Это связано с тем, что на этапе запуска температура внутри колонны разделения воздуха еще далека от нормальной рабочей температуры (от –172 до –194 градусов), а для ректификации требуется большое количество жидкости; поэтому во время запуска требуется значительная мощность охлаждения. Величина производимой холодопроизводительности зависит от холодопроизводительности детандера и высокого давления. Холодопроизводительность расширения зависит от эффективности детандера, перепада давления на нем и расхода газа, проходящего через него. Когда эффективность детандера фиксирована, увеличение перепада давления до и после детандера и увеличение скорости потока газа на входе может увеличить охлаждающую способность. Способ увеличения перепада давления до и после расширителя: контролировать высокое давление при максимальном давлении, допустимом оборудованием, максимально снизить давление среды и открыть все продувочные-клапаны и клапаны анализа. Низкое давление влияет на среднее давление, и его также следует снизить, насколько это возможно, при условии, что оно по-прежнему соответствует требованиям регенерации очистителя.
Во время фазы охлаждения, когда температура на выходе расширителя T₂ достигает примерно –140 градусов, откройте дроссельный клапан №. 1 (J-1). Открытие слишком рано или слишком поздно неблагоприятно для сокращения цикла запуска. Слишком раннее открытие J-1 приведет к снижению холодопроизводительности расширителя; слишком позднее открытие приведет к чрезмерным потерям холода на горячем конце и повлияет на падение температуры перед клапаном J-1. От –140 градусов до достижения T₂ нормальной температуры (от –155 до –165 градусов) происходит примерно часовой процесс газораспределения и переключения, то есть переход от фазы охлаждения к фазе накопления жидкости.
Поскольку газ, проходящий через детандер, не может производить жидкость, жидкость может образоваться только после того, как воздух дополнительно охладится во втором теплообменнике и затем пройдет через дроссельный клапан J-1. Строго говоря, воздух начинает сжижаться при достижении 3,65 МПа (абсолютного) и –140,68 градуса, а жидкость может вырабатываться только после дроссельной заслонки при достижении 0,6 МПа (абсолютного) и –173 градуса. Для уменьшения дросселирования испарения необходима определенная степень переохлаждения. То есть температура перед клапаном J-1 должна регулироваться в пределах от –155 до –165 градусов. На этом переходном этапе, чтобы обеспечить холодопроизводительность детандера и одновременно позволить T₃ быстро падать, поток газа должен быть разумно распределен, а T₂ необходимо контролировать в пределах от –140 до –155 градусов.
Фаза накопления жидкости:Чтобы произвести как можно больше жидкости и как можно быстрее накопить ее, с одной стороны, поддерживать высокое давление и температуру Т₃; с другой стороны, уменьшите скорость потока кислорода и контролируйте низкое давление и разницу температур на выходе. Уменьшение скорости потока кислорода увеличивает скорость испарения в нижней части верхней колонны, что полезно для повышения чистоты кислорода; уменьшение разницы температур в конденсаторе-испарителя способствует накоплению жидкого кислорода. В этом смысле клапан выпуска кислорода должен быть полностью закрыт. Однако это приведет к уменьшению площади теплопередачи теплообменника и увеличению разницы температур на горячем конце. Поэтому оптимальным является регулирование скорости потока кислорода на уровне одной-трети от нормальной скорости потока. Целью повышения низкого давления является уменьшение перепада давления между верхней и нижней колоннами, тем самым уменьшая разницу температур в конденсаторе-испарителе и способствуя накоплению жидкого кислорода.
Фаза регулировки чистоты:На ранней стадии регулирования чистоты требуется большая мощность охлаждения. Когда дроссельные клапаны жидкого воздуха и жидкого азота слегка закрыты, восходящий пар в нижней и верхней колоннах увеличивается, предотвращая утечку через небольшие отверстия; жидкость скапливается на лотках и начинается ректификация. Поэтому закрытие клапана необходимо производить медленно, чтобы обеспечить стабильность уровня жидкого кислорода. Критерием целесообразности открытия этих двух клапанов является то, поддерживается ли уровень жидкого кислорода в диапазоне 430–500 мм и находится ли чистота жидкого воздуха и жидкого кислорода в пределах расчетного диапазона, когда закрытие клапана в основном завершено.
Когда закрытие клапана в основном завершено и условия выпрямления внутри колонны установлены, охлаждающая способность используется только для компенсации потерь холода из-за поступления тепла через изоляционный слой и потерь холода из-за разницы температур на горячем конце. Следовательно, давление необходимо снизить, чтобы уменьшить холодопроизводительность. Показателем величины холодопроизводительности является уровень жидкого кислорода. При условии сохранения уровня жидкого кислорода, чем ниже высокое давление, тем лучше.
Целью производства является получение готового продукта. Выход готового продукта обратно пропорционален его чистоте, поэтому необходима разумная корректировка. Поскольку изменения скорости потока изменяют разницу температур на горячем конце, распределение потока входящего воздуха в колонну необходимо своевременно регулировать.
