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液氨蒸发器控制系统的工作规律

发布时间:2018-07-20 00:00:00 点击次数:1628次

在正常工况下,由温度控制器操纵阀门进行温度控制;而当出现非正常工况,引起氨的液位达到上限限时,被冷却物料的出口温度即使仍偏高,但此时温度的偏离暂成为次要因素,而保护液氨蒸发器的压缩机不致损坏已上升为主要矛盾,于是液位控制器应取代温度控制器工作。

液氨蒸发器是一个换热设备。它是利用液氨的汽化需要吸收大量热量,以此来冷却流经管内的被冷物料。在生产上,往往要求被冷却物料的出口温度稳定,这样就构成了以被冷物料出口温度为被控变量,以液氨流量为操纵变量的控制方案,这一控制方案用的是改变传热面积来调节传热量的方法。因液位高度会影响换热器的浸润传热面积,因此,液位高度即间接反映了传热面积的变化情况。由此可见,液氨蒸发器实质上是一个单输入(液氨流量)两输出(温度和液位)系统。液氨流量既会影响温度,也会影响液位,温度和液位有一种粗略的对应性。通过工艺的合适设计,在正常工况下当温度得到控制后,液位也应该在一定允许区间内。

超限现象是因为出现了非正常工况的缘故。在这里,不妨假设有杂质油漏入被冷物料管线,使传热系数猛降,为了取走同样的热量,就要大大增加传热面积。但当液位淹没了换热器的所有列管时,传热面积的增加已达到上限,如果继续增加氨蒸发器内的液氨量,并不会提高传热量。但是液位的继续升高,却可能带来生产事故。这是因为汽化的氨是要回收重复使用的,氨气将进入压缩机人口,若氨气带液,液滴会损坏压缩机叶片,因而液氨蒸发器上部必须留有足够的汽化空间,以保证良好的汽化条件。为了保持足够的汽化空间,就要限制氨液位不得高于某一上限值。为此,需在原有温度控制基础上,增加一个防液位超限的控制系统。

液氨蒸发器的控制系统:

温度控制方式:蒸汽靠调节进口蒸汽调节阀的开度控制释放进来的蒸汽量来控制。 

蒸汽控制,为了保证氨气化均匀和换热效率,蒸汽的流量和压力是重要的保证,过热蒸汽的进入量受热媒(中间换热介质一般是水)温度的控制,通过水浴温度传感器的信号变送,调节蒸汽调节阀的开度,从而控制蒸汽的进入量,进而获得稳定的热媒温度,保证氨的充分气化。

进氨控制:液氨的压力随着温度的增加而增加,考虑下游的工况和氨蒸发器的气化状态,进氨的流量要控制在合理的范围内,所以在进氨口要设置调节流量的调节阀,根据下游压力的变化调节进氨量。为了防止遇到紧急情况,在蒸发器的液氨进口还设置了切断阀,进行切断液氨的供给。

液氨过液控制:液氨的过液是导致下游工艺管道设备出现故障的主要原因,对液氨过液现象的控制非常重要,控制过液的检测装置是物位计,物位计是检测液氨液位变化的仪表,它通过探杆装置在蒸发器内置分离筒内,当出现一定高度的液位发出报警信号,关断液氨紧急关断装置。

水位控制:保证一定的热媒容量是良好换热的基础,当出现泄漏、破损等非正常情况的流失蒸发,会导致热媒温度异常升高、水箱压力超压破坏、氨气盘管压力异常升高等事故,造成损失较大,因此对水位要严格控制。

温度报警控制:蒸发器的温度在正常区间内运行,当偏离了正常值(55±2.5℃)上下限(45-75℃)时,温度自控系统会发出报警信号,同时发出液氨进口紧急切断信号。待故障处理后报警解除。

气化温度控制:液氨蒸发槽的热媒是软水或导热溶液(主要以软水为主),热媒的热量来自于蒸汽换热器或电加热器,热媒软水温度设定在80±2.5℃(其他热媒根据性质会有不同)。当水温达到上限82.5℃时,热媒温度不再升高,当温度下降到75.5℃时,启动升温。温度自控系统保持热媒的温度在设定的区间范围内运行。

液氨在一定压力下气化时所需温度不高,致使冷热截体温差很大,所以液氨蒸发器采用蒸汽蛇管和夹套联用的换热方式,使液氨能够得到充分的汽化。


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