隨著科學技術的發展,90年代的150m3/h空分設備已改配透平膨脹機,有的老設備改造也采用透平膨脹機來替代活塞式膨脹機。因此,對分餾塔溫度的控制也有些變化。
T1溫度是指熱交換器中部,即膨脹機進口溫度;T2溫度是指膨脹機出口進下塔前的空氣溫度;T3是指熱交換器出口管、高壓空氣節流閥(V1)前的溫度。
T1的作用是顯示膨脹機進氣溫度,并控制進膨脹機前空氣溫度不得接近該壓力下的液化溫度。在正常啟動階段是可以預測T2、T3溫度的變化,從而便于將T2、T3控制在理想的范圍內。T1溫度高低的變化取決于膨脹量多少的變化。膨脹量越大,進入第二熱交換器的高壓空氣量越少,返流氣體進入第一熱交換器的冷量就增多,T1溫度降低;反之,膨脹量減少,T1溫度就升高。
T2溫度在設備啟動初期和T3溫度達到-155℃以下是不必控制的。因為在開車初期設備溫度較高,為了充分發揮膨脹機的制冷潛力,兩臺膨脹機全負荷運轉,T2溫度逐漸下降。當T2溫度下降到-150℃時,打開V1閥,使T3溫度逐步下降。若V1開啟過大,通過第二熱交換器的空氣量過多,返流氣體冷量被充分回收,進入第一熱交換器的返流氣體溫度就會升高,T1、T2溫度也隨之升高;若V1閥開啟過小,則反之。
因此,在這段時間可用V1閥的開度來控制T2溫度。活塞式膨脹機的T2溫度一般控制在-140~-155℃,而透平膨脹機的T2溫度可控制在-155~165℃。應該指出的是,T2溫度水平高低與熱交換器結構和熱端溫差有關。一般老式150m3/h空分設備是采用盤管式換熱器,T2溫度過低,熱端溫差會擴大,冷損增加,這是不允許的。新型150m3/h空分設備的熱交換器是鋁制板翅式換熱器,傳熱面積比盤管式要大,一般熱端溫差不易擴大,因此,T2溫度水平可控制得低一些。但是,最低不得低于該壓力對應的液化溫度,一般應高于該壓力液化溫度3~5℃為安全。
T3溫度隨設備溫度的下降而不斷下降,當達到-160℃以下時,應注意控制在-160~-170℃為宜,有利于液體的產生和積聚。此時對T2溫度不必控制,因為只要將T3溫度控制好,T2溫度也就會穩定在安全運轉的范圍內。
當液氧液面達到正常值,V2、V3閥基本到正常工作位置,液氧液面還繼續上升時,可將膨脹機進口閥、V1閥逐漸開大。在膨脹機進口閥全開后,可以不必顧及T3溫度的高低,靠開大V1閥來維持液氧液面穩定。因此,在正常運轉下,T1、T2、T3溫度是用不著控制的。只有在設備啟動階段、變工況運行、不正常運轉時或發生故障時,可根據T1、T2、T3溫度的變化來判斷問題,排除故障。
T1溫度是指熱交換器中部,即膨脹機進口溫度;T2溫度是指膨脹機出口進下塔前的空氣溫度;T3是指熱交換器出口管、高壓空氣節流閥(V1)前的溫度。
T1的作用是顯示膨脹機進氣溫度,并控制進膨脹機前空氣溫度不得接近該壓力下的液化溫度。在正常啟動階段是可以預測T2、T3溫度的變化,從而便于將T2、T3控制在理想的范圍內。T1溫度高低的變化取決于膨脹量多少的變化。膨脹量越大,進入第二熱交換器的高壓空氣量越少,返流氣體進入第一熱交換器的冷量就增多,T1溫度降低;反之,膨脹量減少,T1溫度就升高。
T2溫度在設備啟動初期和T3溫度達到-155℃以下是不必控制的。因為在開車初期設備溫度較高,為了充分發揮膨脹機的制冷潛力,兩臺膨脹機全負荷運轉,T2溫度逐漸下降。當T2溫度下降到-150℃時,打開V1閥,使T3溫度逐步下降。若V1開啟過大,通過第二熱交換器的空氣量過多,返流氣體冷量被充分回收,進入第一熱交換器的返流氣體溫度就會升高,T1、T2溫度也隨之升高;若V1閥開啟過小,則反之。
因此,在這段時間可用V1閥的開度來控制T2溫度。活塞式膨脹機的T2溫度一般控制在-140~-155℃,而透平膨脹機的T2溫度可控制在-155~165℃。應該指出的是,T2溫度水平高低與熱交換器結構和熱端溫差有關。一般老式150m3/h空分設備是采用盤管式換熱器,T2溫度過低,熱端溫差會擴大,冷損增加,這是不允許的。新型150m3/h空分設備的熱交換器是鋁制板翅式換熱器,傳熱面積比盤管式要大,一般熱端溫差不易擴大,因此,T2溫度水平可控制得低一些。但是,最低不得低于該壓力對應的液化溫度,一般應高于該壓力液化溫度3~5℃為安全。
T3溫度隨設備溫度的下降而不斷下降,當達到-160℃以下時,應注意控制在-160~-170℃為宜,有利于液體的產生和積聚。此時對T2溫度不必控制,因為只要將T3溫度控制好,T2溫度也就會穩定在安全運轉的范圍內。
當液氧液面達到正常值,V2、V3閥基本到正常工作位置,液氧液面還繼續上升時,可將膨脹機進口閥、V1閥逐漸開大。在膨脹機進口閥全開后,可以不必顧及T3溫度的高低,靠開大V1閥來維持液氧液面穩定。因此,在正常運轉下,T1、T2、T3溫度是用不著控制的。只有在設備啟動階段、變工況運行、不正常運轉時或發生故障時,可根據T1、T2、T3溫度的變化來判斷問題,排除故障。