Холодопроизводительность воздухоразделительной установки

Отдельные типы установок могут не иметь того или иного оборудования. Так, в мелких установках часто отсутствуют специальные машины для производства холода, а холодопроизводительность обеспечивается дроссель-эффектом сжатого воздуха. В крупных воздухоразделительных установках в качестве теплообменных аппаратов применяют регенераторы или реверсивные пластинчато-ребристые теплообменники, в которых одновременно с теплообменом происходит также очистка воздуха от влаги и двуокиси углерода. [c.153]

Регулирование теплового режима. Тепловой режим воздухоразделительной установки регулируют воздушным дроссельным вентилем. Увеличивая или уменьшая его открытие, изменяют давление воздуха перед блоком разделения, что в установках с циклом высокого давления и дросселированием воздуха является средством изменения холодопроизводительности цикла. Изменение теплового баланса блока разделения при возрастании или уменьшении холодопотерь немедленно сказывается на изменении уровня жидкого кислорода в конденсаторе, поскольку уровень жидкости в испарителе поддерживается постоянным. Понижение уровня кислорода в конденсаторе указывает на возрастание холодопотерь для восстановления прежнего уровня необходимо повысить давление после компрессора. Повышение уровня жидкости в конденсаторе, наоборот, указывает на избыток холода, и давление воздуха в цикле должно быть снижено. [c.597]

Тепловые балансы теплообменников, верхней и нижней колонны. Удельную холодопроизводительность воздухоразделительной установки (рис. 58) можно записать следующим уравнением [c.52]

Регулирование холодопроизводительности с помощью парциального подвода. В крупных воздухоразделительных установках [c.118]

При эксплуатации воздухоразделительной установки требуемая холодопроизводительность может изменяться в результате изменения производительности установки изменения температуры атмосферного воздуха и температуры воздуха, подаваемого в блок изменения количества отбираемой жидкости накопления жидкости после кратковременных остановок и т. п. Поэтому для рациональной эксплуатаций воздухоразделительной установки необходимо регулировать холодопроизводительность турбодетандера Q= Если принять в первом приближении, что состояние газа до турбодетандера и давление за ним во время эксплуатации остаются неизменными, то регулирование сводится к регулированию расхода С с возможно малым падением удельной холодопроизводительности Дг = Ais f . [c.388]

Таким образом, проведенное исследование показывает, что парциальное регулирование в реактивных турбодетандерах, комплектующих воздухоразделительные установки с пределами регулирования 25—35% от номинальной холодопроизводительности, нецелесообразно. [c.124]

Холодопроизводительность установки. В циклах, на которых базируются все воздухоразделительные установки, холод, содержащийся в обратном потоке, не может быть полностью рекуперирован [c.55]

Как будет видно из анализа, схем установок (см. главу IV), связь этого цикла с общей технологической схемой и соответственно его роль в обеспечении необходимой холодопроизводительности, а также влияние на конечные показатели общей эффективности зависят от построения всей схемы воздухоразделительной установки, определяемого данными конкретными условиями. Отвлекаясь от этой связи, можно сделать несколько замечаний общего характера в отношении возможного направления в организации холодильного цикла. [c.82]

ТАБЛИЦА IV-I ХОЛОДОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ЦИКЛОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ в ВОЗДУХОРАЗДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВКАХ [c.190]

Упомянутое ранее, при рассмотрении простого цикла с дросселированием, использование роста холодопроизводительности при увеличении давления для перехода к воздухоразделительной установке двух давлений при данном построении цикла должно дать значительно больший эффект и применяется на практике. [c.49]

Относительно большая холодопроизводительность при высоких давлениях может быть использована в воздухоразделительных установках двух давлений. Такое решение реализовано, например, в установках КГ-ЗОО-М и КТ-1000 и будет подробнее рассмотрено далее. Следует отметить, что в установке двух давлений, согласно сказанному выше, возможно путем соответствующего построения материально-теплового баланса уменьшить обратный поток в холодильном цикле и за счет этого увеличить отвод в детандер, а следовательно, и холодопроизводительность цикла. [c.72]

Если не ставится цель выработки холода для отдачи на сторону, то для обеспечения протекания всего процесса достаточно иметь холодопроизводительность в цикле, соответствующую только потерям и ро, т. е. иметь Q == + Яо, что большей частью и имеет место на воздухоразделительных установках. Для обеспечения в последнем случае необходимой холодопроизводительности, очевидно, требуется подобрать такое давление сжатия, при котором = 1 — [c.37]

Уже при промежуточном температурном уровне 175° К холодопроизводительность (с учетом уменьшения затраты глубокого холода для сжижения) больше той, которая требуется для получения всего кислорода в жидком виде. Использование же избытка холода для построения схемы воздухоразделительной установки двух давлений не оправдывается ввиду значительного усложнения всего комплекса оборудования и условий эксплуатации. [c.51]

С увеличением производительности воздухоразделительных установок потерн холода на 1 м перерабатываемого воздуха снижаются, поэтому не требуется сжимать его до высокого или среднего давления. В таких установках воздух делится на два потока первый сжимается до высокого давления и обеспечивает холодопроизводительность процесса, второй (технологический) сжимается до низкого давления, необходимого для процесса ректификации. Холодильный цикл двух давлений использован в отечественных установках К-0,3 К-3,6 КАр-3,6 и др. [c.123]

В установках большой производительности холодопотери на 1 перерабатываемого воздуха меньше, поэтому в них возможно сжимать до высокого давления не весь перерабатываемый воздух, а только часть его. Холодопроизводительность цикла, получаемая при расширении в детандере только части сжатого воздуха, достаточна для компенсации холодопотерь воздухоразделительного аппарата. Удельный расход энергии на получение кислорода при этом значительно уменьшается. [c.182]

При получении аргона на крупных воздухоразделительных установках блок очистки аргона от азота размещают в общем кожухе с основным воздухоразделительным аппаратом или в так называемом аргонном блоке вместе с колонной сырого аргона. В этом случае покрытие холодопотерь колонны очистки производится за счет резерва холодопроизводительности воздухоразделительного аппарата. В частности, в установках КТ-3600 Ар принято такое расположение блока очистки. Опыт эксплуатации показал, что колонна для очистки аргона от азота практически не оказывает влияния на режим воздухоразделительного аппарата. [c.83]

В том случае, когда блок очистки располагается отдельно от основной воздухоразделительной установки, холодопроизводительность блока обеспечивается дроссель-эффектом аргоно-азотной смеси, поступающей на очистку, и дроссель-эффектом воздуха высокого давления холодильного цикла. При производительности блока очистки 60—65 пм ч расход воздуха высокого давления составляет около 250 нж /ч. [c.83]

Тепловой баланс воздухоразделительного аппарата выражается равенством холодопотерь Qa и холодопроизводительности установки Q Q = Qп. Если установка предназначена для получения газообразных и жидких продуктов разделения воздуха, то общие потери, Вт, [c.56]

Одним из положительных качеств воздухоразделительных установок низкого давления является способность их к саморегулированию процесса и поддержанию холодопроизводительности цикла на уровне холодопотерь в установке. При возрастании холодопотерь уровень жидкости в конденсаторах понижается, что вызывает повышение давления в нижней колонне, так как поверхность теплопередачи конденсатора, обеспечивающая сжижение поступающих из нижней колонны паров азота, сокращается. Повышение давления приводит к уменьшению количества воздуха, поступающего в блок разделения из турбокомпрессора. При этом соответственно уменьшаются потери от недорекуперации на теплом конце регенераторов, что снижает общую величину холодопотерь установки. [c.632]

Пуск установки — ответственный этап во время пуска происходит охлаждение всех частей воздухоразделительного аппарата от положительных до очень низких рабочих температур. Поэтому в пусковой период необходимо максимально использовать холодопроизводительность цикла. Необходимо также обеспечить постепенное и равномерное охлаждение частей аппарата во избежание их повреждения из-за деформаций от изменения температуры. Кроме того, режим пуска должен быть таким, чтобы исключалась возможность 1) забивки холодных частей воздухоразделительного аппарата кристаллами льда и твердой двуокисью углерода, [c.583]

В схеме воздухоразделительной установки условия работы машины меняются в широком интервале в связи с изменениями режима работы системы разделительный аппарат —турбокомпрессор. В основном эти изменения связаны с сезонными колебаниями температуры атмосферного воздуха. Чтобы обеспечить надежную работу установки, турбодетандер конструируют с расчетом на максимальную холодопроизводительность. Между тем на практике пределы изменения холодопроизво-дительности турбодетандера составляют 50—100% от расчетной величины. Только 2—0,5% времени в течение года турбодетандер работает в расчетном режиме. Все остальное время машина работает в нерасчет- [c.154]

В случае присоединения установки типа БРА непосредственно к основному воздухоразделительно.му аппарату потери холода в ней компенсируются за счет резерва холодопроизводительности основного блока. Работа ацпарата для очистки аргона от азота в данном случае несколько отличается от работы автономной установки [4 5]. Очищенный от кислорода аргон поступает в теплообменник 1 (рис. 46), охлаждается в нем за счет испарения и подогрева чистого аргона и поступает в трубное пространство нижнего конденсатора 4. Далее жидкость проходит через адсорбер 5 и дросселируется в среднюю часть колонны 6 (при числе тарелок в колонне 48 жидкость подается на 22-ю тарелку). Для сообщения дополнительного количества тепла из куба нижней колонны основного аппарата по линии с подается часть насыщенных паров воздуха. Жидкий воздух из змеевика, расположенного в конденсаторе 4, дросселируется в переохладитель жидкого аргона 3, и далее пары его поступают на охлаждение рубашки аргонного насоса, откуда выводятся по линии й. [c.132]

Регулирование теплового режима. Тепловой режим воздухоразделительной установки регулируют воздушным дроссельным вентилем. Увеличивая или уменьшая его открытие, изменяют давление воздуха перед блоком разделения, что в установках с щ1Клом высокого давления и дросселированием воздуха является средством изменения холодопроизводительности цикла. [c.592]

Если для воздухоразделительной установки, как и раньше, принять потери холода равными 2,75 ккал/кГ, то для обеспечения соответствующей холодопроизводительности при данном цикле необходимое давлен не сжатия будет равно 34 кПсм . Удельный расход энергии при изотермическом к. п. д., равном 0,6, и холодильном коэффициенте аммиачной установки -1,2 (из расчета, что на 1 квт-ч получается 1000 к/сал) составит 123 + 1,2 = = 124,2 ккал, или 0,144 кет ч на 1 /сГ и 0,174 кет ч на 1 нлг перерабатываемого воздуха при выходе кислорода, равном 18,0% от объема перерабаты- [c.49]

Если для воздухоразделительной установки принять потери холода равными 11,5 кдж1кг, то для обеспечения соответствующей холодопроизводительности при данном цикле, с промежуточным охлаждением до 230° К,-необходимое давление сжатия будет равно 3,1 Мн1м . Удельный расход [c.46]

Использование роста холодопроизводительности при увеличении давления для перехода к воздухоразделительной установке двух давлений при данном построении цикла должно дать значительно больший э( х )ект. Например, давлению сжатия 12,0 Мн м и температурному уровню 230° К соответствует холодопроизводительность 43 кдж1кг. Если принять потери холода равными 10 кдж кг перерабатываемого воздуха — высокого и низкого давления, — то избыток холода на 1 кг воздуха высокого давления составит 43 — 10 = кдж кг. При давлении во втором потоке, равном 0,65 Мн м , лонижение энтальпии на температурном уровне 230° К, являющееся холодо-производительностью этого потока, составляет около 2 кдж кг. Следовательно, за счет холода высокого давления необходимо покрыть на 1 /сг воздуха низкого давления 10 — 2 = 8 кдж кг. [c.47]

Упрощенная схема построения цикла с двумя давлениями применител ьно к воздухоразделительной установке дана на рис. 18. По этому принципу в основном строятся схемы довольно крупных установок, предназначенных для получения азота. Действительные параметры при нормальном режиме близки к принятым в приведенном выше примере. Компрессор обеспечивает возможность повышения давления сжатия до 20,0 Мн1м и резерв холодопроизводительности используется для покрытия дополнительного расхода [c.48]

Характером изменения холодопроизводительности определяется то, что при пониженных давлениях показатели рассматриваемого цикла значительно хуже, чем показатели цикла с детандером на низком температурном уровне. Так (см. рис. 29 и 43), если в цикле с детандером на низком температурном уровне для обеспечения работы воздухоразделительной установки при потерях 11,5 кдж1кг достаточно было давления около 1,2 Мн1м , то при рассматриваемом цикле оно должно быть около 3,0 Мн м , т. е. примерно такое же, как и в цикле с дросселированием и промежуточным аммиачным охлаждением. Показатели сравниваемых циклов сближаются только при давлении порядка 20,0 Мн1м и даже при этом давлении рассматриваемый цикл имеет несколько худшие показатели, несмотря на принятый, более высокий к. п. д. детандера с понижением давления относительное ухудшение показателей данного цикла становится все более заметным. [c.72]

Дальнейшее развитие турбодетандеростроения характеризуете я увеличением теплоперепада на ступень и разработкой машин с двухступенчатым расширением. Для повышения эффективности использования турбодетандеров в воздухоразделительных установках предполагается для всех крупных установок разработать турбодетандеры с эффективным регулированием холодопроизводительности. [c.297]

Фирма Линде, используя обе новинки - регенераторы Френкля и Турбо детандер, создала, воздухоразделительные установки Линде-Френкль для получения газообразного кислорода производительностью до 3600 м /ч кислорода. В них большая часть воздуха сжималась до низкого давления (0,6 Пa), необходимого для ректификации в колонне. Этот воздух сжимался в турбокомпрессоре, а затем охлаждался и очищался в регенераторах. Необходимое охлаждение происходило в турбодетандере, который работал тоже при начальном давлении 0,6 МПа. Но он все же не обеспечивал всю нужную холодопроизводительность и приходилось часть воздуха (5-6%) сжимать до высокого давления и дросселировать, как в классическом процессе Линде. Лля этого пришлось сохранить поршневой компрессор и химическую очистку возгуха. Таким обра-30 , получился некий гибрид из нового (низкое давление воздуха, регенераторы, турбокомпрессор, турбодетандер) и старого (высокое давление воздуха, поршневой компрессор, химическая очистка). Но доля воздуха, сжимаемого до низкого давления, все же превышала 95%. Эти установки, несомненно, были большим достижением 30-х годов в этой области техники. [c.276]

Как было указано раньше, даже в лучших современных воздухоразделительных установках глубокого охлаждения к. п. д. весьма низок (расход энергии значительно выше теоретического). Основными причинами столь низкого к. п. д. являются 1) неидеаль-ность холодильного цикла, 2) несовершенство теплообменников и 3) потери холода через изоляцию ). Если продукты разделения получаются. в виде жидкости, основное значение обычно имеет к. п. д. холодильного цикла, поскольку количество холода, необходимое для охлаждения и конденсации газа, гораздо больше, чем потери холода через изоляцию и от несовершенства теплообмена. Если же чистые продукты разделения получаются в виде газов при комнатной температуре, то почти вся холодопроизводительность расходуется на компенсацию потерь через изоляцию и неполноту теплообмена. В этом случае обш,ий [c.98]

К основным преимуществам воздухоразделительных установок с ХГМ можно отнести исключение из системы воздуха высокого давления, а во многих случаях полноё исключение машин для сжатия воздуха снижение веса и размеров простота в обслуживании и возможность создания полностью автоматизированных установок возможность снижения расхода энергии применительно к установкам малой производительности. К недостаткам установок с ХГМ относятся кратковременность рабочей кампании трудность создания ХГМ на большие холодопроизводительности сложность конструкции ХГМ по сравнению с расширительными машинами, в особенности по сравнению с турбодетандерами. Поэтому ХГМ могут найти применение лишь в установках малой и средней производительности. К настоящему времени созданы ХГМ холодопроизводительностью до 46 кет, на базе которых могут быть разработаны установки производительностью до 0,11 кг сек (400 кг ч) жидкого кислорода или жидкого азота. [c.224]

В этом случае холодопотери колонны очистки покрываются из резерва холодопроизводительности аппарата. В частности, такое расположение блока очистки принято в установках КТ-3600Ар. Опыт эксплуатации показал, что колонна для очистки аргона от азота практически не влияет на режим воздухоразделительного аппарата. [c.81]

Присоединение криптоновой колонны к воздухоразделительному аппарату несколько изменяет режим его работы. Увеличение холодопотерь на 10—15% вызывает необходимость повыщения холодопроизводительности установки за счет увеличения потока воздуха, расширяемого в турбодетандере это несколько снижает чистоту азота, выходящего из верхней колонны, и степень извлечения кислорода. Дополнительное сопротивление на линии газообразного кислорода, создаваемое криптоновой колонной и достигающее 70—80 мм рт. ст., приводит к некоторому повышению давления в верхней и соответственно в нижней колоннах воздухо-)азделительного аппарата и давления за турбокомпрессором. Результатом указанных обстоятельств является повышение удельного расхода энергии на получение кислорода приблизительно на 5—7%. [c.128]