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聯(lián)系我時(shí)，請告知來自 化工機(jī)械設(shè)備網(wǎng)液氨蒸發(fā)器是通過用加熱的方法使液氨產(chǎn)生相變而得到氣氨的常用化工換熱設(shè)備之一
液氨蒸發(fā)器是通過用加熱的方法使液氨產(chǎn)生相變而得到氣氨的常用化工換熱設(shè)備之一。由于液氨為易揮發(fā)介質(zhì)，在一定壓力下氣化時(shí)所需溫度不高，致使冷熱截體溫差很大，如果采用各種形式的列管換熱器會產(chǎn)生較大的溫差力，不利于設(shè)備的長期運(yùn)行。而液氨蒸發(fā)器采用蒸汽蛇管和夾套聯(lián)用的換熱方式，即蛇管和夾套內(nèi)的蒸汽熱量傳遞給液氨汽化時(shí)所需的熱量。這是考慮到液氨溫度較低，蛇管內(nèi)蒸汽所供的熱量有限，設(shè)備下部設(shè)置了蒸汽夾套以補(bǔ)償蛇管蒸汽熱量的不足，為了使液氨充分汽化在設(shè)備上部還設(shè)置了一定的汽化空間。
液氨蒸發(fā)器的工作原理：
氨罐內(nèi)液態(tài)氨通過壓差自產(chǎn)成氨泵輸送至蒸發(fā)槽,經(jīng)過過濾、調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器盤管,液気通過管壁吸收熱媒的熱量(盤管換熱器根據(jù)傳熱狀態(tài)的不同換熱過程分為換熱段、蒸發(fā)段、過熱段),熱媒熱量來自換熱器(根據(jù)來源不同分為蒸汽、電加熱和熱水),換熱器熱量加熱媒水(要做無垢處理的水或已醇溶液),液氨盤管內(nèi)的液態(tài)氨吸收熱量后升溫轉(zhuǎn)化成氣態(tài),蒸發(fā)器內(nèi)部設(shè)置有內(nèi)置的氣液分離器,經(jīng)過旋轉(zhuǎn)氣液分離后氣気從出輸出,分離器同時(shí)具有過熱的作用。
液氨蒸發(fā)器的蒸發(fā)進(jìn)程：液氨蒸發(fā)需要經(jīng)過三個(gè)階段即預(yù)熱段-加熱段-汽化段
預(yù)熱段：
預(yù)熱段為了保證液氨在加熱段充分汽化,必須將液氨溫度在預(yù)熱段從0℃預(yù)熱到10℃。因?yàn)樯a(chǎn)系統(tǒng)汽氫點(diǎn)力為0.6MPa,此時(shí)液氨的汽化溫度就是10℃。當(dāng)液氫進(jìn)入設(shè)備預(yù)熱段時(shí),有可能在該段內(nèi)筒邊受熱而鼓泡汽化影響傳熱,但此時(shí)液位具有相應(yīng)高度使內(nèi)筒邊產(chǎn)生一定的靜壓力,從而阻止鼓泡的生成。另外由于內(nèi)筒邊緣液氨的流動,瞬間均有新增液氨交替,因此使邊緣鼓泡氣化現(xiàn)象大大降低,并且保證了液相傳質(zhì)的有效速度。液氨在預(yù)段只要求頂熱,不要求汽化,因此,液氨在預(yù)熱段預(yù)熱是給加熱沒汽化創(chuàng)造條件,同時(shí)又是對加熱能力的補(bǔ)償。因?yàn)榧訜岫紊吖荛L度要有一定限度,如果蛇管太長,管內(nèi)蒸汽冷凝液就產(chǎn)生較多,造成蒸汽阻力較大,影響蒸汽的流通量,并且使蒸發(fā)能力降低。當(dāng)系統(tǒng)伴車檢修時(shí),設(shè)備中殘余液氨排放不凈從而會繼續(xù)汽化,致使設(shè)備內(nèi)都溫度降到零下30多度,設(shè)備結(jié)構(gòu)焊將產(chǎn)生冷裂現(xiàn)象,并且對設(shè)備整體造成極大危喜。此時(shí)余熱段夾套內(nèi)應(yīng)繼續(xù)供汽一段時(shí)間,致使設(shè)備內(nèi)殘余液全部汽化為至。因此;預(yù)熱段夾套的設(shè)置將對設(shè)備頻繁間斷運(yùn)行起了保護(hù)作用。如果氣氨用量不大,可光閉夾套蒸汽,并且調(diào)節(jié)加熱段蛇管汽量。如來氣用量較大,可打開預(yù)熱段夾套藤汽,滿足生產(chǎn)要求。所以預(yù)熱段的設(shè)里可以大大提高氨蒸發(fā)器的操作彈性。
加熱段：
液氨與管內(nèi)他和水氣溫差較大,因此采用蒸汽蛇管加熱液氮可避免溫差應(yīng)力在設(shè)備受壓元件中產(chǎn)生。另外,蛇管較長,飽和水蒸汽熱值利用率高、熱損失小、傳熱效果好、結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低、操作維修管理也方便。為了避免管內(nèi)積存凈凝液面產(chǎn)生水擊和氣阻,蛇管內(nèi)飽和水蒸氣采用上進(jìn)下出,冷凝液自動排出。設(shè)備蛇管設(shè)計(jì)為可拆式,便于安裝、檢修和清洗。其基本結(jié)構(gòu)為:上下下四根蛇管接頭均與上下聯(lián)箱連接。為了保證蛇管之間、蛇管與設(shè)備殼體之同的相對位置,不因蛇管的振動而使蛇管進(jìn)出口及設(shè)備內(nèi)其他構(gòu)件損害,因此設(shè)量了支架固定蛇管組,同時(shí)也增加了蛇管組的剛性。該蛇管組的固定支架結(jié)構(gòu)是:整體軸向固定,徑向留有膨脹間隙。因?yàn)樯吖軆?nèi)介質(zhì)為1.3MPa飽和水蒸氣,流速較高。在蛇管的中部和下部均有一定的冷凝液產(chǎn)生。從而使蛇管組整體產(chǎn)生軸向振動,故在蛇底部支座上設(shè)有緊固螺栓。另外,考慮蛇管組較高,其穩(wěn)定性較差,在蛇管組上部設(shè)有三個(gè)掛耳與殼體達(dá)接。為了避免蛇管徑向膨脹而產(chǎn)生應(yīng)力,蒸汽接管進(jìn)出設(shè)備在殼體上設(shè)里了填料函密封。為了折除檢修方便,蒸汽進(jìn)出接管在設(shè)備內(nèi)部與蛇管組聯(lián)箱采用透鏡法蘭連接并密封。根據(jù)工藝要求,設(shè)備內(nèi)液氯液位應(yīng)在蛇管組高度的3/4以內(nèi)。由此可見,仍有部分蛇管露出液面。這說明液面以下液氯鼓泡汽化,產(chǎn)生氣液共騰。液面以上為氣沫氣化,即產(chǎn)生相變一一由液氯轉(zhuǎn)變?yōu)闅獍薄?/p>
蒸發(fā)段：
由于蒸發(fā)段殼體直徑增大,并且具有一定高度。當(dāng)氣氨上升至蒸發(fā)段時(shí),體積突然膨漲,上升速度降低,氣氨中夾帶的霧沫一部分就可以繼續(xù)氣化,另一部分因速度的突然減慢凝結(jié)成小液滴,因小液滴有一定的重量,所以重新落至加熱段面繼續(xù)氣化。當(dāng)氣氨開至蒸發(fā)段項(xiàng)部時(shí),仍有一部分霧沫被夾帶。因此蒸發(fā)段頂部出口口處應(yīng)設(shè)里除沫器,攔截的沫較多時(shí),就會疑結(jié)成液滴沿絲網(wǎng)向下墜落至加熱段液面繼續(xù)氣化。然后合格氣氨從蒸發(fā)段頂部接管送出并清足生產(chǎn)求。
液氨蒸發(fā)器的控制系統(tǒng)：
進(jìn)氨控制：液氨的壓力隨著溫度的增加而增加，考慮下游的工況和氨蒸發(fā)器的氣化狀態(tài)，進(jìn)氨的流量要控制在合理的范圍內(nèi)，所以在進(jìn)氨口要設(shè)置調(diào)節(jié)流量的調(diào)節(jié)閥，根據(jù)下游壓力的變化調(diào)節(jié)進(jìn)氨量。為了防止遇到緊急情況，在蒸發(fā)器的液氨進(jìn)口還設(shè)置了切斷閥，進(jìn)行切斷液氨的供給。
蒸汽控制，為了保證氨氣化均勻和換熱效率，蒸汽的流量和壓力是重要的保證，過熱蒸汽的進(jìn)入量受熱媒（中間換熱介質(zhì)一般是水）溫度的控制，通過水浴溫度傳感器的信號變送，調(diào)節(jié)蒸汽調(diào)節(jié)閥的開度，從而控制蒸汽的進(jìn)入量，進(jìn)而獲得穩(wěn)定的熱媒溫度，保證氨的充分氣化。
液氨過液控制：液氨的過液是導(dǎo)致下游工藝管道設(shè)備出現(xiàn)故障的主要原因，對液氨過液現(xiàn)象的控制非常重要，控制過液的檢測裝置是物位計(jì)，物位計(jì)是檢測液氨液位變化的儀表，它通過探桿裝置在蒸發(fā)器內(nèi)置分離筒內(nèi)，當(dāng)出現(xiàn)一定高度的液位發(fā)出報(bào)警信號，關(guān)斷液氨緊急關(guān)斷裝置。
氣化溫度控制：液氨蒸發(fā)槽的熱媒是軟水或?qū)崛芤海ㄖ饕攒浰疄橹鳎?，熱媒的熱量來自于蒸汽換熱器或電加熱器，熱媒軟水溫度設(shè)定在80±2.5℃（其他熱媒根據(jù)性質(zhì)會有不同）。當(dāng)水溫達(dá)到上限82.5℃時(shí)，熱媒溫度不再升高，當(dāng)溫度下降到75.5℃時(shí)，啟動升溫。溫度自控系統(tǒng)保持熱媒的溫度在設(shè)定的區(qū)間范圍內(nèi)運(yùn)行。
溫度控制方式：蒸汽靠調(diào)節(jié)進(jìn)口蒸汽調(diào)節(jié)閥的開度控制釋放進(jìn)來的蒸汽量來控制。
溫度報(bào)警控制：蒸發(fā)器的溫度在正常區(qū)間內(nèi)運(yùn)行，當(dāng)偏離了正常值（55±2.5℃）上下限（45-75℃）時(shí)，溫度自控系統(tǒng)會發(fā)出報(bào)警信號，同時(shí)發(fā)出液氨進(jìn)口緊急切斷信號。待故障處理后報(bào)警解除。
水位控制：保證一定的熱媒容量是良好換熱的基礎(chǔ)，當(dāng)出現(xiàn)泄漏、破損等非正常情況的流失蒸發(fā)，會導(dǎo)致熱媒溫度異常升高、水箱壓力超壓破壞、氨氣盤管壓力異常升高等事故，造成損失較大，因此對水位要嚴(yán)格控制。
液氨蒸發(fā)器案例施工現(xiàn)場：
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