为什么现在的低压空分设备多采用带增压透平膨胀机?--空分视界


为什么现在的低压空分设备多采用带增压透平膨胀机?
答：膨胀机是气体膨胀对外作功的机械，原先的流程多数是用膨胀机带动电机，对外输出电能。对低压空分装置，膨胀机的进口压力取决于下塔要求的空压机压力，膨胀机制冷量的调节主要靠改变膨胀量。但是，膨胀空气直接进上塔参与精馏，膨胀量过大将影响分离效果，降低氧的提取率。
增压透平膨胀机是用膨胀机带动一台增压压缩机，将供给膨胀机的压缩空气压力进一步提高，然后在热交换器内降温后再供至膨胀机膨胀。如图16所示。这样，膨胀机的进口压力可从0.55MPa提高到0.9～1.0MPa，在产生相同的制冷量时，所需的膨胀空气量可减少20%以上。除此以外，还有下述优点：
1)降低膨胀后气体的过热度，减小对上塔精馏的影响，使氧的提取率提高。在相同进口温度时，机后过热度可降低9.5K。加之进上塔的膨胀空气量的减少，氧的提取率可提高6.5%～9.4%，相应能耗可降低5%～10%；
<?xml:namespace prefix = w ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:word" /> 2)主冷热负荷增加，有利于提高精馏效率。由于膨胀量减小，进入主热交换器冷段及下塔的空气量增大，出换热器冷空气的焓值略有提高(约1.5%)，主冷的热负荷要增加4%；
3)冷量调节能力大，稳定性好。在正常情况下，膨胀量等于环流量，环流出口温度等于膨胀机进口温度。当需要增大制冷量时，采用旁通增压气与环流气混合而成膨胀量，相应地提高了膨胀机进口温度，有利于增大单位制冷量，减小膨胀量增大的份额。因此，增压流程的适应性强，稳定性好，调节能力大。

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