Введення
Кисень в промисловості використовується тільки в газоподібному стані. Однак, при великих масштабах його споживання, транспортування і зберігання кисню в рідкому стані економічно і технічно вигідніше, ніж в газоподібному стані. У цьому зв'язку в промисловості експлуатуються різні типи установок, які виробляють рідкий кисень. Складність схеми залежить від продуктивності. Установки, що виробляють 200 ... 2000 кг/год рідкого кисню, проектуються на основі циклу високого тиску (рис. 1). В якості прототипу була обрана повітророзподільну установка середньої продуктивності КжКАж-0, 25. Схема даної установки (див. плакат 1) заснована на використанні циклу високого тиску з розширенням частини в охолоджуваного повітря в турбодетандере [8]. Атмосферне повітря після очищення від механічних домішок надходить в компресор К1, де стискається до 20 МПа. Після кінцевого холодильника цей потік охолоджується в теплообміннику-ожіжітеля А3 до Т = 276К потоком продукційного азоту. У цьому апараті виділяється сконденсована волога, що полегшує роботу блоку очищення (адсорбери А11 і А12), куди потім надходить стиснене повітря. Очищене повітря фільтрується в одному з фільтрів А13 мул А14 і далі ділиться на два потоки: одна частина надходить на розширення в турбодетандер ТД1., А інша частина (дросельний потік) направляється в теплообмінник А4, де охолоджується отбросного азотом. Потік повітря після розширення в турбодетандере змішується з дросельним потоком. Далі весь потік надходить на розділення в колону А7. За рахунок попереднього розділення в цій колоні конденсуються пари азоту, а з нижньої тарілки в куб колони стікає збагачений киснем рідке повітря. Пари азоту конденсуються в конденсаторі А9. Настає в такий спосіб азотна флегма служить для зрошення нижньої А7 і верхньої А8 колон. Потік азотної флегми, що йде у верхню колону, попередньо переохолоджується в переохладителя А6. Це дозволяє знизити частку пари в процесі дроселювання через ветніль ВР3. Кубова рідина з нижньої колони, пройшовши в переохолоджувач А6, дросселируется у відповідне перетин верхньої колони. Цей потік перед надходженням у верхню колону проходить переохолоджувач рідкого кисню А5. У верхній колоні потоки азотної флегми і кубової рідини беруть участь в остаточному поділі повітря на азот і кисень. Газоподібний азот виводиться з верхньої частини колони А8, нагрівається послідовно в апаратах А6, А4, А3 і викидається в атмосферу. Частина його в певні періоди використовуються для регенерації адсорберов блоку очищення А11 і А12. Для цієї мети азот підігрівається в підігрівачі А15. Рідкий кисень з нижньої частини колони А8 надходить у межтрубное простір випарника А9. За рахунок теплоти, що підводиться від конденсуються парів азоту, кисень кипить. Утворені пари повертаються в колону А8. Частина рідкого кисню з випарника А9 йде в переохолоджувач А5, після чого зливається в ємності. При повному відігрівання або в а...
