columna de argón crudo

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Análisis del principio de funcionamiento y método de operación del condensador de argón crudo El condensador de argón crudo es una de las partes clave del equipo de extracción de argón. Si su operación es apropiada afectará directamente la producción y la calidad del argón crudo. En casos severos, esto puede incluso afectar la estabilidad de las condiciones de destilación de la unidad de separación de aire renovada. En el funcionamiento real, este fenómeno ocurre a menudo. Para aumentar la carga térmica del condensador de argón crudo, es decir, aumentar la resistencia de la torre de argón crudo, se adopta el método de aumentar el nivel de aire líquido. Este método es eficaz cuando el nivel líquido-aire del condensador de argón crudo es bajo, pero una vez que se eleva a cierta altura, continuar aumentando el nivel de líquido no aumentará la resistencia de la torre de argón crudo, sino que hará que disminuya. ¿Por qué sucede esto? De hecho, siempre que analicemos el principio de funcionamiento y las características estructurales de los condensadores de argón industriales, no es difícil comprender la aparición de este fenómeno. 1. Principio de funcionamiento del condensador de argón crudo En comparación con el evaporador de condensación principal, el condensador de argón industrial tiene similitudes en su estructura. Es solo que el medio del lado del condensador de argón crudo es aire líquido y el medio del lado de condensación es argón crudo. El argón bruto obtiene energía fría y se condensa, mientras que el aire líquido se evapora. El aire líquido en el lado de evaporación fluye en su canal a una determinada velocidad de circulación, es decir, hay una gran cantidad de aire líquido circulando en el canal y solo una pequeña parte se calienta y vaporiza. Como se muestra en la imagen. En circunstancias normales, el volumen de circulación de aire líquido y el volumen de vaporización son de 7 a 10 veces. Cuanto mayor sea la velocidad del ciclo, mayor será la intensidad de la transferencia de calor y mayor será la carga térmica del condensador de argón crudo, que se refleja en la torre de argón crudo, lo que aumentará la resistencia de la torre de argón crudo. Bajo la condición de que la estructura del condensador sea cierta, la velocidad del ciclo se ve afectada principalmente por dos factores: la diferencia de temperatura del condensador de argón crudo y el nivel de aire líquido. 2. La influencia de la diferencia de temperatura del condensador de argón crudo en la velocidad del ciclo. El aire líquido se calienta mediante el gas argón bruto en el lado de condensación en el canal de evaporación. El aire líquido obtiene calor, la temperatura aumenta y se vaporiza parcialmente, haciendo que su gravedad específica sea menor. De esta manera, la presión en el canal es menor que la presión en la entrada del canal, lo que hace que el aire líquido fluya hacia arriba en el canal. Por lo tanto, la diferencia de temperatura del condensador de argón es el requisito previo para la velocidad del ciclo. Sin la diferencia de temperatura, el aire líquido no circulará automáticamente. La diferencia de temperatura del condensador de argón crudo está determinada principalmente por la composición del aire líquido, la presión de la prueba de evaporación y, por supuesto, el impacto del nivel del aire líquido, que se analizará más adelante. El componente de aire líquido en el lado de evaporación del condensador de argón crudo está en el rango de 60 a 70% de O2. Bajo cierta presión, diferentes contenidos de oxígeno tendrán diferentes temperaturas de evaporación. Hay dos factores principales que afectan el contenido de oxígeno del aire líquido.: Uno es el contenido de oxígeno del aire líquido en la torre inferior. Cuanto mayor sea el contenido de oxígeno del aire líquido en la torre inferior, mayor será el contenido de oxígeno del aire líquido en el lado de evaporación, lo que aumenta la temperatura de evaporación del condensador y reduce la diferencia de temperatura promedio. ； El otro es el tamaño del volumen de retorno de aire líquido. En el diseño del producto, generalmente se considera del 2 al 10% del volumen total de aire líquido como volumen de aire líquido de retorno. En términos generales, cada aumento de un punto porcentual en este porcentaje reducirá el contenido de oxígeno en el aire líquido entre 0,3 y 0,4% puntos porcentuales, reduciendo correspondientemente la temperatura en el lado de evaporación, logrando así el propósito de ampliar la diferencia de temperatura del condensador. La influencia de la presión del lado de evaporación del aire líquido sobre la temperatura de evaporación del condensador. En términos generales, cuanto menor sea la presión en el lado de evaporación, mejor será aumentar la diferencia de temperatura del condensador. Sin embargo, la presión en el lado de evaporación no se puede reducir a voluntad. Está limitado por la presión del vapor de aire líquido del condensador de argón crudo que regresa a la sección correspondiente de la torre superior, que es una correspondencia uno a uno. Sin embargo, es posible aumentar adecuadamente la presión en el lado de evaporación dentro de un rango limitado. Es decir, algunos usuarios exigen que al diseñar la torre de argón crudo, la presión en el lado de evaporación del aire líquido se incremente apropiadamente solo cuando el diseño de la torre de argón crudo deba considerar técnicas operativas con una gran reducción de la carga, para reducir la diferencia de temperatura del condensador y lograr el propósito de reducción de la carga. En este caso, se debe agregar una válvula de control a la tubería donde el vapor de aire líquido grande regresa a la torre superior para lograr esto. 3. La influencia del nivel del aire líquido sobre la velocidad de circulación. Para que el aire líquido circule a una cierta velocidad en el canal de medición de aire líquido del intercambiador de calor de placas y aletas, se debe mantener un cierto nivel de aire líquido con la premisa de garantizar una cierta diferencia de temperatura con el lado del condensador. Debido a la existencia de este nivel de líquido, existe una cierta presión P2 en el fondo del lado de evaporación para superar la resistencia del aire líquido que fluye en las aletas de la placa. En circunstancias normales, a medida que aumenta el nivel del aire líquido, la presión P2 en el fondo del nivel del líquido aumentará gradualmente. El flujo de aire líquido acelerado aumenta la velocidad del ciclo, mejorando así la transferencia de calor del condensador y favoreciendo el aumento de la carga de calor del condensador de argón crudo. Pero cuando el nivel del líquido aumenta hasta una cierta altura, debido al aumento de la presión P2, la temperatura de saturación en el fondo del aire líquido aumenta, lo que aumenta la temperatura promedio en el lado de evaporación y reduce la diferencia de temperatura promedio del condensador de argón crudo. De esta manera, la carga térmica del condensador de argón crudo no sólo no aumenta, sino que disminuye y, en casos severos, se dañarán las condiciones de trabajo de la torre de argón crudo. Después de comprender el principio de funcionamiento del condensador de argón crudo y la influencia de factores como el nivel de aire líquido, el volumen de aire líquido de reflujo y el contenido de oxígeno del aire líquido en la torre inferior, es más fácil ajustar de manera flexible las condiciones de trabajo del condensador de argón crudo y la torre de argón crudo en nuestras operaciones reales. En primer lugar, es necesario garantizar que exista una cierta diferencia de temperatura entre el lado de evaporación y el lado de condensación del condensador de argón crudo. Se pueden tomar las siguientes medidas: 1. Para mantener unas condiciones de trabajo relativamente estables en la torre superior, trate de mantener una cantidad menor de nitrógeno en el gas argón crudo, generalmente controlado por debajo del 1,5 % de N2. 2. Ajuste las condiciones de trabajo de la torre inferior y controle el contenido de oxígeno en el aire líquido de la torre inferior dentro del rango de 35,5 ~ 37,5% O2. 3. Ajuste el contenido de oxígeno del aire líquido en el lado de evaporación del aire líquido abriendo o cerrando la válvula de flujo constante de aire líquido del condensador de argón crudo. En segundo lugar, durante la depuración, se puede realizar una prueba para ajustar la altura del nivel líquido-aire. Es decir, mientras se garantiza que otras condiciones de trabajo sean normales, el nivel de aire líquido aumenta lentamente de bajo a alto. Al principio, a medida que aumenta el nivel del líquido, la resistencia de la torre de argón crudo también aumentará simultáneamente. Sin embargo, después de alcanzar cierta altura, si el nivel del líquido continúa aumentando, la resistencia de la torre de argón crudo disminuirá. Esto significa que en este caso, si desea continuar ajustando la resistencia de la torre de argón crudo, solo puede utilizar el primero al tercer método mencionado anteriormente. Después de comprender este punto de inflexión, podemos evitar operaciones incorrectas.