Установки кислородные с турбодетандером и регенераторами

Рис. 4.4. Кислородный цех с тремя установками БР-1 а — план б — разрез по А—Б I — блоки разделения воздуха БР-1 1 — подогреватели воздуха 3 — криптоновые блоки 4 — механизмы переключения клапанов регенераторов 5 — влагоотделители-фильтры 6 — щиты приборов криптонового блока 7 — пульты дистанционного управления блоком разделения 8 — щиты приборов блока разделения 9 — щиты управления турбодетандерами 10 — турбодетандеры II — турбокомпрессоры воздушные производительностью по 84 ООО м /ч 12 — пульты управления турбокомпрессорами 13 — станции управления и защиты синхронного электродвигателя турбокомпрессора и двигателя постоянного тока маслонасоса 14 — щит контрольно-измерительных приборов турбокомпрессора.

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]

Однако при высоком давлении компрессор и детандер могут быть выполнены эффективными лишь в виде поршневых машин. Это накладывает определенные ограничения на мощность кислородной установки. Между тем промышленность предъявляет спрос на большие количества кислорода, измеряемые десятками и сотнями тысяч кубометров в час. Поэтому, естественно, изыскиваются пути для повышения экономичности холодильного цикла при умеренных и низких давлениях, так как в этом случае сжатие и расширение можно производить в турбомашинах, а теплообмен в регенераторах, т. е. в машинах и аппаратах, которые могут быть осуществлены для больших расходов. Для повышения экономичности холодильного цикла низкого давления в первую очередь нужно повысить к. п. д. турбодетандеров. Путь для этого был указан академиком П. Л. Капицей, предложившим конструировать турбодетандеры по типу радиальных гидротурбин [2]. Им же был построен первый образец такого турбодетандера и осуществлено сжижение воздуха при давлении цикла всего в 6 ата [7]. [c.3]

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]

На рис. 1У-32 дана принципиальная схема этого процесса. Воздух, очищенный от пыли в фильтре 12, поступает в турбокомпрессор 1 и при давлении 6—7 ат, пройдя холодильник 2, нагнетается в кислородные 3 и азотные 4 регенераторы, где охлаждается отработанными и удаляемыми из установки кислородом и азотом. Основное количество воздуха из регенераторов поступает в нижнюю колонну 9. Около 20% всего воздуха поступает в турбодетандер 10, в котором расширяется с 6—7 до 1,5 ат для получения холода и покрытия холодопотерь установки. Из турбодетандера воздух подается в верхнюю колонну 7. [c.258]

Приняв давление-после турбокомпрессора равным 7 шпа, недорекуперацию на теплых концах кислородных и азотных регенераторов равной 4°, потери в окружающую среду 1,25 ккал)м перерабатываемого воздуха, к. п. д. турбодетандера t = 0,8, составляем уравнение теплового баланса установки [c.103]

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]

Воздух, расширившийся в турбодетандере с избыточного давления 4 до 0,3 кгс см-, подается в верхнюю колонну. В описываемой установке количество кислорода, проходящего через кислородные регенераторы, на 2,5% больше количества поступающего в них воздуха. Через азотные регенераторы воздуха проходит больше, чем азота. Вследствие этого разность температур на теплом конце азотных регенераторов не превышает 1 Ч-2 град и холодопотери от недорекуперации в них незначительны. [c.217]

Для практического использования излагаемых методов расчета и отдельных формул в конце книги дается подробный технологический расчет кислородной установки типа КТ-3600 с регенераторами и турбодетандером. [c.12]

Крупные кислородные установки с регенераторами и турбодетандером 281 [c.281]

КРУПНЫЕ КИСЛОРОДНЫЕ УСТАНОВКИ С РЕГЕНЕРАТОРАМИ И ТУРБОДЕТАНДЕРОМ [c.281]

Рис. 6-14. Схема кислородной установки с регенераторами и турбодетандером производительностью 3 600 м /ч 97% О,

Кислородная установка ВНИИКИМАШ БР-5 предназначена для удовлетворения потребности металлургических заводов в технологическом и техническом кислороде. Номинальная производительность установки составляет 5000 пм Ы кислорода. Установка работает по технологической схеме одного низкого давления с расширением части воздуха в турбодетандере и последующим вводом его в среднюю часть верхней колонны. Длительная работа регенераторов без забивки их твердой двуокисью углерода в условиях равенства количеств прямого и обратного потоков достигается путем введения так называемой петли по методу тройного дутья. Для осуществления тройного дутья в установке имеются три азотных регенератора. Кислородных регенераторов два, их незабиваемость обеспечивается, как обычно, некоторым (3—4%) избытком обратного потока над прямым. [c.34]

Установка БР-1Кч аналогична по своему устройству рассмотренным выше установкам типа БР-1. Технический кислород, получаемый в верхней ректификационной колонне установки, нагревается в кислородных регенераторах с обычной насадкой из алюминиевой ленты. Чтобы технический кислород при этом не загрязнялся, на холодном конце регенераторов после автоматических клапанов предусмотрены специальные клапаны принудительного действия и клапаны для сброса воздуха в линию после турбодетандера. [c.40]

Наиболее крупной кислородной усгановкой с регенераторами, турбодетандером и холодильным циклом высокого давления, работающей в настоящее время, является установка производительностью 3 600 м , 97% 0 1 ч. [c.282]

Азото-кислородная установка. Предназначена для производства чистого азота и технологического кислорода. Работает по схеме низкого давления с расширением части ноздуха в турбодетандерах. Регенераторы заполнены базальтовой насадкой и оборудованы встроенными змеевиками для чистого азота, технологического и технического ислорода. [c.208]

Принципиальная технологическая схема установки приведена на рис. 24, а. Сжатый в турбокомпрессоре воздух поступает в два кислородных 1 и шесть азотных 2 регенераторов с каменной (базальтовой) насыпной насадкой. В регенераторах расположены змеевики из медных труб диаметром 25 мм, по которым проходят чистый азот и технический кислород. Переключение газовых потоков производится автоматическими клапанами 3, установленными на холодных концах, и клапанами принудительного действия, расположенными на тепловых концах регенераторов. Воздух из регенераторов поступает в куб нижней колонны 13, в которой подвергается первичному обогащению кислородом, а затем через фильтры из пористой металлокерамики и си-ликагелевые адсорберы 5 направляется в среднюю часть верхней колонны 9 для дальнейшей ректификации. Азот из нижней колонны отбирается в двух местах жидкий азот из средней тарелки поступает на орошение верхней колонны, предварительно проходя через переохладитель 8, а газообразный азот высокой чистоты отбирается сверху и направляется в межтрубное пространство конденсаторов 10 и 11 (первый поток) в один из турбодетандеров 4 (второй [c.76]

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

Установка низкого давления (4,0—5,2 кгс1см у, азотные и кислородные регенераторы с каменной насадкой и встроенными змеевиками для потоков чистого азота и технического кислорода несбалансированный поток осуществлен путем отвода части чистого азота под давлением 5 кг1см в змеевики, расположенные в нижней части регенераторов, с последующим расширением этого азота в турбодетандере аварийная и предупреждающая сигнализация отклонения технологических параметров сигнализация работы принудительных клапанов переключения регенераторов [c.196]

Установка низкого давления (5,4 кгс/см у, азотные и кислородные регенераторы с каменной насадкой и встроенными змеевиками для потока чистого азота несбалансированный поток осуществлен путем отбора части воздуха из середины регенератора в вы-мораживатели СОг, турбодетандер установлен на потоке воздуха из куба нижней колонны в верхнюю дистанционное управление и автоматизация управления для основных потоков газов и жидкости [c.200]

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

В установке низкого давления (рис. 4.25) весь воздух, подаваемый турбокомпрессором, пройдя концевой холодильник, поступает под избыточным давлением 5—6 кгс1см- в кислородные 1 и азотные 2 регенераторы блока разделения, где охлаждается отходящими кислородом и азотом. Основное количество воздуха после регенераторов поступает в нижнюю колонну. Около 20% воздуха после регенераторов отводится в турбодетандер 4 для получения холода, компенсирующего холодопотери. В турбодетандере воздух [c.186]

В установке Кт-5-2 используются фильтры из пористого металла с общей поверхностью фильтрации около 8 м-. Для поглощения ацетилена в адсорберах применяется мелкопористый силикагель, высота слоя адсорбента 0,5 м. Воздух из турбодетандера вводится в верхнюю колонну между 17-й и 18-й тарелками. Верхняя колонна имеет 36 тарелок. Жидкий кислород из сборника верхней колонны поступает в конденсаторы 12 и 13. Газообразный кислород из этих конденсаторов возвращается в верхнюю колонну, а жидкий кислород через, центральные сливные трубы сливается в выносной конденсатор 14. Испаряемый в конденсаторе 14 кислород подвергается очистке от ацетилена и других углеводородов в переключаемых адсорберах 15, куда он подается с помощью парлифта 16, включенного в циркуляционный контур очистки продукционного кислорода. Часть кислорода в кислородные регенераторы отбирается также из сборника верхней колонны. При получении криптоно-ксенонового концентрата технологический кислород перед поступлением в кислородные регенераторы отмывается от криптоно-ксенона в криптоновой колонне 18, работающей так же, как и колонна в установке БР-1, описанной выше (см. разд. 4.7.2). [c.205]

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]

С отбирается часть перерабатываемого воздуха, что обеспечивает условия незамерзаемосли регенераторов, уменьшая разность температур на холодном коице азотных регенераторов до нужного значения (3—4°С). В кислородных регенераторах обратный поток превышает прямой на 3—4%, что обеспечивает условия нормальной работы их. Воздух, отобранный из азотных регенераторов, содержит еще загачительное количество СО2, для поглощения которой служат переключающиеся адсорберы с силикагелем. К потоку очищенного в адсорберах воздуха добавляется некоторое количество воздуха из нижней колонны, и суммарный поток, составляющий 20—25% всего перерабатываемого воздуха, поступает в турбодетандер, а оттуда — в верхнюю колонну аппарата. Остальные детали схемы не требуют пояснений. Исключение цикла высокого давления упрощает схему устано<вки и позволяет снизить энергетические затраты на 1 нм кислорода до величины порядка 0,45—0,47 квт-ч, т. е. на 10— 12% по сравнению с установкой Линде—Френкль, включающей цикл высокого давления. [c.13]

Последние два десятилетия характеризуются увеличением производительности кислсфодных и азотных установок и установок разделения слож ных газо вых Смесей. Появились новые типы кислородных установок с регенераторами и турбодетандерами. Ввиду большой потребности в редких газах при получении кислорода, стали попутно извлекать аргон, криптон и ксенон. В 1954 г. в Советском Союзе была пущена крупная кислородная установка БР-1 производительностью 12 500 м технологического кислорода в час. Эта установка представляет собой большое инженерное сооружение. Для сжатия воздуха применяются турбокомпрессоры производительностью 85000 воздуха в час для конечного давления 6,5 ата. Требуемая холодопроизводи-тельность лолучается с помощью турбодетандера. [c.12]

На рис. 6-14 изображена схема кислородной установки с регенераторами и турбодетандером типа Линде—Френкль производительностью [c.282]

VI этап (см. П-14)—перевод блока на рабочий режим, начинают после установления нормального температурного режима в регенераторах /, 2 и накопления жидкости в сборнике и конденсаторах 7, 10 верхней колонны и колонны технического кислорода до количеств, установленных для нормального технологического режима. Уменьшают холодопроизводительность установки, для чего выключают один из турбодетандеров 4. Второй турбодетаидер переводят на рабочий режим. Секцию кубовой жидкости переохладителя 6 переключают с режима накопления жидкости на нормальную работу — доохлаждение кубовой жидкости. Переключают небалансирующийся поток воздуха ( петлю ) с пусковой линии в нижнюю колонну. Прекращают отбор газообразного кислорода из верхней колонны 5 весь кислород получают из колонны технического кислорода 9. Доводят количество перерабатываемого воздуха до паспортного. Переключают систему приказного воздуха на питание из воздушных змеевиков кислородных регенераторов. Нагрузку турбодетандера устанавливают такой, чтобы уровень жидкости в аппаратах устанавливался постоянным в соответствии с инструкцией. Устанавливают необходимые концентрации промежуточных и конечных продуктов разделения воздуха также в соответствии с инструкцией. После этого включают аппаратуру для получения неоно-гелиевой смеси и технического кислорода высокого давления. [c.117]

В установке принят холодильный цикл одного низкого давления с расширением части перерабатываемого воздуха в турбодетандере. Незабиваемость регенераторов обеспечйвается отбором части сжатого воздуха из середины регенераторов. Затем этот поток очищается от двуокиси углерода в переключающихся адсорберах. Чистый азот выводится из установки через змеевики, встроенные в азотные и кислородные регенераторы. Особенность установки — наличие газового адсорбера на всем потоке воздуха из регенераторов в нижнюю колонну. Благодаря этому перерабатываемый воздух [c.64]