粗氩冷凝器工作原理分析

粗氩冷凝器是氩提取设备的关键部件之一，对它的操作是否恰当，将直接影响到粗氩的产量和质量。严重时，甚至会影响到整个空分装置精馏工况的稳定性。
　　在实际操作中，经常会发生这样的现象，为了提高粗氩冷凝器的热负荷，也即提高粗氩塔的阻力，采用提高液空液位的方法。这种方法在粗氩冷凝器液空液位较低时是有效的，但一旦升高到一定的高度后，再继续提高液液位，不但不会使粗氩塔阻力提高，反面会使其下降。为什么会发生这种现象？其实，只要我们分析一下粗氩冷凝器的工作原理和结构特点，就不难理解这种现象的发生。
　　一、粗氩冷凝器工作原理
　　粗氩冷凝器与主冷凝蒸发器比较，在结构上有相似之处。只是粗氩冷凝器侧的介质是液空，冷凝侧的介质是粗氩气。粗氩获得冷量被冷凝，同时液空被蒸发。在蒸发侧的液空，是以一定的循环倍率在其通道内流动，即在通道内有大量液空在循环流动，加热汽化的只占小部分。如图所示。一般情况下，液空循环量与汽化量在7～10倍。循环倍率越大，传热强度就越大，粗氩冷凝器的热负荷就越大，反映在粗氩塔上，就会使粗氩塔阻力升高。在冷凝器结构一定的情况下，循环倍率主要受粗氩冷凝器的温差和液空液位两个因素的影响。
　　二、粗氩冷凝器温差对循环倍率的影响
　　液空在蒸发通道内受冷凝侧粗氩气的加热，液空得到热量，温度升高并部分汽化，使其比重变小。这样，通道内压力小于通道进口处的压力，使液空在通道内向上流动。所以粗氩冷凝器的温差是产生循环倍率的前提，没有温差，液空就不会自动循环。而粗氩冷凝器的温差，主要由液空的组分、蒸发测的压力决定的，当然还液空液位的影响，这将在后面讨论。
　　粗氩冷凝器蒸发侧的液空组分在60～70%O2的范围内，在一定的压力下，不同的含氧量就会有不同的蒸发温度。影响液空的含氧量主要有两个因素：一个是下塔液空的含氧量，下塔液空含氧量越高，蒸发侧的液空含氧量也就越高，使冷凝器的蒸发温度升高，平均温差减小；另一个是液空回流量的大小，在产品设计时一般已考虑了取液空的总量的2～10%作为回流液空量。一般情况下，这个百分比每增加一个百分点，会使液空中的含氧量减小0.3～0.4%个百分点，相应地使蒸发侧的温度降低，从而达到扩大冷凝器温差的目的。
　　液空蒸发侧压力对冷凝器蒸发温度的影响，一般情况下，蒸发侧的压力越低，越利于提高冷凝器的温差。但蒸发侧的压力不是随意可以降低的，它是受到粗氩冷凝器液空蒸汽回到上塔相应截面的压力所约束，也即是一一对应的。然而在有限范围内适当调高蒸发侧压力倒是可以的，那就是有的用户要求粗氩塔设计时应考虑较大幅度减负荷运行时才适当提高液空蒸发侧的压力，以减小冷凝器的温差，达到减负荷的目的。在这种情况下，就必须在液空蒸汽返回上塔的管线上加只控制阀，才得以实现。

楼主最好发全一点，大家就不用翻书了。

115310082 发表于 2012-12-11 19:59

                                
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楼主最好发全一点，大家就不用翻书了。
其实有些东西就是这样，一下子多了反而不知道看什么了。就像发个制氧工上来，很多东西都全了，但是很少有人把它看透！不够楼主可以以单个文档的形式发表！这样不用复制！
同时也可以把文字一并发表，给金币不够的同志！