安鋼制氧廠1＃六千制氧機組，曾發(fā)生過兩次精氬塔阻力降低故障。
情況是：精氬蒸發(fā)器的熱源是來自下塔頂部的壓力氮，它被冷凝后進入精氬塔冷凝器，液體取出閥無論開多大，精氬塔總也沒有阻力。起初懷疑是：液體取出閥打不開；或此管路斷裂；或此管路堵塞；或蒸發(fā)器泄漏等多種可能。但最終被一一否定。
經(jīng)細(xì)查，最終原因是：由于液氮回下塔閥開度偏大。使得來自下塔頂部的壓力氮管路中的氣氮，全部變成了液氮。從而造成精氬塔總也沒有阻力。
出現(xiàn)此現(xiàn)象的根本原因，應(yīng)在于下塔頂部壓力氮氣取出口處的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
|
下塔頂部壓力 |
壓力氮飽和溫度 | 液氬蒸發(fā)壓力 | 液氬飽和溫度 | 氬蒸發(fā)器溫差 | 壓力氮汽化潛熱 | 飽和壓力氮比熱 | 每kg氣氮液氮的熱量比 |
| 46kpa | 95.5K | 40kpa | 90.5K | 5K | 171KJ/kg | 2KJ/kg | （171＋2×5）／（2×5）＝18.1 |
也許有人要問：液體換熱要比氣體換熱系數(shù)大，那為什么精氬塔蒸發(fā)器液氮進入時，反而蒸發(fā)效果不好了？在無相變的換熱過程中，一般來說，這是對的。但在此處的壓力氮應(yīng)是冷凝過程，存在著相變，因此這種說法不正確了。
也許還有人要問：即使是液氮進入了精氬塔蒸發(fā)器，其換熱溫差應(yīng)該也還是5K，液氬總還是要蒸發(fā)的，不可能沒有阻力啊？這種說法是正確的。我們首先假定出蒸發(fā)器的液氮節(jié)流閥開度不變，則其流量不變。那么氣氮帶來的熱量就是液氮的18.1倍，換句話說，當(dāng)來自上塔的壓力氮氣變成壓力液氮時，精氬塔的阻力應(yīng)是原來的十八分之一。而精氬塔正常工作時的阻力才5kpa左右，它的十八分之一，太小了。如果出蒸發(fā)器的液氮節(jié)流閥此時的開度增加一倍，也才只有正常阻力的九分之一，還是很小的。
