Cтраница 3
Для обеспечения осушки воздуха в регенераторах и выноса осадков обратным газовым потоком поддерживают температуру обратных потоков перед регенераторами таким образом, чтобы она не более чем на 10 - 15 град была выше температуры воздуха на выходе из них. Эгу разность температур регулируют, подогревая соответствующим образом воздух в подогревателе и распределяя греющий воздух между аппаратами блока разделения. Температуру обратного потока воздуха перед кислородными и азотными регенераторами поддерживают одинаковой, используя задвижки. [31]
В начале отогрева промышленных регенераторов, пока температура на холодном конце была ниже 130 К, повышение концентрации обратного потока было вызвано возгонкой СО2 из зоны, расположенной выше 1 м от низа регенераторов. Основная масса СО2 была вынесена к тому моменту, когда температура обратного потока на холодном конце достигла 190 К. [32]
В ряде случаев целесообразно уравнения теплового баланса решать лишь для теплой части теплообменных аппаратов, ограниченной сечением, где разность температур между потоками минимальна. При давлениях воздуха ниже критического АГщщ наблюдается обычно в сечении начала конденсации воздуха. Такой способ расчета исключает необходимость применения итерационных методов 14 ], связанных с определением температуры обратных потоков в сечении отбора воздуха на детандер среднего давления. [33]
Одним из условий правильного ведения технологического режима регенераторов является поддержание определенной разности температур прямого и обратного потоков газа, проходящих через регенераторы. С этой целью, прежде всего, необходимо с достаточной точностью измерять и регистрировать разность температур между прямым и обратным потоками газов на теплом и холодном концах регенераторов. На теплом конце регенераторов разность температур между прямым и обратным потоками ( недорекуперация) находится в пределах от 2 до 10 С, причем температура воздуха, поступающего в регенераторы после холодильника турбокомпрессора, равна обычно - 30 С и может изменяться в пределах 20 С в зависимости от времени года. На холодном конце регенераторов разность температур между прямым и обратным потоками изменяется от 4 до 15 С. Температура обратных потоков газа ( кислорода или азота), поступающих в регенераторы, - сравнительно постоянна и составляет минус 180 3 С. Для измерения малой разности температур приборы не выпускаются. Вследствие этого возникла необходимость в дополнительных устройствах к серийно выпускаемым первичным и вторичным приборам теплового контроля для дистанционного измерения и регистрации малых разностей температур. [34]
Т-3600 указанным способом следующий. В течение 2 - 2 5 ч в начале каждого периода в обратный поток в течение 60 сек подается воздух, подогретый до 40 С, свободный от влаги. Затем поддув прекращают и температуру обратного потока перед регенераторами поддерживают минус 176 С. При длительности поддува 60 сек температура прямого потока после холодного конца сохраняется на уровне минус 159 С, при длительности поддува 30 сек - минус 166 С. [35]
В регенераторах с дисковой насадкой ( рис. 5 - 1) теплообмен между газовыми потоками происходит через теплоемкую массу-насадку регенератора. В течение первой части цикла по каналам, образуемым насадкой, проходит воздух, сжатый до давления 0 6 - 0 65 МПа. В результате процессов теплообмена и конденсации водяных паров, содержащихся в воздухе, насадка нагревается, а воздух охлаждается. При охлаждении воздуха на поверхности нижней части насадки происходит кристаллизация диоксида углерода и частично углеводородов. Незначительная часть примесей воздуха адсорбируется насадкой. В течение второй части цикла по тем же каналам насадки, но в обратном направлении проходит поток нагреваемого газа, которым является отбросной азот или технический кислород при давлении 0 11 - 0 12 МПа. Температура обратного потока на входе в регенератор - на 4 - 6 К ниже температуры конденсации воздуха при давлении 0 6 - 0 65 МПа, а объем вследствие более низкого давления примерно в 6 раз больше. При прохождении через каналы в насадке газ нагревается под действием тепла, аккумулированного насадкой. Одновременно происходит сублимация углеводородов, диоксида углерода и других примесей, накопившихся на поверхности насадки в течение первой половины цикла. Это объясняется тем, что парциальное давление примесей дал е при температуре газового потока меньше, чем температура насадки, ниже давления насыщенных паров примесей при температуре насадки вследствие более низкого давления этого потока. По этой же причине происходит десорбция части примесей, адсорбированных насадкой из сжатого воздуха, и испарение воды в верхней части насадки. [36]
Следует иметь в виду, что при определении условий выноса из регенераторов углекислоты и влаги понятие средняя разность температур между потоками несколько условно отражает реальный ход процесса. В действительности решающим фактором, определяющим унос углекислоты и влаги, является разность температур не между потоками, а между насадкой и обратным потоком, а точнее между обратным потоком и углекислотой и влагой, осевших на насадке. Чем температура обратного потока ближе к температурам твердой углекислоты и льда, тем лучше идет их возгонка. Однако измерить температуру углекислоты и влаги в разных точках регенератора практически невозможно. В прямой зависимости от температуры насадки находится температура прямого потока. Чем холоднее насадка, тем холоднее и поток воздуха, прошедший через нее. Так как температура обратного потока на входе в регенераторы практически не зависит от температуры насадки, а температура прямого потока, которую можно измерить во все периоды дутья, прямым образом зависит от температуры насадки, то температурная разность между этими потоками косвенно отражает и температурную разность между обратным потоком и насадкой. Поэтому при дальнейшем рассмотрении теплового процесса в регенераторах за основной фактор принимают разность температур между потоками, имея при этом в виду, что если удастся сблизить эти температуры, то тем самым можно и уменьшить разность температур между обратным потоком и насадкой, что в действительности является решающим фактором в очистке регенераторов от углекислоты и влаги. [37]
Змеевиковые и другие трубчатые теплообменники в установках для получения гелия из природных газов составляют иногда 80 % от массы всех аппаратов. Поэтому процесс охлаждения природного газа обычно разбивается на несколько этапов. Сначала газ охлаждается до температуры минус 40 - 50 С, при которой могут применяться теплообменники, изготовленные из обычной углеродистой стали. Затем производят охлаждение газа до температуры минус 70 - 75 С. При недостаточно глубокой осушке газа иногда устанавливают по несколько параллельно работающих переключающихся теплообменников. В последние годы используются регенераторы или еще более эффективные пластинчатые ( пакетные) теплообменники. После этого газ охлаждается до температуры минус 100 С. Часто бывает целесообразно уже в узле предварительного охлаждения вывести из основного потока газа сконденсировавшиеся тяжелые углеводороды ( С5 и выше) во избежание их накопления и повышения температуры обратных потоков. [38]