内压缩换热器混合式与分开式的能耗分析-论文.pdf

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1、低温与超导制冷技术Cryo．＆Supercond．第42卷第9期RefrigerationVo1．42No．9内压缩换热器混合式与分开式的能耗分析王庆波，卓跃光，孙宇，王连喜(1．开封空分集团有限公司设计研究院，开封475004；2．西安陕鼓动力股份有限公司，西安710075)摘要：空分装置的节能降耗是低温精馏的一个重要课题。换热损失越小，能量的消耗越少。针对空分装置内压缩流程中的换热器在设计的时候，采用混合式还是分开式进行探讨。利用ASPEN软件对某种流程进行模拟计算，并对结果进行能耗分析，得出了两种换热器形式的优缺点。关

2、键词：气体应用领域；内压缩；高压主换；低压主换；有效能PowerconsumptionanalysisontheintegralandsplittypemainheatexchangeroptionsininternalcompressionprocessWangQingbo，ZhuoYueguang，SunYu，WangLianxi(1．R＆DInstituteofKaifengAirSeparationGroupCo．Ltd．，Kaifeng475004，China；2，Xi，anShaanguPowerCo．Ltd．，

3、Xi，卸710075，China)Abstract：Theenergy—savingandconsumptionreducingofASUisakeysubjectforcryogenicrectification．Thelesstheheatexchangelossis，thelesstheenergyconsumptionis．Thispaperfocusedonthemixedtypeandthesplit—uptypeheatex-changerdesignininternalcompressionprocess．B

4、ymakingsimulationcalculationonaeetainprocesswithASPENsoftwareandanalyzingtheenergyconsumptionresults，theadvantagesanddisadvantagesofthetwotypesofheatexchangerswereobtained．Keywords：GasApplicationField，InternalCompressionProcess，HPMainHeatExchanger，LPMainHeatExchang

5、er，Avail·ableEnergy1引言主换热器。换热器承担着液化空气、汽化液氧与回收冷量的工作，所以换热器的设计选型至关重近年来，随着国内经济的高速发展，为冶金、要。内压缩空分的换热器有高压换热器和低压换热器。高压换热器主要是液氧与高压空气进行换石化、化工和航天等工业领域配套的大中型空分设备得到迅速的发展和广泛的应用。在发展的同热，液氧汽化、空气液化，低压换热器主要是低压时，低温精馏的流程形式也经过多年的发展，逐渐的空气与常压的氮气、污氮气进行换热。根据换热器的类型，内压缩流程中高压换热器与低压换地走向成熟，如新型的内

6、压缩空分技术、先进的高热器可以采用分开式或者混合式，我们曾为某钢级控制技术、各种先进配套组机的应用、更完善的厂提供了一套内压缩空分装置的方案，本文将对安全运行和操作技术等。内压缩空分装置作为目前市场上应用较多的两种技术方案进行模拟计算。一种流程形式，其特有的安全性及可靠性越来受模拟计算中换热器采用相同的对数平均温差，通道的阻力相同，空气压缩机与增压机采用相同的到用户的青睐。而且经过近20年的发展，流程形式已经非常成熟，单纯的流程形式创新日趋艰难，效率。模拟计算采用的空分装置的规模见表1。所以通过把流程形式与设备结构两者同时进

7、行改进与创新，将更大可能降低空分装置的能耗。3换热器组织形式2换热器比较的基础数据3．1高、低压换热器混合形式(如图1所示)3．2高、低压换热器分开形式(如图2所示)内压缩空分装置中最主要的一个单体设备是投稿日期：2014—07—11作者简介：王庆波(1975一)，男，硕士／高级工程师，主要研究方向为空分装置流程设计。第9期制冷技术Refrigeration·89·(1)空气流路：4流程描述出吸附器的空气分为两部分：一部分直接进入低压主换热器冷却后进入下塔；另一部分通过空气的压缩、预冷、纯化系统我们在这里不详空气增压机进一步

8、压缩，首先中间抽出一股，经过述了，下面直接叙述换热器部分。膨胀机增压端的压缩及后冷却器的冷却，再进入4．1高、低压换热器混合形式高压主换热器被冷却，经膨胀机膨胀后进入下塔，(1)空气流路：另一股从空气增压机末级排出的空气经增压机后出吸附器的空气分为两部分：一部分直接进冷却器冷却后，送入冷箱