膨胀机制冷量、避免板式过冷的体会。提出了早通环流、推迟投入主冷工作,以强化积液、缩短启动时间的看法;并作了详细分析。图3参2。     

全低压空分装置切换板式换热器系工艺及设备计算——例:法国6500标米~3/时空分切换板式区工艺解析

本文利用切换板式中返回气之和即是空气进入量这一基本点及热焓的可加性,并运用空气i-t图推演了一套新的计算方法;并对膨胀量及膨胀温度、CO2不冻结性等问题作了探讨。同时以法国650O标米3/时空分设备为例进行了演算,发现其板式长度与国内以往计算不同。本文是作者“全低压空分装置相对挥发度法精馏计算”一文(刊《深冷技术》1979年第2~3期)的继续。图 9、表17、参考文献22。     

全低压正流膨胀小型空分设备开发中的技术探讨

对全低压正流膨胀小型空分设备(KDON-180/350型)的流程特点和研制开发过程中各参数间关系进行了探讨。提出了如何减少膨胀空气量的方法。在加工空气压力为0.7 MPa(G)、膨胀量与加工空气量之比为25%的情况下,使氧的提取率达到85%~90%。并在全低压小型空分设备上成功地实现了内压缩和多种变工况流程,这是我国在小型空分设备技术上的又一次突破。     

全低压空分设备设膨胀后换热器流程方案分析

论述了膨胀机工况对换热器,工况、精馏工况的影响,提出用主冷热负荷来综合评价精馏塔的精馏效果。并指出,设膨胀后换热器,可减少膨胀空气量、提高空分设备的经济指标。对齐鲁石化公司6000m3/h空分设备的工艺流程计算表明,在设置膨胀后换热器之后,膨胀空气量同加工空气量之比由原13．2%降至11%,氧提取率由原90%增至92．9%。图8表2参4。     

空钢“26000”空分设备一期改造成功

<正>上海宝钥与中国空分设备公司，于1988年6月 2日签订“且号空分没备改造合同”。第一搁宣点解 决三大组五小组从只板翅式换热器气流分配不均 匀、换热不完眷及自清除不彻底的问题，第二期熔 决精馏系统达不到设什耍求的问曰。     

全低压空分设备膨胀空气量确定的方法及其影响因素分析

全低压空分设备稳定运转的必要条件是保证其冷量平衡,而压缩空气在膨胀机内膨胀产冷是达到这一条件的重要手段。由精馏各区段液汽比分析得知,膨胀空气量直接影响各段精馏工况,膨胀空气量增大将使各段精馏工况恶化,进而使氧提取率降低。如一台国产6000标米3/时制氧机膨胀空气量每增多1%标米3/标米3加工空气,其氧提取率相应降低约1%[1]。显然,减少膨胀空气量是提高氧提取率的重要措施。因此,对全低压空分设备中影响膨胀空气的诸因素进行理论分析,探讨减少膨胀空气量的各种手段是十分必要的。     

两台同组板翅式换热器的偏流研究

简介空分设备中两台并联板翅式换热器的偏流量的计算,比较不同偏流量所带来的换热效果差别,得出同组两台换热器的偏流量与流体出口温度的关系曲线,最后提出三种解决偏流的方法及其优缺点。     

CO2微通道气冷器流量分配和换热特性的数值模拟及验证

本文建立了CO_2微通道气冷器集流管和微通道扁管两部分的物理模型并进行网格划分,模拟研究了扁管插入集流管深度f分别为4、5、6 mm和入口管在集流管1/6、1/2位置处对质量流量分配的影响,实验验证了CO_2微通道气冷器扁管壁面温度分布。结果表明:当f为4 mm、入口管位于集流管1/6处时,质量流量分配最均匀,此时不均匀度为0.4×10~(-3);模拟扁管内CO_2换热特性发现随着CO_2质量流量的增加,扁管换热量增加,流量由2.3 kg/h增至2.5 kg/h,换热量提高了21.4%;当质量流量一定时,CO_2的出口温度随着CO_2入口温度的升高而升高,在不同CO_2入口温度条件下,微通道扁管壁面温度实验值与模拟值误差在10%以内,验证了模拟的准确性。     

液空(氧)吸附器预冷系统改造

哈尔滨气化厂空分分厂 ,现有三套空分装置 ,两套“一万二” ,一套“六千” ,全为低压、切换板式自清除流程 ,生产双高产品。众所周知 ,吸附器在空分装置中的作用是清除乙炔及其他部分碳氢化合物。在每套设备中共有一对液空吸附器、一对液氧吸附器 ,每对交替再生使用。依据说明书 ,以及同类厂操作经验 ,我厂吸附器再生预冷操作大体如下 :用吸附器出口阀预冷 ,预冷结束后进行并联 ,然后导换、切出、排液、静止、冷吹、加热、冷吹 ,至投入备用。在这几个过程中 ,存在着一些问题。下面就这些问题来谈谈其原因及改造方法。1　存在问题及原因1 1　…     

60000m^3／h空分设备水系统的改造

2007年和2008年夏季,武钢氧气公司G台60000m^3／h空分设备配套的氧压机和氮压机均发生因气体出口温度高而联锁停机的故障,其主要原因是循环水系统中风机冷却塔的冷却效果欠佳。采取相应改造措施后,使空分设备保持安全、稳定运行。文章详细介绍了对风机冷却塔和氧压机级间冷却器冷却水管采取的改造方案。     

3套空分设备冷冻水系统联网改造

武钢氧气公司3套空分设备在夏季运行时,由于冷冻机故障停机,分子筛吸附器入口空气温度升高,造成分子筛吸附器出口空气中二氧化碳含量上升。将3套空分设备冷冻水系统连通并新增1台冷冻机,使3套空分设备所有冷冻机互为备用,保证了空分设备的安全运行。简介3套空分设备空气预冷系统运行状况及存在问题,介绍改造方案、实施过程和效果。     

Na_2CO_3·10H_2O蓄热材料厚度对太阳能被动通风效应的影响

通过对不同厚度(10 mm,15 mm,20 mm)的Na_2CO_3·10H_2O蓄热材料的太阳能混合墙体在830W辐射能量照射下的烟囱效应进行试验,讨论并分析在Na_2CO_3·10H_2O蓄热效应作用下,蓄热材料厚度对蓄热材料两侧温度、烟囱通道出口温度和速度的影响及其对烟囱所诱导的自然通风量的影响。试验结果表明,通道出口空气温度、平均风速以及质量流量均在加热开始后短时间内(大约1 h)升高到某一值继而趋于稳定;蓄热材料厚度越大,空气温度、质量流量以及平均风速均越大;加热停止后,通道内能维持一定空气温度、质量流量以及平均风速,这表明蓄热材料可以有效延长自然通风的时间。