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一起精氩塔无阻力故障
关键字:精氩塔无阻力
安钢制氧厂1#六千制氧机组,曾发生过两次精氩塔阻力降低故障。

  情况是:精氩蒸发器的热源是来自下塔顶部的压力氮,它被冷凝后进入精氩塔冷凝器,液体取出阀无论开多大,精氩塔总也没有阻力。起初怀疑是:液体取出阀打不开;或此管路断裂;或此管路堵塞;或蒸发器泄漏等多种可能。但最终被一一否定。

  经细查,最终原因是:由于液氮回下塔阀开度偏大。使得来自下塔顶部的压力氮管路中的气氮,全部变成了液氮。从而造成精氩塔总也没有阻力。

  出现此现象的根本原因,应在于下塔顶部压力氮气取出口处的结构设计。

下塔顶部压力

压力氮饱和温度 液氩蒸发压力 液氩饱和温度 氩蒸发器温差 压力氮汽化潜热 饱和压力氮比热 每kg气氮液氮的热量比
46kpa 95.5K 40kpa 90.5K 5K 171KJ/kg 2KJ/kg (171+2×5)/(2×5)=18.1

  也许有人要问:液体换热要比气体换热系数大,那为什么精氩塔蒸发器液氮进入时,反而蒸发效果不好了?在无相变的换热过程中,一般来说,这是对的。但在此处的压力氮应是冷凝过程,存在着相变,因此这种说法不正确了。

  也许还有人要问:即使是液氮进入了精氩塔蒸发器,其换热温差应该也还是5K,液氩总还是要蒸发的,不可能没有阻力啊?这种说法是正确的。我们首先假定出蒸发器的液氮节流阀开度不变,则其流量不变。那么气氮带来的热量就是液氮的18.1倍,换句话说,当来自上塔的压力氮气变成压力液氮时,精氩塔的阻力应是原来的十八分之一。而精氩塔正常工作时的阻力才5kpa左右,它的十八分之一,太小了。如果出蒸发器的液氮节流阀此时的开度增加一倍,也才只有正常阻力的九分之一,还是很小的。

 
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