Большая техническая энциклопедия
0 1 3 5 8
D N
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
Н- НА НЕ НИ НО НР НУ

Незабиваемость - регенератор

 
Незабиваемость регенераторов обеспечивается отбором из середины азотного и кислородного регенераторов части воздуха ( петли) прямого потока при температуре 180 К.
Принципиальная технологическая схема установки Кт-70. Незабиваемость регенераторов обеспечивается отбором части воздуха ( петлевой поток) из середины регенераторов.
Незабиваемость регенераторов 3 двуокисью углерода обеспечивается некоторым превышением обратного потока над прямым.
Незабиваемость регенераторов обеспечивается превышением обратного потока ( азота) над прямым ( воздухом) на 3 - 3 5 % и поддержанием определенного температурного уровня на холодном конце регенераторов.
Принципиальная технологическая схема установки Кт-70. Незабиваемость регенераторов обеспечивается отбором части воздуха ( петлевой поток) из середины регенераторов.
Незабиваемость регенераторов 3 двуокисью углерода обеспечивается некоторым превышением обратного потока над прямым.
Способ обеспечения незабиваемости регенераторов в установках двух давлений называют способом внешнего несбалансированного потока, так как несбалансированный поток образуется из воздуха высокого давления, прошедшего очистку и осушку извне.
Для обеспечения незабиваемости регенераторов и подогрева воздуха, идущего в турбодетандер, часть детандерного воздуха отбирается в петлевые змеевики, расположенные в нижней части регенераторов. Воздух из регенераторов поступает в нижнюю колонну 13, где происходит его разделение на кубовую жидкость и жидкий азот.
Способ обеспечения незабиваемости регенераторов в установках двух давлений называют способом внешнего несбалансированного потока, так как несбалансированный поток образуется из воздуха высокого давления, прошедшего очистку и осушку извне.
Для обеспечения незабиваемости регенераторов большая часть воздуха выводится из регенератора при температуре, близкой к температуре насыщенного пара, а меньшая - при средней температуре 150 - 180 К. В регенераторах происходит очистка большей части воздуха от влаги и двуокиси углерода, а меньшей - только от влаги.
Для обеспечения незабиваемости регенераторов применен способ, основанный на вымораживании двуокиси углерода из потока воздуха, отбираемого из средней части регенераторов. Созданные в результате исследования процесса вымораживания примесей из воздуха на лабораторных и полупромышленных стендах теплообменники-вымораживатели представляют собой лрямотрубные аппараты, в которых воздух, содержащий примеси двуокиси углерода, проходит по межтрубному пространству. Как подтвердил опыт промышленной эксплуатации установок, эти аппараты обеспечивают эффективную очистку воздуха.
Во всех кислородных установках незабиваемость регенераторов достигается посредством уменьшения тем или иным способом разности между средними температурами прямого и обратного потоков газов в зоне вымораживания двуокиси углерода.
Схема установки низкого давления с отбором чистого азота из верхней колонны.
При указанной доле чистых продуктов незабиваемость регенераторов обеспечивается отбором воздуха из их средней части и направлением его в теп-лообменники-вымораживатели или адсорберы двуокиси углерода.
Известно [93], что для обеспечения незабиваемости регенератора диоксидом углерода расход петлевого потока, отбираемого при 183 К, составляет - 9 - 10 %, а при 143 К - 13 - 14 % от общего расхода воздуха, поступающего в регенератор.
В установках жидкого кислорода могут применяться те же способы обеспечения незабиваемости регенераторов, что и э установках газообразного кислорода. Вместо регенераторов в установке могут быть использованы реверсивные теплообменники.
Зависимость выхода жидкого. В установках жидкого кислорода могут применяться те же способы обеспечения незабиваемости регенераторов, что и в установках газообразного кислорода. Вместо регенераторов в установке могут быть использованы реверсивные пластинчато-ребристые теплообменники.
Первый процесс обеспечивает длительную непрерывную работу ректификационного аппарата, а второй предотвращает постепенное накопление на поверхности насадки льда и твердой двуокиси углерода и обеспечивает незабиваемость регенераторов в течение длительного периода.
Средняя температура воздуха на выходе из регенераторов воздухо-разделительных установок Tz обычно равна температуре насыщенного пара; температура обратного потока на входе в регенератор Т3 принимается из условий обеспечения незабиваемости регенераторов и может изменяться в узких пределах.
На основании этих данных определяются поверхность насадки и ее вес, продолжительность цикла, диаметр регенератора, уточняется характеристика насадки, определяется гидравлическое сопротивление насадки, производится поверочный расчет на незабиваемость регенераторов.
Расчет регенератора производится с целью определения диаметра и высоты регенератора, характеристики и веса насадки и продолжительности цикла, которые необходимы для передачи заданного количества тепла при заданных разностях температур на теплом и холодном концах регенератора и заданных гидравлических потерях в насадке, а также для обеспечения незабиваемости регенераторов.
Регенератор рассчитывают для определения его диаметра и высоты, характеристики и веса насадки и продолжительности цикла, при которых обеспечиваются, во-первых, передача заданного количества тепла при заданных разностях температур на теплом и холодном концах регенератора и заданных гидравлических потерях в насадке, и, во-вторых, незабиваемость регенераторов.
По виду выводимых через змеевики чистых продуктов разделения воздуха все 12 регенераторов разделены на три группы: пять регенераторов ( 7 - 5) - кислородные, три регенератора 6 - 8 - чистого азота низкого давления, четыре регенератора 9 - 12 - азота под давлением. Незабиваемость регенераторов обеспечивается несбалансированным петлевым потоком воздуха, который отбирается во время воздушного дутья из середины регенераторов, тем самым обеспечивается превышение обратного потока над прямым в нижней части регенераторов.
Для обеспечения незабиваемости регенераторов двуокисью углерода необходимо сблизить температуры прямого и обратного потоков в холодной зоне этих аппаратов, Это может быть достигнуто или за счет увеличения общего количества обратного потока, или за счет уменьшения количества прямого потока, проходящего по холодной зоне регенераторов.
Технологический кислород и грязный азот выводятся через насадку регенераторов. Для обеспечения незабиваемости регенераторов часть воздуха отбирается из середины регенераторов и подвергается очистке от двуокиси углерода в переключающихся вы-мораживателях.
В процессе работы регенераторов конденсирующиеся примеси аналогично диоксиду углерода и влаге вымораживаются на насадке при прохождении по регенератору прямого потока ( воздуха) и выносятся из регенератора потоком азота или кислорода в период обратного дутья. Однако обеспечить полную незабиваемость регенераторов по углеводородам не удается и поэтому некоторое количество углеводородов накапливается на насадке. В этом случае создаются условия для срыва кристаллов углеводородов с насадки потоком воздуха. По примесям, которые вымораживаются на насадке, в регенераторах обеспечивается эффективная очистка. Например, в регенераторах с базальтовой насадкой она достигает 90 % и более. Однако в этом случае оставшиеся углеводороды находятся в потоке воздуха за регенераторами в основном в виде кристаллов.
В результате рассмотрения указанных вариантов был выбран вариант с отбором воздуха из середины регенераторов и направлением его в теплообменники-вымораживатели двуокиси углерода. Этот способ позволяет обеспечить незабиваемость регенераторов при большой доле чистых продуктов и в то же время является достаточно простым. Теплообменники-вымораживатели сравнительно невелики и обеспечивают хорошую очистку поступающего в них воздуха от двуокиси углерода. Переключение теплообменников-вымораживателей - весьма несложная операция, связанная с незначительным дополнительным расходом энергии.

Петлевой поток проходит по змеевикам обоих регенераторов непрерывно в течение всего цикла. При большем количестве сухих и чистых продуктов незабиваемость регенераторов обеспечивается отбором части воздуха из середины регенераторов и очистки ее от COg и взрывоопасных примесей в адсорберах.
Технологическая схема установки построена по циклу одного низкого давления, чистый азот и технический кислород подогреваются в регенераторах с каменной насадкой и встроенными змеевиками, холодопроизводи-тельность установки обеспечивается расширением в турбодетандере чистого азота, отбираемого из нижней колонны. Этот поток азота является также и петлевым потоком, обеспечивающим незабиваемость регенераторов.
Кислородная установка БР-2. Вид сверху. Кислородная установка БР-2М представляет собой модернизированную конструкцию установки БР-2. Технологическая схема блока разделения воздуха упрощена в результате изменения системы незабиваемости регенераторов и способа вывода из блока технического кислорода. Из состава установки исключена азотная газодувка.
Автоматическое регулирование работы регенераторов является значительно более сложной задачей вследствие периодичности процессов в них, а также в связи с тем, что регенераторы кроме охлаждения производят очистку воздуха от примесей. Автоматическое регулирование регенераторов должно быть построено так, чтобы наряду с заданным температурным режимом обеспечивалась также и длительная незабиваемость регенераторов.
В технологической схеме используется холодильный цикл низкого давления с тур-бодетандером и подачей воздуха после расширения в турбодетандере в верхнюю колонну. Очистка от двуокиси углерода и осушка всего разделяемого воздуха происходят в процессе теплообмена на насадке регенераторов. Незабиваемость регенераторов обеспечивается методом тройного дутья; подогрев воздуха перед турбодетандером осуществляется за счет петлевого потока. Получение технического кислорода совмещается с получением криптонового концентрата в отдельном блоке / Подогрев технического кислорода происходит в процессе теплообмена с петлевым потоком, отбираемым с теплого конца азотных регенераторов.
В технологической схеме, как и в схше БР-1, используется холодильный цикл низкого давления с турбодетандером и подачей воздуха после расширения в турбодетандере в верхнюю колонну. Очистка от двуокиси углерода и осушка всего разделяемого воздуха происходят в процессе теплообмена на насадке регенераторов. Незабиваемость регенераторов обеспечивается методом тройного дутья, подогрев воздуха перед турбодетандером осуществляется за счет петлевого потока. Технический кислород получается путем ректификации технологического кислорода, чистый азот - путем ректификации части азота из нижней колонны.
В технологической схеме используется холодильный цикл низкого давления с тур-бодетандером и подачей воздуха после расширения в турбодетандере в верхнюю колонну. Очистка от двуокиси углерода и осушка всего разделяемого воздуха происходят в процессе теплообмена на насадке регенераторов. Незабиваемость регенераторов обеспечивается методом тройного дутья; подогрев воздуха перед турбодетандером осуществляется за счет петлевого потока. Получение технического кислорода совмещается с получением криптонового - концентрата в отдельном блоке. Подогрев технического кислорода происходит в процессе теплообмена с петлевым потоком, отбираемым с теплого конца азотных регенераторов.
В технологической схеме, как и в схеме БР-1, используется холодильный цикл низкого давления с турбодетандером и подачей воздуха после расширения в турбодетандере в верхнюю колонну. Очистка от двуокиси углерода и осушка всего разделяемого воздуха происходят в процессе теплообмена на насадке регенераторов. Незабиваемость регенераторов обеспечивается методом тройного дутья, подогрев воздуха перед турбодетандером осуществляется за счет петлевого потока. Технический кислород получается путем ректификации технологического кислорода, чистый азот - путем ректификации части азота из нижней колонны.
Технологическая схема обеих установок аналогична и базируется на цикле одного низкого давления с расширением части воздуха в турбодетан-дере. Для обеспечения подогрева в регенераторах чистого азота применяются регенераторы с насыпной каменной насадкой и встроенными змеевиками, внутри трубок которых проходит чистый азот. Незабиваемость регенераторов обеспечивается отбором части прямого потока ( сжатого воздуха) из середины регенераторов.
Однако при неблагоприятных условиях ( значительное содержание углеводородов в воздухе в течение длительного времени) процессы самоочистки несколько отстают от процессов накопления углеводородов на насадке, что в конечном счете может привести к проскоку их в установку. Во многих случаях полная незабиваемость регенераторов по углеводородам не обеспечивается, и углеводороды постепенно накапливаются на насадке до тех пор, пока не начинается срыв кристаллов. Особенно интенсивно такой процесс может происходить при высоких концентрациях углеводородов.
В установках, работающих по холодильному циклу двух давлений, превышение обратного потока над прямым позволяет обеспечить незабиваемость насадки регенераторов твердой двуокисью углерода при длительной эксплуатации. Для установок, работающих по циклу низкого давления, способы обеспечения незабиваемости регенераторов твердыми отложениями двуокиси углерода изложены в гл. Так, в установках Кт-5-1, Кт-12-2, КтА - 12 - 2, КтК - 12 - 1, КтАр-12, К-И-1 применяется воздушная тепловая петля по методу тройного дутья, в установке КА-5 - воздушная петля с прохождением теплового потока по змеевикам насадки регенераторов; в установках АКт-17-1, КА-135 - азотная тепловая петля.
В установках, работающих по холодильному циклу двух давлений, превышение обратного потока над прямым позволяет обеспечить незабиваемость насадки регенераторов твердой двуокисью углерода при длительной эксплуатации. Для установок, работающих по циклу низкого давления, способы обеспечения незабиваемости регенераторов твердыми отложениями двуокиси углерода изложены в гл. Так, в установках Кт-5-1, Кт-12-2, КтА - 12 - 2, КтК - 12 - 1, КтАр-12, К-П-1 применяется воздушная тепловая петля по методу тройного дутья, в установке КА-5 - воздушная петля с.
Температурный режим регенераторов наиболее удобно регулировать по температуре воздуха в середине регенераторов. Эта температура зависит от соотношения прямого и обратных потоков по насадке и змеевикам, разности температур на холодном конце регенераторов, количества перерабатываемого воздуха и других причин. Поэтому температура середины регенераторов определяется для каждого агрегата опытным путем, с учетом обеспечения незабиваемости регенераторов двуокисью углерода и минимальной недорекуперации.

Вверху диска наилучшие условия для кристаллизации и наихудшие для возгонки, а внизу, наоборот, наилучшие для возгонки и наихудшие для кристаллизации. Такие отклонения, являющиеся следствием скачкообразного изменения температуры насадки при непрерывном изменении температуры газрвых потоков, затрудняют вынос обратным потоком примесей воздуха, оставшихся на насадке после теплого дутья. Чем больше высота диска, тем больше отклонения от средних условий и тем меньше должны быть разности между температурами газовых потоков и насадки для обеспечения незабиваемости регенераторов.
Технологическая схема установки построена по циклу одного низкого давления; холодэпроизводительность обеспечивается за счет расширения части воздуха в турбодетандере. Расширившийся воздух подается в верхнюю ректификационную колонну и участвует в процессе ректификации. В установке применены регенераторы с насыпной каменной насадкой и встроенными змеевиками для выдачи чистого азота и технического кислорода. Незабиваемость регенераторов обеспечивается выводом части охлажденного воздуха из середины регенераторов. Дальнейшее охлаждение и очистка этого потока воздуха от двуокиси углерода осуществляется в пред-вымораживателе и переключающихся вымораживателях.
Однако каждый метод, применяемый для обеспечения незаби-ваемости регенераторов, имеет свои преимущества. При методе тройного дутья регенераторы с металлической насадкой позволяют уменьшить объем и массу насадки на единицу теплопе сдающей поверхности по сравнению с регенераторами, заполненными базальтом и встроенными змеевиками, при одинаковом количестве перерабатываемого воздуха. Вместе с тем регенераторы с каменной насадкой и встроенными змеевиками, имеющие значительно большие размеры, позволяют увеличить длительность никла переключения и получать чистые продукты разделения воздуха. Поэтому выбор того или иного метода, обеспечивающего незабиваемость регенераторов, определяется назначением установки.
Однако каждый метод, применяемый для обеспечения незаби-ваемости регенераторов, имеет свои преимущества. При методе тройного дутья регенераторы с металлической насадкой позволяют уменьшить объем и массу насадки на единииу теплопер сдающей поверхности по сравнению с регенераторами, заполненными базальтом и встроенными змеевиками, при - одинаковом количестве перерабатываемого воздуха. Вместе с тем регенераторы с каменной насадкой и встроенными змеевиками, имеющие значительно большие размеры, позволяют увеличить длительность цикла переключения и получать чистые продукты разделения воздуха. Поэтому выбор того или иного метода, обеспечивающего незабиваемость регенераторов, определяется назначением установки.
Давление воздуха после турбокомпрессора равно 6 2 ата. Ач т, 1 3 К расход энергии по схеме с отбором чистого азота из нижней колонны практически совпадает с расходом энергии по схеме с отбором чистого азота из верхней колонны. Поэтому в указанных случаях целесообразно строить установку по схеме с отбором чистого азота из нижней колонны, так как ректификационная колонна в этой схеме более простая. Кроме того, следует отметить, что при небольших значениях Ачист незабиваемость регенераторов может обеспечиваться посредством подачи петлевого потока через встроенные в регенераторы змеевики, что упрощает эксплуатацию установки по сравнению со случаем отбора воздуха из середины регенераторов на вымораживатели или адсорберы двуокиси углерода.
Правильный режим работы азотных регенераторов, характеризующийся состоянием воздуха на выходе из регенераторов, близким к сухому насыщенному пару, и определенной температурой в середине реген ера-торов, устанавливается посредством регулирования температуры азота перед регенераторами ( изменением количества конденсирующего воздуха в подогревателе азота) и количества петлевого потока. Данной температуре в середине азотных регенераторов соответствует ( при постоянном количестве перерабатываемого воздуха) определенная разность температур на холодном конце регенераторов. Отбор петлевого потока регулируют по температуре в середине регенераторов, причем увеличение количества петлевого потока приводит к понижению этой температуры и разности температур на холодном конце регенераторов. Для получения наименьшей недорекуперации температуру в середине регенераторов следует поддерживать на максимальном уровне, допускаемом условиями обеспечения незабиваемости регенераторов. Температура леред турбодетандером зависит от количества тепла, отбираемого петлевым потоком в регенераторах. Даже при значительном перегреве воздуха после турбодетандера температуру перед ним понижать не следует, так как вследствие увеличения количества детандерного воздуха флегмовые числа в верхней колонне уменьшаются.
Правильный режим работы азотных регенераторов, характеризующийся состоянием воздуха на выходе из регенераторов, близким к сухому насыщенному пару, и определенной температурой в середине регенераторов, устанавливается регулированием температуры азота перед регенераторами ( изменением количества конденсирующего воздуха в подогревателе азота) и количества петлевого потока. Данной температу ре в середине азотных регенераторов соответствует ( при постоянном количестве перерабатываемого воздуха) определенная разность температур на холодном конце регенераторов. Отбор петлевого потока регулируют по температуре в середине регенераторов, причем увеличение количества петлевого потока приводит к понижению этой температуры и разности температур на холодном конце регенераторов. Для получения наименьшей недорекуперации температуру в середине регенераторов следует поддерживать на максимальном уровне, допускаемом условиями обеспечения незабиваемости регенераторов. Температура перед турбодетандером зависит от количества тепла, отбираемого петлевым потоком в регенераторах. Даже при значительном перегреве воздуха после турбодетандера температуру перед ним понижать не следует, так как вследствие увеличения количества детандерного воздуха флегмовые числа в верхней колонне уменьшаются.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11