Регенераторы кислородной установки

Выше подробно рассмотрен технологический процесс получения газообразного кислорода на примере наиболее простой установки, работающей по циклу высокого давления. В установках с более сложной технологической схемой используются холодильные циклы низкого и высокого давлений, применяются поршневые детандеры, турбодетандеры, регенераторы, кислородные насосы и другое дополнительное оборудование, что вносит ряд особенностей в процессы пуска и обслуживания таких установок. Эти особенности рассматриваются более кратко, так как основные принципы регулирования процесса в воздухоразделительном аппарате остаются такими же, как для установок высокого давления. [c.601]

Регенераторы. На потоке воздуха низкого давления (5—6 атм) при больших объемах проходящего газа часто вместо теплообменников устанавливаются регенераторы. Основное отличие регенераторов заключается в том, что теплообмен в них происходит не через теплопередающую стенку, а через теплоемкую насадку. Регенератор кислородной установки представляет собой цилиндрический кожух, сваренный из стали Ст. 2 (фиг. 165). В кожух помещается насадка из дисков, свернутых из гофрированной алюминиевой ленты толщиной 0,2—0,3 мм, шириной 35—50 мм. Такая насадка позволяет получить в 1 м объема поверхность насадки, равную 2000 Регенераторы являются парными аппаратами в то время как в одном регенераторе происходит охлаждение поступа- [c.373]

Рис. 6-48. Быстродействующий переключающийся клапан для регенераторов кислородной установки.

Кислородная установка БР-1 низкого давления. В настояшее время для получения больших количеств так называемого технологического (96—98%-ного) кислорода, используемого в металлургических процессах, для газификации твердого топлива и др., широко применяются установки низкого давления (6—6,5 йт) с регенераторами и турбодетандером. В таких установках применяются турбодетандеры реактивного действия, впервые разработанные акад. П. Л. Капица в 1937 г. Реактивный турбодетандер имеет высокий адиабатический к. п. д. (0,82—0,83). Крупная становка БР-1 для получения технологического кислорода работает по циклу низкого давления и рассчитана на выработку 12 500 м 1ч 96—98%-ного кислорода. [c.218]

Для нормальной эксплуатации каждая установка глубокого холода снабжается контрольно-измерительными приборами (манометры, дроссельные вентили, указатели уровня, переключатели, предохранительные клапаны и др.), которые монтируются на щите управления разделительного агрегата. В настоящее время разрабатываются схемы дистанционного управления и автоматизации установок глубокого холода, в частности кислородной установки низкого давления. Блок разделения этой установки оснащен восемью автоматическими регуляторами (четыре регулируют тепловой режим регенератора, остальные—режим разделительной колонны). В качестве датчиков служат термометры сопротивления с различной градуировкой, диафрагмы и дифференциальные манометры, газоанализаторы. Регулирующими органами являются дроссельные заслонки, жидкостные вентили, двухседельные клапаны различного диаметра и др. [c.223]

Регенераторы. В кислородных установках регенераторы применяются для охлаждения основного потока воздуха, идущего на разделение в ректификационную колонну, а также для очистки его от двуокиси углерода и от влаги. Для непрерывной работы требуются два аппарата. Регенераторы представляют собой цилиндрические сдвоенные аппараты (рис. 90), заполненные насадкой. В одном из этих аппаратов уходящие из системы газы отдают свое тепло (или холод) насадке, в это же время в другом регенераторе газы, поступающие в систему, нагреваются (или охлаждаются), соприкасаясь с горячей (или холодной) насадкой. Периодический ввод холодного и теплого газа в регенераторы (через 0,5—3 мин) осуществляется автоматически при помощи переключающих механизмов. [c.216]

Схема аппарата БР-1 приведена на фиг. 138. Воздух, сжатый в турбокомпрессоре до 5—6,2 ата, поступает в регенераторы. В установке имеется два кислородных регенератора 1, в которые поступает около 20% воздуха, и три азотных регенератора 2, в которые подается остальное количество воздуха. Азотные регенераторы работают по схеме тройного дутья, т. е. по методу так называемой петли. Принцип петли заключается в использовании части холодного воздуха после регенераторов для дополнительного охлаждения воздуха прямого потока в регенераторах. С этой целью предусмотрено три азотных регенератора, по которым последовательно проходят три потока [c.467]

Проследим процесс разделения воздуха на кислородной установке. Воздух из атмосферы пропускают через ситчатый фильтр, сжимают и охлаждают. Затем с помощью ряда сепараторов, теплообменников и регенераторов воздух очищают от примесей. При этом он охлаждается за счет холода сбросного потока, который в свою очередь нагревается до нормальной температуры. Очищенный воздух дросселируют, в результате чего за счет эффекта Джоуля — Томпсона он охлаждается до температуры сжижения. По другой схеме поток воздуха разделяют. Одну часть направляют на дросселирование, а другую используют для вращения турбины или поршневой машины. Частично сжиженный этими двумя способами воздух направляют в ректификационную колонну. Сверху отбирают газ, сильно обогащенный азотом (т. кип. —196,6 °С), а снизу жидкость, сильно обогащенную кислородом (т. кип. —182,8 °С). [c.49]

Однако экспериментами установлено, что в том случае, когда часть обратного потока не проходит через насадку, но необходимая минимальная разность температур на холодном конце регенераторов обеспечивается тем, что общее количество газов в обратном потоке G 5p остается больще G p, удаление СОг все же происходит достаточно хорошо. Таким образом, решающее значение при выносе примесей имеет не количество обратного потока в насадке, а обеспечение минимальной разности температур. Этим объясняется и гот факт, что основная масса влаги и СОо выносится обратным потоком уже в начале и середине периода обратного дутья. На рис. 73 показан график, иллюстрирующий это положение применительно к влаге. В конце периода выходящие азот и кислород почти не содержат примесей. Метод обеспечения длительной работы регенераторов путем уменьшения ЛГ и увеличения количества газа обратного потока разработан Линде (1932 г.) и применен на кислородных установках двух давлений воздуха. В дальнейшем были разработаны методы обеспечения очистки регенераторов и в установках низкого давления воздуха. [c.119]

Регенераторы-рекуператоры используются в кислородных установках, выпускаемых в США. Для создания необходимой поверхности теплообмена и аккумуляции тепла в регенераторах- [c.214]

При адсорбционном способе очистки воздух из регенератора или теплообменника отбирается в силика-гелевый адсорбер при температуре, близкой к точке вымерзания СО2 для данного давления воздуха. Один из вариантов использования этого способа был показан при описании схемы кислородной установки низкого давления фирмы Линде (см. стр. 216). В этом варианте при избыточном давлении 5 кгс см температура воздуха, отбираемого в адсорбер СО2, равна около —130 °С. [c.398]

Сборник содержит результаты исследований по оценке эффективности турбодетандеров в крупных кислородных установках, по теплоотдаче и гидравлическому сопротивлению в регенераторах с насыпными насадками установок разделения воздуха. [c.2]

В азотно-кислородных установках японской фирмы Кобе Стил на потоке воздуха, отбираемого из середины регенераторов, устанавливают адсорберы. Однако, как показали расчеты, адсорберы больше теплообменников-вымораживателей, периоды работы между переключениями у них меньше, а расход энергии на их отогрев и охлаждение больше. Кроме того, при использовании адсорберов возникает опасность попадания пыли адсор- [c.9]

Принцип работы и устройство. В кислородных установках регенераторы выполняют ту же роль, что и теплообменники, т. е. служат для охлаждения основного потока воздуха, поступающего в кислородный аппарат. Наряду с этим регенераторы выполняют еще и другую функцию—они очищают проходящий через них воздух от влаги и углекислоты, которые вымерзают на насадке регенератора. [c.186]

Конструкция регенераторов такова, что их целесообразно применять только на установках низкого давления, не превышающего 5—б ати, и при больших объемах проходящего через них газа. Поэтому регенераторы широко применяются в средних и крупных кислородных установках производительностью свыше 300 м- Ыас, работающих с применением воздуха низкого давления. [c.186]

Схема кислородной установки низкого давления фирмы Линде (ФРГ), работающей с поглощением двуокиси углерода в силика-гелевом адсорбере, показана на рис. 72. Воздух, очищенный от пыли в воздушном фильтре, сжимается в турбокомпрессоре 1 до избыточного давления 4,1—4,2 кгс/см и проходит через водяной оросительный холодильник 2. Затем воздух направляется в кислородные 3 и азотные 4 регенераторы, по выходе из которых поступает в куб нижней колонны воздухоразделительного аппарата. Жидкость в кубе содержит 38—40% кислорода. [c.215]

Во всех кислородных установках, высокого, среднего и двух давлений воздуха отогрев осуществляют осушенным воздухом, получаемым с компрессора высокого давления. Этот воздух дросселируют до 100— 150 кн/л (1 —1,5 ат) и подают в подогреватель, в которым его температура повышается до 70—80° С. После этого греющий воздух через коллектор и специальные отогревные линии направляют к аппаратам и трубопроводам блока разделения, а затем через продувочные и другие трубопроводы выпускают в атмосферу. В установках низкого давления, р. которых весь воздух подают в блок разделения в неосушенном виде, для отогрева используют воздух, отбираемый после холодного конца регенераторов. [c.272]

В кислородных установках, работающих по принципу двух давлений, это неравенство по массе создается воздухом высокого давления, который входит в блок, минуя регенераторы, а выходит Б виде продуктов разделения (азота и кислорода) через азотные и кислородные регенераторы. [c.111]

Известен случай взрыва кислородной установки, последовавшего за глубоким отеплением регенераторов, вызванным остановкой механизма переключения и обусловленным выносом из регенераторов накопившихся в них углеводородов. [c.23]

Регенераторы. Применяются в крупных кислородных установках в качестве тепло- [c.471]

В крупных кислородных установках водяные пары и (.Ю удаляются преимущественно вымораживанием при очень низкой температуре. Для этой цели применяются так называемые регенераторы (аккумуляторы) холода, работающие периодически, с поиеременным переключением (стр. 419 и 436). [c.414]

На рис. 178 показана схема кислородной установки системы Линде — Френкля. Профильтрованный воздух сжимается в турбокомпрессоре 2 до давления 6,6 ата. Основное количество воздуха (95%) проходит через регенераторы тепла 3 и 4 непосредственно в нижнюю колонну 6 разделительного аппарата. Из четырех регенераторов два охлаждаются азотом и два кислородом. Регенераторы автоматически переключаются через каждые три минуты. Автоматическая система переключения позволяет в течение полутора минут поочередно включать и отключать один из двух регенераторов. При такой системе уменьшаются колебания давления воздуха, поступающего в аппара г. [c.430]

Схема одной из распространенных промышленных установок КН-300-2В для получения газообразного кислорода представлена на фиг. 169. Кислородная установка КГ-300-2П выполнена по схеме двух давлений с поршневым детандером и регенераторами. Основное количество воздуха 1100—1200 нм 1ч, проходя воздушный фильтр 17, засасывается поршневым двухступенчатым компрессором низкого давления 16 и сжимается до 5,2 ат, затем поступает в регенераторы 9, пройдя предварительно маслоотделитель/5 и масляные фильтры 14. В регенераторах ваздух охлаждается отходящим азотом, в установке имеется два азотных регенератора, работающих попеременно. Остальная, меньшая, часть воздуха в количестве 400—420 нм ч засасывается воздушным компрессором высокого давления 1, сжимающим воздух до 90—100 ат (при пуске 200 ат). [c.377]

Регенераторы. В установках АКт-15 и АКтК-16 используются регенераторы с встроенными змеевиками для чистого азота. В межтрубное пространство змеевиков засыпают насадку из кусочков дробленого базальта или кварцита размером 4—8 мм. В регенераторах блока АКт-15 (рис. 111-20) змеевики выполнены из медных трубок диаметром 12 мм и длиной 61 м. Витые змеевики азотных регенераторов состоят из 1306 труб, кислородных регенераторов — из 577 труб. Диаметр азотных регенераторов 3200 мм, высота 9750 мм, масса 162 т (в том числе 110 т каменной насадки). Кислородные регенераторы меньше и легче их диаметр 2200 мм, высота 9900 мм, масса 76 т (в том числе 48 т насадки). [c.137]

На рис. 5-27 приведена принципиальная схема крупной кислородной установки с регенераторами, турбодетандером, разделительным аппаратом двукратной ректификации и криптоновой колонноГ для получения [c.327]

Идея использования регенераторов в низкотемпературных воздухоразделительных аппаратах была предложена М. Френклем в 1924 г. С начала 30-х годов регенераторы начали широко использовать в кислородных установках. [c.106]

Рис. 48. Принципиальная схема кислородной установки низкого давления с регенераторами и тур-бодетандером 1 — фильтр для воздуха, 2 — турбокомпрессор,. 3, 4 — кислородный и азотный регенераторы, 5 — колонна высокого давления, б — колонна ниэкого давления. 7 — конденсаторы-испарителн, 8 — переохладитель жидкости, 9, 10 — теплообменники, 11 — турбодетандер, 12— керамические фильтры, 13 — силикагелевый фильтр, 14 — сепаратор

Установка БР-5 по 1-му варианту предназначена для работьг в условиях жаркого климата, поэтому она снабжена системой дополнительного охлаждения сжатого воздуха с использованием для этой цели отходящего азота. Сжатый в турбокомпрессоре воздух после концевого холодильника подается снизу в воздушноводяной скруббер 1. Барботируя через хо.подную воду, стекающую по тарелкам скруббера, воздух охлаждается и затем поступает в регенераторы кислородные 5 и азотные 6. Охлаждающая вода подается на верхнюю тарелку азотно-водяного скруббера 2 и, стекая вниз, частично испаряется азотом, который поступает иа регенераторов. Вода при этом охлаждается, собирается в резервуаре 4, откуда насосом 3 подается на орошение скруббера 1 и в концевые холодильники кислородных турбокомпрессоров. Применение системы предварительного азотно-водяного охлаждения для воздуха позволяет эксплуатировать установки БР-5 при высокой температуре (до 45 °С) и значительной влажности окружающего воздуха. [c.234]

Последний способ принят в установках низкого давления для получения жидкого кислорода, разработанных акад. П. Л. Капицей, а также в азотно-кислородных установках БР-6. При- геняются различные конструкции вымораживателей плоские (установки П. Л. Капицы) витые трубчатые высокого давления с прохождением очищаемого воздуха внутри трубок (установки Г-540, КТ-3600, Г-6800) низкого давления с прямыми трубками и прохождением очищаемого воздуха в межтрубном пространстве (установки БР-6). Вымораживатели прямотрубные, используемые в установках с регенераторами, имеют в межтрубном пространстве поперечные перегородки для задержания кристаллов двуокиси углерода, выпадающих вследствие кратковременного возрастания скорости воздуха при переключении регенераторов. [c.395]

В отличие от ранее рассмотренных устаяовок, мощная кислородная установка типа БР-1, созданная во ВНИИКИМАШ, работает по циклу низкого давления, что стало возможным благодаря применению высокоэффективного турбодетандера, который все потери холода в установившемся режиме компенсирует без использования воздуха высокого давления. Очистка от углекислоты и сушка от влаги всего перерабатываемого воздуха осуществляются в регенераторах блока разделения, вследствие чего отпадает необходимость в громоздком оборудовании по очистке и осушке части воздуха, что имело место в установках, работающих по циклу двух давлений. Очистка от углекислогы всего перерабатываемого воздуха стала возможной в результате использования процесса тройного дутья, обеопечившего, как показала практика эксплуатации, длительную работу блока разделения. [c.48]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология