空氣設(shè)備氬餾分流量影響因素及調(diào)節(jié)方法概述

顧時(shí)鑫

摘 要 空氣設(shè)備氬餾分設(shè)備包含了下塔、上塔以及粗氬塔，并且使用不同的精餾工況對(duì)于氬餾分流量所產(chǎn)生的影響因素都是不同的，所以對(duì)于氬餾分流量所開(kāi)展的調(diào)節(jié)方法也是不相同的。本文將天鋼20000Nm?/h的液氧內(nèi)壓縮流程空分設(shè)備與35000Nm?/h氧氣外壓縮流程空分設(shè)備作為案例，詳細(xì)地對(duì)空分設(shè)備中下塔、上塔以及粗氬塔不同的精餾工況對(duì)于氬餾分流量所產(chǎn)生的不同因素進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞 空氣設(shè)備;影響因素;調(diào)節(jié)方法

前言

在空分設(shè)備的粗氬塔中，氬餾分是由主塔抽取的粗氬為原料氣進(jìn)行提純。氣態(tài)的蒸餾分會(huì)在空分設(shè)備的上塔提餾段氬富區(qū)進(jìn)行抽取，進(jìn)入到粗氬塔將其看作上升的蒸汽參與到精餾的過(guò)程中，空分設(shè)備的主塔中精餾工況出現(xiàn)變化，對(duì)于氬餾分流量的影響是比較大的。使用有效的氬餾分流量調(diào)節(jié)方法，可以將空分設(shè)備開(kāi)車(chē)到粗氬塔投運(yùn)的時(shí)間進(jìn)行縮短，從而保障空分設(shè)備能夠有著正常穩(wěn)定的運(yùn)行工況。

1下塔精餾工況

1.1 加工空氣流量

根據(jù)空分設(shè)備物料、組分平衡的原理來(lái)講，對(duì)于空分設(shè)備的上塔提餾段抽取的氬餾分流量的正常運(yùn)行值是由空分設(shè)備進(jìn)入塔中與精餾的加工空氣總量來(lái)決定的。

在空分設(shè)備的使用過(guò)程中氧氣外壓縮與內(nèi)壓縮流程，都是在低壓空氣進(jìn)入到下塔從而作為上升蒸汽參與到精餾的，其中低壓的空氣焓值是比較高的，低壓空氣出現(xiàn)變化時(shí)就會(huì)直接的影響到主冷熱負(fù)荷，從而導(dǎo)致氬餾分流量出現(xiàn)變化。想要將低壓空氣流量影響主冷熱負(fù)荷，促使主冷液氧的蒸發(fā)量出現(xiàn)了相應(yīng)的變化，導(dǎo)致上塔的提餾段上升蒸汽流量出現(xiàn)了變化而變化，當(dāng)氬餾分抽口的位置出現(xiàn)改變時(shí)就會(huì)導(dǎo)致純度發(fā)生變化，最終導(dǎo)致氬餾分流量出現(xiàn)變化。通過(guò)低壓空氣調(diào)節(jié)的方法，能夠很好的應(yīng)用在氧氣外壓縮、內(nèi)壓縮等設(shè)備中。

1.2 液氮產(chǎn)品產(chǎn)量、下塔壓力氮?dú)饬髁?/p>

想要促使主冷冷凝側(cè)抽取的液氮產(chǎn)品流量實(shí)現(xiàn)改變，就需要對(duì)主冷冷凝側(cè)的熱負(fù)荷發(fā)生改變，而主冷熱負(fù)荷出現(xiàn)變化時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致主冷液氧的蒸發(fā)量出現(xiàn)變化，在上塔的提餾段氬餾分抽口的位置，就會(huì)出現(xiàn)上升蒸汽流量的變化，而氬餾分流量出現(xiàn)變化。將下塔上部抽取的壓力氮?dú)饬髁窟M(jìn)行改變，從而進(jìn)入到主冷冷凝側(cè)與蒸發(fā)側(cè)液氧進(jìn)行更換的氮?dú)饬髁砍霈F(xiàn)變化，導(dǎo)致主冷的液氧蒸發(fā)量出現(xiàn)了變化，最終呈現(xiàn)出氬餾分流量的變化。對(duì)主冷的冷凝側(cè)抽取的液氮產(chǎn)品流量需要在下塔的上部將壓力氮?dú)獾牧髁砍槿。蜁?huì)導(dǎo)致主冷熱負(fù)荷出現(xiàn)比較明顯的變化，并且相應(yīng)的上塔提餾段氬餾分流量出現(xiàn)明顯的變化[1]。

2上塔精餾工況

2.1 氧氣流量與液氧產(chǎn)品產(chǎn)量

想要將氧氣外壓縮的空分設(shè)備上塔提餾段氧氣流量的抽取進(jìn)行改變，需要將上塔提餾段的上升蒸汽流量進(jìn)行直接的改變，相應(yīng)的氬餾分流量是會(huì)產(chǎn)生一定的變化的。針對(duì)液氧內(nèi)壓縮流程的改變，也就是設(shè)備主冷蒸發(fā)側(cè)抽取液氧流量，實(shí)現(xiàn)對(duì)氧氣外壓縮流程空分設(shè)備的主冷抽取液氧產(chǎn)量，就會(huì)導(dǎo)致主冷蒸發(fā)側(cè)液氧蒸發(fā)量出現(xiàn)較大變化，最終導(dǎo)致氬餾分流量產(chǎn)生變化。在對(duì)氧氣外壓縮流程的空分設(shè)備氧氣流量進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，上塔提餾段的氬餾分抽口位置出現(xiàn)的上升蒸汽流量變化是非常的明顯的，但是氬餾分流量在運(yùn)行中是容易進(jìn)行調(diào)節(jié)的，可以將所有數(shù)值的限制都調(diào)節(jié)到范圍之內(nèi)。

在對(duì)液氧內(nèi)壓縮流程的空分設(shè)備氧氣流量等進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，是會(huì)導(dǎo)致上塔的提餾段上升蒸汽的變化幅度減小，導(dǎo)致氬餾分流量的運(yùn)行值不受控制。在液氧產(chǎn)品產(chǎn)量的調(diào)節(jié)方法使用中，都不適合用于氧氣外壓縮與內(nèi)壓縮流程的空分設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)氬餾分流量的調(diào)節(jié)。

2.2 低壓膨脹空氣流量

在氧氣外壓縮流程的空分設(shè)備使用中，低壓的膨脹空氣過(guò)去是可以進(jìn)行入到上塔中參與精餾的，并且同時(shí)還能夠?yàn)榭辗衷O(shè)備的使用提供制冷量。想要將低壓膨脹空氣流量進(jìn)行改變，就會(huì)使在進(jìn)入下塔參與精餾的空氣流量與主冷液位之間發(fā)生變化，當(dāng)主冷蒸發(fā)側(cè)液氧蒸發(fā)量出現(xiàn)變化時(shí)，主冷液氧是會(huì)發(fā)生波動(dòng)的。針對(duì)低壓膨脹空氣流量的調(diào)節(jié)，需要將上塔提餾段的上升蒸汽流量不斷地將變化幅度減小，促使氬餾分流量的運(yùn)行值波動(dòng)小容易受到控制。針對(duì)低壓膨脹空氣流量的調(diào)節(jié)方法使用，并不適用于氧氣外壓縮流程的空分設(shè)備正常運(yùn)行狀態(tài)對(duì)氬餾分流量開(kāi)展調(diào)節(jié)[2]。

3粗氬塔

3.1 粗氬冷凝器蒸發(fā)側(cè)

對(duì)于粗氬冷凝器的熱負(fù)荷來(lái)講，蒸發(fā)器側(cè)壓力、液空液位等會(huì)對(duì)其產(chǎn)生直接的影響，繼而導(dǎo)致氬餾分流量產(chǎn)生一定的變化。想要實(shí)現(xiàn)對(duì)粗氬冷凝器蒸發(fā)側(cè)壓力等進(jìn)行改變，就需要將粗氬冷凝器的熱負(fù)荷變化幅度減小。上塔的壓力運(yùn)行值等進(jìn)行調(diào)節(jié)，能夠?qū)е職屦s分流量的調(diào)節(jié)范圍減小。對(duì)于粗氬冷凝器蒸發(fā)側(cè)壓力等進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)所使用的方法，可以使用在氧氣外壓縮、內(nèi)壓縮等流程中。將粗氬冷凝器中液空液位以及上升蒸氣流量進(jìn)行改變，能夠促使粗氬冷凝器蒸發(fā)側(cè)與冷凝側(cè)換熱量出現(xiàn)一定的變化，導(dǎo)致粗氬冷凝器的熱負(fù)荷變化幅度比較大。

3.2 粗氬冷凝器冷凝側(cè)

將進(jìn)入粗氬塔氬餾分氬含量等進(jìn)行改變，就會(huì)導(dǎo)致粗氬冷凝器出現(xiàn)熱負(fù)荷比較大，為了避免在使用過(guò)程中出現(xiàn)氮塞，所以需要對(duì)粗氬冷凝器冷凝側(cè)氮?dú)獾暮窟M(jìn)行控制。對(duì)于氬餾分含量、氣態(tài)粗氬氮含量的調(diào)節(jié)方法，也是同樣適用與外壓縮、內(nèi)壓縮流程的空分設(shè)備中的。將粗氬冷凝器冷凝側(cè)抽取出的氣態(tài)粗氬流量進(jìn)行改變，就會(huì)導(dǎo)致粗氬冷凝器對(duì)于熱負(fù)荷變小，對(duì)于氣態(tài)的粗氬來(lái)講其中含有的氧氮?dú)辶繉?duì)于氣態(tài)的粗氬流量調(diào)節(jié)起到了一定限制，所以氬餾分流量的有效調(diào)節(jié)氛圍就會(huì)比較小，能夠在運(yùn)行的過(guò)程中進(jìn)行控制，此方法的使用也可以應(yīng)用在外壓縮、內(nèi)壓縮流程的控分設(shè)備中，有效實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的較小幅度調(diào)節(jié)[3]。

4結(jié)束語(yǔ)

在空分設(shè)備運(yùn)行使用時(shí)，下塔、上塔以及粗氬塔之間不同的精餾工況對(duì)氬餾分流量的影響因素是不相同的，所以，對(duì)氬餾分流量的使用調(diào)節(jié)方法也是不相同的。將天鋼20000m?/h的液氧內(nèi)壓縮流程控分設(shè)備與35000m?/h氧氣外壓縮流程空分設(shè)備作為案例，通過(guò)對(duì)相關(guān)的空分設(shè)備使用影響氬餾分流量的因素進(jìn)行分析，有針對(duì)性地對(duì)使用精餾工況的調(diào)節(jié)方法進(jìn)行選擇，保障流量的運(yùn)行值處在穩(wěn)定的狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)

[1] 周金城，劉江淮，王勝利.空氣設(shè)備氬餾分流量影響因素及調(diào)節(jié)方法分析[J].低溫與特氣，2020，38（1）：23-26.

[2] 王剛.淺談煤礦壓縮空氣設(shè)備選型設(shè)計(jì)[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2019 （13）：46-47.

[3] 李澤，孫如軍，崔錕，等.基于新風(fēng)理論的智能空氣凈化設(shè)備的研究[J].機(jī)械工程與自動(dòng)化，2019（3）：186-187，190.