Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English
Конденсатор-испаритель этого типа (рис. 9) состоит из нескольких пакетов, расположенных звездообразно в цилиндрической емкости, служащей сборником жидкого кислорода. Каждый пакет, имеющий квадратное сечение 500 и высоту 1500 мм, представляет собой чередующиеся открытые вертикальные каналы шириной 6 мм, в которых кипит кислород, и закрытые каналы, в которых конденсируется азот.

ПОИСК





Особенности накопления взрывоопасных примесей в конденсаторахиспарителях

из "Безопасность труда аппаратчика кислородной установки Издание 2"

Конденсатор-испаритель этого типа (рис. 9) состоит из нескольких пакетов, расположенных звездообразно в цилиндрической емкости, служащей сборником жидкого кислорода. Каждый пакет, имеющий квадратное сечение 500 и высоту 1500 мм, представляет собой чередующиеся открытые вертикальные каналы шириной 6 мм, в которых кипит кислород, и закрытые каналы, в которых конденсируется азот. [c.42]
Аналогично прямотрубным конденсаторам-испарителям с внутритрубным кипением в пластинчато-ребристых конденсаторах-испарите-лях обеспечивается естественная циркуляция жидкого кислорода жидкость входит в пакет, в нем кипит, частично испаряется и выбрасывается через верхнюю часть пакета r ямк-пгть. [c.43]
Как уже отмечалось, взрывоопасные примеси, поступая в воздухоразделительные установки с перерабатываемым воздухом, накапливаются в конденсаторах-испарителях. Накопление взрывоопасных примесей может происходить а) в жидком кислороде в растворенном виде от концентраций, при которых устанавливается материальный баланс между количеством примеси, вводимой и выводимой из аппарата (гомогенное накопление) б) на теплоотдающих поверхностях при кипении кислорода в виде отложений в) на поверхностях аппаратов вследствие адсорбции. В последнем случае взрывоопасные условия не могут возникнуть. Поэтому эта форма накопления далее не рассматривается. [c.43]
Интенсивное накопление углеводородов в жидком кислороде при его испарении обусловливается малой летучестью большинства углеводородов при низких температурах. Для подавляющего числа углеводородов можно со сравнительно небольшой ошибкой считать, что концентрация этих примесей в жидком кислороде повышается обратно пропорционально доле жидкости, выводимой из аппарата. Так, если из конденсатора-испарителя в жидком виде выводится 0,01 расхода испаряемой жидкости, то можно считать, что концентрация углеводородов в жидком кислороде, находящемся в этом аппарате, будет в 100 раз больше, чем в жидкости, поступающей в конденса-тор-испаритель. Исключение составляют метан и ацетилен, для которых при подобных расчетах необходимо учитывать вынос примеси с паром. Концентрация ацетилена в описанном выше случае повысится в 28 раз, а метана только в 3,3 раза. [c.43]
Таким образом, обеспечение проточности конденсаторов-испарите-лей является наиболее эффективным средством уменьшения концентрирования взрывоопасных примесей в находящейся в них жидкости. [c.43]
Технологические схемы современных воздухоразделительных установок строят таким образом, чтобы была обеспечена проточность всех аппаратов, где кипит кислород или жидкости, обогащенные кислородом. Работать по схемам, не обеспечивающим необходимую проточность, запрещается, за исключением случаев, предусмотренных инструкцией. В частности, во время отогрева выносных конденсаторов допускается временная работа основных конденсаторов с меньшей проточностью, которая обеспечивается вследствие слива жидкости в витой испаритель-конденсатор. [c.44]
Необходимо отметить, что жидкий кислород, сливаемый из аппаратов для обеспечения проточности, должен испаряться в предназначенных для этого испарителях, котор1 ые должны работать при температуре воды в ванне не менее 353 К (80 °С). Запрещается эксплуатировать установки при неисправном приборе, определяющем расход сливаемой жидкости. [c.44]
Гомогенное накопление углеводородов в жидком кислороде характеризуется их концентрацией. При концентрациях примесей в жидком кислороде, превышающих растворимость, может происходить кристаллизация из раствора. При существующих нормативах на концентрации углеводородов в жидком кислороде кристаллизация примесей из раствора исключается. [c.44]
Для образования взрывоопасных условий при гомогенном накоплении углеводородов в жидком кислороде необходимо, чтобы суммарная концентрация углеводородов (или концентрация отдельной примеси) достигла 5 % (объемн.). Реально такие концентрации. углеводородов могут быть только в колоннах для получения первичного криптонового концентрата, где принимают специальные меры для уменьшения выноса примесей с газообразным кислородом. [c.44]
Концентрации взрывоопасных примесей в жидком кислороде определяют, в конечном счете, интенсивность образования их отложений на теплоотдающих поверхностях при кипении кислорода. [c.44]
Процесс образования отложений примесей при кипении жидкого кислорода принципиально не отличается от процессов образования отложений в парогенерирующегм тракте котельных установок и в выпарных аппаратах. Интенсивность процесса, т.е. скорость роста отложений, зависит от режима кипения. [c.44]
В качестве показателя, характеризующего гидродинамический режим кипения кислорода в трубках, часто используют величину кратности циркуляции. Она зависит от удельного теплового потока, который определяется разностью температур между кипящим кислородом и конденсирующимся азотом, с одной стороны, и относительным уровнем жидкого кислорода в опускной системе, с другой, т.е. отношением уровня жидкого кислорода в опускной системе к длине парогенерирующей части трубки. [c.45]
С уменьшением удельных тепловых нагрузок и относительного уровня кислорода кратность циркуляции также уменьшается. При этом в области малых тепловых нагрузок и относительных уровней наблюдают значительную неравномерность процесса кипения. Она выражается в периодических вскипаниях, происходящих со столь большими интервалами, что верхняя часть трубки определенное время оказывается не смоченной жидким кислородом, хотя жидкость продолжает выбрасываться вместе с паром. Полное прекращение циркуляции происходит при относительных уровнях ниже 0,25. [c.45]
Процесс образования отложений на парогенерирующих поверхностях зависит от того, в каком виде примеси находятся в жидком кислороде Отложения растворенных в кислороде примесей образуются в результате упаривания жидкости в центре парообразования в период роста пузырька пара. От момента отрыва пузырька и до начала роста следующего образовавшегося отложения могут частично растворяться. [c.45]
Сказанное выше справедливо только в случае, если все трубки конденсатора-испарителя работают идентично. В случае, если одна или несколько трубок забиты посторонними частицами или просто запаяны, гидродинамический режим работы таких трубок становится крайне неблагоприятным и они, как правило, выходят из строя в результате микровзрывов. Поэтому при ремонтах длиннотрубных конденсаторов-испарителей обязательной является прочистка шомполом каждой трубки или проверка их проходимости. В случаях обнаружения в конденсаторах трубок, имеющих переток из кислородной в азотную полости, должна быть заглушена не только дефектная трубка, но и трубки, расположенные вокруг. [c.46]
Процесс образования отложений взрывоопасных примесей на парогенерирующей поверхности трубок конденсаторов-испарителей с межтрубным кипением аналогичен описанному выше. Достаточную кратность циркуляции обеспечивают наличием обечайки, надетой на трубный пучок, при уровне жидкого кислорода в конденсаторе более 0,6 длины трубки. Работа при существенно более низких уровнях опасна еще и потому, что циркуляция жидкости в конденсаторе может вообще прекратиться. Это приведет к резкому возрастанию концентрации примесей в жидкости, находящейся внутри обечайки, и соответственно к резкому возрастанию количества отложений на поверхности трубок. [c.46]
Особенно в неблагоприятных условиях работают конденсаторы-испарители установок малой производительности, не имеющие обечайки, надетой на трубный пучок. В этих конденсаторах-испарителях взрывоопасный слой ацетилена может образоваться за 5—10 сут работы. Именно этим объясняется значительное число взрывов таких установок, происходивших до оснащения их адсорберами. [c.46]


Вернуться к основной статье


© 2025 chem21.info Реклама на сайте