بخش تولید اکسیژن با روش جداسازی فشاری: 【موضوع هفتگی】 هفته بیست و یکم سال ۲۰۱۱ ----- عوامل مؤثر بر میزان تفاوت دمای سرمایش اصلی چه هستند؟

آخرین بار، این پست توسط gader در تاریخ ۲۰۱۱-۵-۲۳ ساعت ۲۰:۳۰ ویرایش شد. دما، جریان، فشار و بار محیط خنک‌کننده، بر اساس بار (و دمای مورد نیاز)، به شکل مناسب کنترل می‌شود

آخرین بار، این پست توسط gader در تاریخ ۲۰۱۱-۵-۲۳ ساعت ۲۰:۳۰ ویرایش شد. تبادل حرارتی در رآکتورهای تقطیر، معمولاً به میانگین تفاوت دمایی بین نیتروژن گازی و اکسیژن مایع اشاره دارد. این مفهوم بر اساس تفاوت نقاط جوش (یعنی دماهای اشباع) اکسیژن و نیتروژن در فشارها و خلوص‌های مختلف شکل گرفته است. بنابراین، میزان تفاوت دمایی در اواپراتور تقطیر تحت تأثیر خلوص اکسیژن و نیتروژن و همچنین تغییرات فشار در برج‌های بالا و پایین قرار دارد.

تفاوت دمای خنک‌کننده اصلی مرتبط با فشارهای برج‌های بالا و پایین، و همچنین خلوص نیتروژن گازی و اکسیژن مایع است.

میزان تفاوت دمایی در انتقال حرارت سردکننده اصلی، تحت تأثیر خلوص اکسیژن و نیتروژن و همچنین تغییرات فشار در برج‌های بالا و پایین قرار دارد. تأثیر فشار و غلظت بر تفاوت دما عبارتند از موارد زیر: ۱. با افزایش غلظت اکسیژن مایع، دمای تبخیر نیز افزایش یافته و تفاوت دمای انتقال حرارت کاهش می‌یابد. ۲. با افزایش فشار اکسیژن مایع، دمای تبخیر نیز افزایش یافته و تفاوت دمایی انتقال حرارت کاهش می‌یابد. ۳. با افزایش غلظت نیتروژن، دمای تقطیر کاهش یافته و تفاوت دمایی انتقال حرارت کمتر می‌شود. ۴. فشار نیتروژن افزایش می‌یابد، دمای تقطیر بالاتر می‌رود و تفاوت دمایی انتقال حرارت بیشتر می‌شود. ۵. هرچه سطح اکسیژن مایع بالاتر باشد، فشار در قسمت پایین نیز بالاتر می‌شود؛ همچنین دمای جوش اکسیژن مایع نیز افزایش می‌یابد. در نتیجه، دمای متوسط اکسیژن مایع بالاتر می‌شود و تفاوت دمایی لازم برای انتقال حرارت کاهش می‌یابد. هنگامی که فشار تبخیر اکسیژن مایع و خلوص آن، و همچنین فشار تقطیر نیتروژن گازی و خلوص آن ثابت باشد، تفاوت دمایی انتقال حرارت نیز ثابت می‌ماند. هنگامی که فشار در برج‌های بالا و پایین ثابت باشد، افزایش خلوص اکسیژن مایع باعث کاهش تفاوت دمای سرمایش اصلی می‌شود؛ همچنین افزایش خلوص نیتروژن گازی نیز منجر به کاهش این تفاوت دما می‌گردد. اگر خلوص و فشار نیتروژن گازی ثابت بماند و در شرایطی که خلوص اکسیژن مایع مشخص است، افزایش فشار در برج بالایی می‌تواند تفاوت دمایی در رآکتور تقطیر را کاهش دهد. در مرحله تجمع مایع هنگام رانش، معمولاً با افزایش مناسب فشار در برج بالا و کاهش تفاوت دمایی در اواپراتور تقطیر، بار حرارتی اواپراتور تقطیر کاهش داده می‌شود تا تجمع مایع تسریع گردد. تفاوت دمای متوسط در کندانسورها و تبخیرکننده‌های نوع لوله‌ای بلند و نوع پره‌دار، معمولاً بین ۱.۶ تا ۱.۸ درجه سانتی‌گراد است. در عملکرد عادی، تفاوت دمایی در اواپراتور تبخیر-تقطیر عموماً ثابت است. هنگامی که سطح انتقال حرارت در تبخیرکننده‌ی تقطیر کافی نباشد یا انتقال حرارت ضعیف شود، تفاوت دما افزایش می‌یابد که نشان‌دهنده‌ی افزایش فشار در برج پایین است. معمولاً در تبخیرکن‌های تقطیری دماسنج نصب نمی‌شود؛ دمای اکسیژن مایع (با میانگین گرفتن) و دمای نیتروژن گازی را می‌توان بر اساس فشار و خلوص آن‌ها، از نمودارهای ویژگی‌های ترمودینامیکی استخراج کرد. در عمل، کنترل‌ها بر فشار توربین‌های بالا و پایین، خلوص نیتروژن گازی و اکسیژن مایع، و همچنین ارتفاع سطح اکسیژن مایع صورت می‌گیرد؛ نه اینکه مستقیماً تفاوت دمای رآکتور تقطیر اندازه‌گیری شود.

میزان تفاوت دمایی در اواپراتور تقطیر اصلی، تحت تأثیر خلوص اکسیژن و نیتروژن و فشارهای برج‌های بالا و پایین قرار دارد. در مورد فرآیند تبخیر اکسیژن مایع: در صورتی که خلوص اکسیژن ثابت بماند، با افزایش فشار، دمای تبخیر نیز افزایش می‌یابد و تفاوت دمایی سیستم خنک‌کننده کاهش می‌یابد؛ در حالی که در صورت ثابت ماندن فشار، خلوص اکسیژن افزایش می‌یابد. دمای تبخیر آن افزایش می‌یابد و تفاوت دمایی سرمایش اصلی کاهش می‌یابد. فرآیند تغلیظ نیتروژن: در شرایطی که خلوص نیتروژن ثابت باقی می‌ماند، افزایش فشار در بخش پایینی توربین، باعث افزایش دمای تغلیظ آن می‌شود و اختلاف دمایی سیستم خنک‌کننده اصلی را بیشتر می‌کند. در شرایط ثابت فشار، افزایش خلوص نیتروژن باعث کاهش دمای تقطیر و در نتیجه کاهش تفاوت دمایی سرمایش اصلی می‌شود. بنابراین مشخص می‌شود که هنگامی که فشار در برج‌های بالا و پایین ثابت باشد، افزایش خلوص اکسیژن مایع می‌تواند تفاوت دمایی سیستم خنک‌کننده اصلی را کاهش دهد. افزایش خلوص نیتروژن گازی می‌تواند تفاوت دمایی سرمایش اصلی را کاهش دهد. در صورتی که فشار و خلوص نیتروژن تغییر نکند، و در شرایطی که خلوص اکسیژن مایع ثابت باشد، افزایش فشار در برج بالایی می‌تواند تفاوت دمایی سرمایش اصلی را کاهش دهد.

میزان تفاوت دمایی در انتقال حرارت سردکننده اصلی، تحت تأثیر خلوص اکسیژن و نیتروژن و همچنین تغییرات فشار در برج‌های بالا و پایین قرار دارد. ۰ N( D+ I l3 _) ?& g% q9 b تأثیر فشار و غلظت بر تفاوت دما عبارتند از موارد زیر: ۱ `/ d9 }% A: @+ h" r3 I0 H1؛ با افزایش غلظت اکسیژن مایع، دمای تبخیر نیز افزایش می‌یابد و تفاوت دمای لازم برای انتقال حرارت کاهش می‌یابد. ۴ n# Z+ X( e- ?2: با افزایش فشار اکسیژن مایع، دمای تبخیر نیز افزایش می‌یابد و تفاوت دمایی برای انتقال حرارت کاهش می‌یابد. ؛ [3 Y e% s% h; j" _6 M0 n2 v8 i 3]، با افزایش غلظت نیتروژن، دمای تبخیر کاهش می‌یابد و تفاوت دمایی برای انتقال حرارت نیز کمتر می‌شود. - C3 t- Z4 E' a، x4 c 4: با افزایش فشار نیتروژن، دمای تقطیر افزایش می‌یابد و تفاوت دمایی در انتقال حرارت نیز بیشتر می‌شود. |هرچه سطح اکسیژن مایع بالاتر باشد، فشار در قسمت پایین نیز بالاتر می‌شود؛ همچنین دمای جوش اکسیژن مایع نیز افزایش می‌یابد. در نتیجه، دمای متوسط اکسیژن مایع بالاتر می‌شود و تفاوت دمایی لازم برای انتقال حرارت کاهش می‌یابد. + A# ^& Q: G* o; u3 H; t, m هنگامی که فشار تبخیر اکسیژن مایع و خلوص آن، و همچنین فشار تقطیر نیتروژن گازی و خلوص آن ثابت باشد، تفاوت دمایی انتقال حرارت نیز ثابت می‌ماند. " د) P# w' s/ `* B g- f" [ هنگامی که فشار در برج‌های بالا و پایین ثابت باشد، افزایش خلوص اکسیژن مایع باعث کاهش تفاوت دمای سرمایش اصلی می‌شود؛ همچنین افزایش خلوص نیتروژن گازی نیز منجر به کاهش این تفاوت دما می‌گردد. اگر خلوص و فشار نیتروژن گازی ثابت بماند و در شرایطی که خلوص اکسیژن مایع مشخص است، افزایش فشار در برج بالایی می‌تواند تفاوت دمایی در رآکتور تقطیر را کاهش دهد. در مرحله تجمع مایع هنگام رانش، معمولاً با افزایش مناسب فشار در برج بالا و کاهش تفاوت دمایی در اواپراتور تقطیر، بار حرارتی اواپراتور تقطیر کاهش داده می‌شود تا تجمع مایع تسریع گردد. در کندانسورها و تبخیرکننده‌های نوع لوله‌ای بلند و نوع پره‌دار، تفاوت دمای متوسط معمولاً بین ۱.۶ تا ۱.۸ درجه سانتی‌گراد است. در عملکرد عادی، تفاوت دمایی در اواپراتور تبخیر-تقطیر عموماً ثابت است. هنگامی که سطح انتقال حرارت در تبخیرکننده‌ی تقطیر کافی نباشد یا انتقال حرارت ضعیف شود، تفاوت دما افزایش می‌یابد که نشان‌دهنده‌ی افزایش فشار در برج پایین است. معمولاً در تبخیرکن‌های تقطیری دماسنج نصب نمی‌شود؛ دمای اکسیژن مایع (با میانگین گرفتن) و دمای نیتروژن گازی را می‌توان بر اساس فشار و خلوص آن‌ها، از نمودارهای ویژگی‌های ترمودینامیکی استخراج کرد. در عمل، کنترل‌ها بر فشار توربین‌های بالا و پایین، خلوص نیتروژن گازی و اکسیژن مایع، و همچنین ارتفاع سطح اکسیژن مایع صورت می‌گیرد؛ نه اینکه مستقیماً تفاوت دمای رآکتور تقطیر اندازه‌گیری شود.

عمدتاً به فشار در برج‌های بالا و پایین مربوط می‌شود

خلاصه‌ی خوبی! ! یاد گرفتم و سود بردم

ما کنترل تفاوت دما را نداریم، بلکه کنترل فشار در برج‌های بالا و پایین، خلوص اکسیژن و نیتروژن، سطح مایع خنک‌کننده اصلی، و میزان باز بودن شیر تنگ‌کننده نیتروژن مایع را در اختیار داریم.

عالی است، هم عوامل مؤثر را بیان کرده، هم پدیده و پیامدها را تشریح کرده و اقدامات لازم برای مقابله با آن را نیز ارائه داده است； نکته ارزشمند این است که ماهیت واقعی عملیات تقسیم هوا را آشکار ساخته است؛ تغییر در یک جزء، پیامدهایی بر کل سیستم دارد و هیچ عملیات تنظیمی نباید به صورت یک‌جانبه و خودسرانه انجام شود. متشکرم، یاد گرفتم! ! !