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于氬餾分流量所產(chǎn)生的影響因素都是不同的，所以對于氬餾分流量所開展的調(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)地對空分設(shè)備中下塔、上塔以及粗氬塔不同的精餾工況對于氬餾分流量所產(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程中，空分設(shè)備的主塔中精餾工況出現(xiàn)變化，對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)備開車到粗氬塔投運(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、組分平衡的原理來講，對于空分設(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決定的。

在空分設(shè)備的使用過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?，就?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)對氬餾分流量開展調(diào)節(jié)[2]。

3粗氬塔

3.1 粗氬冷凝器蒸發(fā)側(cè)

對于粗氬冷凝器的熱負(fù)荷來講，蒸發(fā)器側(cè)壓力、液空液位等會(huì)對其產(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，為了避免在使用過程中出現(xiàn)氮塞，所以需要對粗氬冷凝器冷凝側(cè)氮?dú)獾暮窟M(jìn)行控制。對于氬餾分含量、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)致粗氬冷凝器對于熱負(fù)荷變小，對于氣態(tài)的粗氬來講其中含有的氧氮?dú)辶繉τ跉鈶B(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)對流量的較小幅度調(diào)節(jié)[3]。

4結(jié)束語

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氬餾分流量的影響因素是不相同的，所以，對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，通過對相關(guān)的空分設(shè)備使用影響氬餾分流量的因素進(jìn)行分析，有針對性地對使用精餾工況的調(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.