ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Установки средней производительности из "Производство кислорода Издание 2" С увеличением производительности кислородных установок потери холода через изоляцию на 1 перерабатываемого воздуха уменьшаются, так как поверхность кожуха блока разделения воздуха растет в меньшей степени, чем количество перерабатываемого воздуха. Поэтому в установках средней производительности для покрытия потерь нет не обходимости сжимать воздух до высокого давления. Использовать это обстоятельство можно двояко либо применять процесс среднего давления с детандером, уменьшая давление пп мере увеличения масштабов установки, либо применять два разных давления. Перерабатываемый воздух в этом последнем случае разделяют на две части воздух холодильного процесса сжимают до более высокого давления для покрытия холодопотерь, а воздух низкого давления, называемый технологическим, сжимают только до давления, необходимого для процесса ректификации. [c.201] По схемам двух давлений воздуха изготовляли отечественные установки трех типов КГ-ЗОО-М производительностью около 1600 м /ч воздуха, КТ-1000 производительностью около 6000 м /ч и КТ-3600 — около 20000 м ч воздуха. [c.201] Потери в этих установках компенсируются в основном холодильным процессом воздуха высокого давления, так как изотермический дроссель-эффект воздуха низкого давления очень мал. Количество воздуха высокого давления по мере роста производительности установок уменьшается примерно от 20% (КГ-ЗОО-М) до 4—5% (КТ-3600). [c.201] Эти установки сняты с производства как устаревшие их заменили агрегатами, работающими на одном среднем (К-0,4) или низком (К-1,4) давлении. Однако, поскольку установки двух давлений имеются на ряде заводов, мы даем их краткое описание. [c.202] Вследствие относительно небольшой производительности в установке КГ-ЗОО-М (КГ-300-2Д) воздух низкого давления подают в регенераторы поршневым компрессором. В блоке разделения находятся только азотные регенераторы. Весь кислород выводится через теплообменник поэтому получаемый с установки кислород не загрязнен двуокисью углерода и влагой. [c.202] Воздух охлаждается в регенераторах до температуры насыщения, одновременно осушается, очищается от двуокиси углерода и затем поступает в нижнюю колонну. Обратный поток азота, превышающий примерно на 4% прямой поток, обеспечивает вынос из насадки двуокиси углерода и влаги, такое соотношение потоков обеспечивается установкой детандера (гл. III). [c.203] Меньшая часть воздуха (примерно 25—22%) поступает в компрессор высокого давления. После I ступени сжатия при давлении 350— 400 кн/м - (3,5—4 ат) воздух проходит два последовательно включенных скруббера, в которых очищается от двуокиси углерода, затем направляется во II ступень компрессора, сжимается в последующих ступенях до 8—9 Мн,1м (80—90 ат) и после адсорбционной осушки также разделяется на два потока. Большая часть (примерно 65%) воздуха высокого давления поступает в теплообменник, в котором охлаждается в результате теплообмена с кислородом, и далее через дроссельный вентиль, в котором его давление снижается до 450—600 кн/м (4,5—6 ат), поступает в нижнюю колонну. Меньшая часть воздуха высокого давления (около 35%) поступает после блока осушки в поршневой детандер, в котором расширяется с отдачей внешней работы до давления 450—600 khJm (4,5—6 ат) и охлаждается до температуры (—90)-г (—105°С). Затем охлажденный воздух проходит один из переключающихся масляных фильтров и вместе с воздухом, выходящим из дросселя, поступает в испаритель нижней колонны. Воздух разделяется в колонне двойной ректификации. Жидкий азот из нижней колонны проходит охладитель и через дроссельный вентиль поступает на верхнюю тарелку верхней колонны. Жидкость испарителя направляют в один из двух переключающихся фильтров-адсорберов для очистки от частиц твердой двуокиси углерода и от ацетилена затем через дроссельный вентиль ее подают в среднюю часть верхней колонны. [c.203] Газообразный кислород отводится из верхней колонны в межтруб-ное пространство теплообменника, охлаждая воздух высокого давления. В теплообменнике установки 300-2Д несколько дополнительных трубок предназначено для азота, отводимого из-под крышки конденсатора. Это сделано для того, чтобы можно было регулировать температурный режим теплообменника и регенераторов, распределяя между ними обратный поток азота, не меняя величины отбора кислорода. Отбросный азот из верхней части верхней колонны поступает в охладитель, затем в регенераторы, после чего выводится в атмосферу. [c.203] В модернизированной установке КГ-ЗОО-М в теплообменник отводится вместо азота из-под крышки конденсатора азот из верхней колонны или газ из средней части верхней колонны — аргонная фракция. Для вывода этого газа в теплообменнике предусмотрена небольшая вторая секция, через межтрубное пространство которой проходит аргонная фракция или азот из верхней колонны. Сжатый воздух пропускают через несколько трубок, навитых в этой секции. Отбираемую из аппарата аргонную фракцию используют для регенерации адсорберов ацетилена, отогрева фильтров и блока осушки. [c.203] Основной частью механизма, определяющей закон движения клапанов, является распределительный валик с насаженными на него кулачковыми дисками. На каждом диске установлены кулачки, занимающие определенную часть его окружности. По сторонам валика с дисками установлены четыре вертикальных стояка — коллектора, в которых закреплены приказные клапаны. Между клапанами и дисками при помощи валиков укреплены рычажки. При повороте диска кулачок отодвигает рычажок, который нажимает на толкатель соответствующего приказного клапана. Таким образом, при вращении валика с диска ми в определенном порядке осуществляется движение толкателей приказных клапанов. [c.204] Распределительный валик приводится в движение от электродвигателя. Двигатель приводит в движение шкив, насаженный на конец вала червяка 1. С червяком связана большая шестерня 2, соединенная с малой шестерней 3. Шестерня 3 сцеплена с другой шестерней 4, на которой установлен цилиндрический палец 5. Шестерня 4 делает один оборот за 90 сек. Палец 5 входит в зацепление с диском 6, насаженным на распределительный вал. В диске сделаны четыре радиальные прорези. [c.204] Воздух, служащий для переключения клапанов, называют приказным . [c.204] Кинематическая схема работы мальтийского креста показана на рис. 146. [c.206] Через каждые 3 мин (поворот распределительного валика на 180°) кулачки на соответствующих дисках нажимают на приказные клапаны, и происходит переключение регенераторов. [c.206] Приказные клапаны укреплены винтами на коллекторе так, чтобы их можно было заменять в случае необходимости. В каждом коллекторе предусмотрены два продольных канала, видных в плане на рис. 145. В один из каналов подают приказной воздух другой соединен с атмосферой. Приказной клапан (рис. 147) имеет три полости левая сообщается с коллектором, открытым в атмосферу правая —с коллектором, по которому поступает приказной воздух. Средняя полость через канал. [c.206] Механизм переключения клапанов устанавливают рядом с блоком разделения. Трубки, по которым поступает воздух от приказных клапанов к пневматическим цилиндрам приказных клапанов, подведены к верхней площадке кожуха аппарата, где они распределены по соответствующим клапанам. Автоматические клапаны холодного конца регенераторов размещены в клапанных коробках под регенераторами. [c.208] В нижней ректификационной колонне установлены 24 кольцевые тарелки расстояние между ними 80 мм. Ввод воздуха из регенераторов в испаритель колонны организован таким образом, чтобы газ промывался, барботируя через слой жидкости. [c.208] В верхней колонне находится 36 кольцевых тарелок. Жидкость испарителя поступает на 24-ю тарелку. [c.208] Конденсатор колонны (рис. 148) собран из медных трубок размером 7X8 мм, концы которых впаяны в плоские латунные трубные решетки. Верхняя трубная решетка — плавающая она закрыта сварной латунной крышкой с фланцем. Чтобы исключить попадание азота из нижней колонны в кислород при неплотно-Рис. 149. Процесс дроссе- стях во фланце, над ним установлена кольце-лирования жидкости па вая камера с отводной трубкой, по которой диаграмме Т Рн.к Рв.к азот, просочившийся через прокладку фланца, давления в нижней и верх- отводится в линию отбросного азота. [c.208] Теплообменник выполнен в виде аппарата с трубками, спирально навитыми на сердечник в восемь слоев, между которыми проложены латунные дистанционные прокладки толщиной 1 мм. Воздух высокого давления проходит по трубкам, кислород — по межтрубному пространству. [c.208] Вернуться к основной статье