Регулировка режима работы установки для разделения воздуха

Thread Content

Основной расход на производство в оборудовании для разделения воздуха во время нормальной работы — это потребление электроэнергии. Сокращение производства реактивной мощности и уменьшение уровня утечки кислорода являются важными мерами по экономии электроэнергии. Когда необходимо сократить производство таких продуктов, как кислород, требуется изменение условий работы оборудования. Это можно сделать следующими способами: перевести производство основных газообразных продуктов на более активное производство жидких продуктов, таких как жидкий кислород и жидкий азот ； Или снизить нагрузку, уменьшить объем производства газовой продукции и т. д. 1. Увеличение или уменьшение рабочей нагрузки на газовые продукты. Поскольку спрос со стороны потребителей таких продуктов, как кислород, снижается, давление в трубопроводах с кислородом повышается. Чтобы уменьшить объем отходящего газа и сократить энергозатраты, мы обычно просим сократить объем производства кислорода. Конкретные шаги выполнения: 1) сначала сокращаем объем выработки кислорода, одновременно пропорционально сокращая объем производства азота. В обычных условиях объем загрязненного азота по-прежнему находится под автоматическим контролем в зависимости от давления в главной трубе, ведущей из холодильной камеры. 2) В зависимости от сниженного количества кислорода, количество воздуха, поступающего в холодильную камеру, сокращается в соотношении, равном или превышающем 5 раз, то есть уменьшается степень открытия регулирующих клапанов компрессора. 3) Путем регулировки (частичного закрытия) клапана обратного потока чистого азота в нижней колонне для поддержания практически постоянного давления у её основания. 4) Путем регулировки клапана подачи чистого жидкого азота в верхнюю колонну поддерживается постоянный уровень содержания кислорода в жидкости нижней колонны. 5) Количество расширяющегося воздуха можно регулировать в зависимости от уровня жидкого кислорода в основном холодильнике и потребностей в объеме готового продукта в виде жидкого кислорода. Уровень жидкого кислорода в качестве основного охлаждающего вещества слишком высок, и при этом нет особой необходимости в получении продукта в виде жидкого кислорода. В таких случаях следует соответственно уменьшить количество расширяющегося воздуха. 6) Соответствующим образом снизить уровень жидкости аргона в конденсаторе грубого аргона, уменьшить нагрузку на этот конденсатор, а также сократить объем выходящего продукта в виде грубого аргона. 2. Меры по увеличению производства кислорода. Меры по увеличению производства кислорода на самом деле представляют собой обратную процедуру к снижению нагрузки; следовательно, шаги выполнения таких мер выглядят следующим образом: 1) Необходимо слегка увеличить угол наклона регулирующих лопастей компрессора, чтобы увеличить объем воздуха. 2) Регулировкой клапана обратного потока чистого азота в нижней колонне контролируется давление в её нижней части, чтобы оно оставалось неизменным. 3) Регулируйте клапан подачи жидкого азота в верхнюю колонну, обращая внимание на содержание кислорода в газе, выходящем из нижней колонны. 4) Постепенно увеличивать выработку кислорода. 5) Увеличить объем производства азота в той же пропорции. 6) В зависимости от уровня жидкого кислорода в системе охлаждения можно соответствующим образом увеличить количество расширяющегося воздуха. 3. Работа в условиях изменяющихся нагрузок с увеличением объема жидких продуктов. Когда потребность в кислороде снижается, можно увеличить объем расширяемого воздуха для получения большего количества жидкого кислорода. Этот процесс выполняется следующим образом: 1) сужать клапан подачи кислорода для снижения его объема. 2) Постепенно увеличивать объем расширяющегося воздуха; при необходимости можно добавить еще один экспандер. Однако при добавлении нового экспандера сначала необходимо снизить нагрузку на другой экспандер, после чего оба экспандера могут постепенно увеличивать свою нагрузку. Увеличение объема расширяющегося воздуха должно происходить постепенно, причем увеличившийся объем воздуха направляется через клапан байпаса. 3) Постепенно закройте клапан обратного потока чистого азота в нижней колонне, чтобы давление в нижней части колонны оставалось неизменным. 4) Регулировать клапан подачи жидкого азота в верхнюю колонну, чтобы чистота смеси жидкости и азота в нижней колонне оставалась неизменной. 5) Необходимо соответствующим образом снизить уровень жидкости в конденсаторе грубого аргона, чтобы уменьшить нагрузку на колонну грубого аргона; в то же время следует уменьшить объем выходящего продукта в виде грубого аргона. 4. Вопросы, на которые следует обратить внимание при ручной регулировке нагрузки При использовании метода ручной регулировки нагрузки оператор должен полностью разбираться в характеристиках всего оборудования для разделения воздуха. Он должен четко знать диапазоны изменений всех соответствующих параметров, возможные ошибки и их взаимосвязи. Кроме того, оператор должен уметь управлять оборудованием и эффективно справляться с различными нештатными ситуациями и отклонениями. Также необходимо понимать основные принципы и способы регулировки нагрузки, а также соответствующие процедуры и шаги. Только после этого можно приступать к ручной регулировке нагрузки. При регулировке нагрузки необходимо учитывать следующие основные моменты: 1) В процессе ручной регулировки нагрузки следует соблюдать принцип «стабильность при изменениях, стабильность в процессе изменений». Мы знаем, что сам процесс разделения воздуха представляет собой процесс, при котором газ поступает внутрь, а продукт — наружу. Интенсивность потока газа и жидкости контролируется путем изменения степени открытия различных клапанов; это позволяет регулировать мгновенную скорость потока жидкости в различных трубопроводах и таким образом управлять процессом, который постоянно меняется. Поэтому при работе с изменяющейся нагрузкой крайне важно управлять оборудованием и регулировать различные контролируемые параметры в соответствии с вышеуказанными принципами. При ручном изменении нагрузки также необходимо уделять особое внимание тому, что при увеличении нагрузки следует начинать с увеличения объема обрабатываемого воздуха, постепенно меняя значения параметров в соответствии с этим. Размер каждой корректировки не должен превышать 0,5% от объема выработки кислорода. В обычных условиях период изменения точки регулировки с начала до конца составляет 10 минут. Напротив, при снижении нагрузки сначала следует уменьшить поток кислорода, поступающего в холодильную камеру; затем поочередно изменяются значения различных настроек. Степень снижения объема производимого кислорода должна быть больше, чем степень снижения объема воздуха. Рабочие условия оборудования для разделения газов стабильны, значения всех основных параметров, отображаемых на панели управления, точны и не являются ложными; к тому же они в целом соответствуют принципам баланса масс и баланса холода. 2) Технические ограничения диапазона изменения нагрузки. На практике мы обнаружили, что в процессе работы при изменяющейся нагрузке наибольшее воздействие испытывает процесс дистилляции сырого аргона. Для получения сырого аргона используется газовый фракционный продукт, получаемый из нижней части верхней колоны. Качество процесса дистилляции в верхней колонне напрямую влияет на качество дистилляции в колонне сырого аргона. Особенно важно, чтобы чистота продуктов — кислорода и азота — не снижалась. Если процесс дистилляции в верхней колонне проходит нормально, то процесс дистилляции в колонне сырого аргона нарушается. После анализа мы обнаружили, что это происходит из-за изменения градиента концентрации пара, поднимающегося вверх по верхней части колонны, и жидкости, стекающей вниз. Например, при изменении градиента концентрации пара, поднимающегося в верхнюю часть колонны, это может негативно сказаться на чистоте аргоновой фракции. Особенно когда содержание азота в аргоновой фракции увеличивается, негазообразные вещества (азот) начинают накапливаться в конденсаторе колонны для получения сырого аргона. Это приводит к снижению разницы температур для теплообмена, что ухудшает эффективность конденсации сырого аргона. В результате объем рециркулирующей жидкости в колонне снижается, а содержание кислорода в сыром аргоне повышается. Параллельно с этим увеличивается и содержание как кислорода, так и азота в сыром аргоне. Если регулировать или снижать содержание кислорода в фракции аргона исключительно на основе высокого содержания кислорода в сыром аргоне, ситуация только ухудшится. Поэтому на оборудовании для разделения воздуха без использования аргона изменение нагрузки происходит довольно просто: достаточно учитывать лишь чистоту азота в верхней части колонны и чистоту кислорода в нижней части. К тому же в процессе изменения нагрузки легко можно поддерживать необходимый уровень чистоты кислорода и азота. Однако на оборудовании для разделения газов с использованием аргона необходимо учитывать распределение градиента концентрации в каждом сегменте колонны; в противном случае невозможно обеспечить нормальную работу системы с аргоном. Мы знаем, что в процессе изменения нагрузки крайне сложно обеспечить стабильность градиента концентрации в верхней части колонны. При низкой нагрузке эффективность дистилляции на отдельных решетках снижается, в результате чего градиент концентрации неизбежно меняется, и это мешает нормальной работе аргоновой системы. Следовательно, при условии сохранения нормального производства аргона существуют ограничения на диапазон изменения нагрузки. В практике производства было обнаружено, что при нагрузке оборудования для разделения газов, составляющей менее 80%, время от времени наступает сбой в работе системы аргона, тогда как чистота продуктов — кислорода и азота — остается неизменной. 3) При ручном изменении нагрузки следует по возможности избегать влияния других внешних факторов; например, в период с 10 минут до начала процедуры выравнивания давления в молекулярном сито и в течение 10 минут после её завершения не следует осуществлять изменений рабочих условий. :):):):):):):):):):):):)