冷箱是一組高效、絕熱保冷的低溫?fù)Q熱設(shè)備。在深冷分離過程中經(jīng)常采用，如在石油裂解氣的深冷分離過程中就采用在-100~-140℃左右工作的冷箱。它由結(jié)構(gòu)緊湊的高效板式換熱器和氣液分離器所組成。因?yàn)榈蜏貥O易散冷，要求極其嚴(yán)密的絕熱保冷，故用絕熱材料把換熱器和分離器均包裝在一個(gè)箱形物內(nèi)，稱之為冷箱。

中文名

冷箱

外文名

cold box

適應(yīng)裝置

空分裝置

操作溫度

+30℃~-170℃

定義

高效、絕熱保冷的低溫?fù)Q熱設(shè)備

組成

鋼殼保溫箱，板翅式抉熱器

產(chǎn)品簡(jiǎn)介

冷箱的關(guān)鍵技術(shù)是其內(nèi)部各個(gè)位號(hào)的鋁制板翅式換熱器的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)。

冷箱

冷箱是空分裝置的關(guān)鍵設(shè)備之一。因此，在產(chǎn)品原料混合氣的分離過程中，低溫分離是所有工藝都必須采用的方法。冷箱就是進(jìn)行低溫分離的主要設(shè)備之一。主要由兩部分組成：一是巨大的鋼殼保溫箱，二是內(nèi)部核心鋁制板翅式換熱器。技術(shù)關(guān)鍵有三個(gè)方面，包括傳熱計(jì)算和機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及水力計(jì)算。三者需密切協(xié)調(diào)，滿足工藝要求，并做到高效、耐壓、節(jié)材、緊湊、流阻小、熱（冷）損小。

產(chǎn)品組成

冷箱

冷箱由兩部分組成：其一是巨大的鋼殼保溫箱，其二是內(nèi)部核心鋁制板翅式抉熱器，設(shè)計(jì)和制造的難點(diǎn)集中于此。多股持壓的混合物物流在其中按工藝要求進(jìn)行復(fù)雜的、有相變的傳熱過程，其操作溫度～般為+30℃~-170℃：，最高設(shè)計(jì)壓力為5MPa。技術(shù)關(guān)鍵有三個(gè)方面，包括傳熱計(jì)算和機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及水力計(jì)算。三者需密切協(xié)調(diào)，完全滿足工藝要求，并做到高效、耐壓、節(jié)材、緊湊、流阻小、熱(冷)損小。在引進(jìn)美國SW公司真空釬焊爐同時(shí)，引進(jìn)設(shè)計(jì)工藝軟件，又購買了Aspen—Plus等軟件，基本掌握了乙烯冷箱換熱器計(jì)算技術(shù)。

注意事項(xiàng)

冷箱具有高效，結(jié)構(gòu)緊湊，適用于多相流等特點(diǎn)，但其流道小，易堵塞，不耐腐蝕。在使用中要注意入口流體的組分和純度，在入口按設(shè)計(jì)要求安裝一定目數(shù)的過濾網(wǎng)或過濾器；并在冷箱進(jìn)出口安裝精密壓力表，定期監(jiān)測(cè)，當(dāng)壓差增大到一定程度時(shí)即需要將冷箱切出清理濾網(wǎng)，或者需要注入甲醇等物質(zhì)解凍。跑冒滴漏也是板翅式換熱器使用中常見的現(xiàn)象，這是因?yàn)榘宄崾綋Q熱器在低溫下收縮，有可能引起某些法蘭處氣體泄漏，因此，對(duì)于在-100℃以下操作的法蘭，應(yīng)進(jìn)行螺栓冷把緊。通常是當(dāng)板翅式換熱器逐步降溫至-30℃以下時(shí)，擰緊所有的法蘭螺栓。當(dāng)達(dá)到正常操作溫度而法蘭未發(fā)現(xiàn)泄漏時(shí)，就不要將法蘭螺栓擰得太緊，以免損壞墊片。當(dāng)產(chǎn)生結(jié)霜現(xiàn)象影響冷把緊時(shí)，常用的辦法是在螺栓上注以甲醇溶液。除此之外，還應(yīng)注意做到以下幾點(diǎn)：

①操作人員必須嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作。

②在開車初期，應(yīng)逐漸緩慢地向冷箱系統(tǒng)增加裂解氣流量，確保脫甲烷及冷箱系統(tǒng)溫度下降是均勻的，并使操作人員容易監(jiān)控冷箱系統(tǒng)的壓力。

③對(duì)于采用S&W工藝的裝置來說，初次開車?yán)鋮s分凝分離器的降溫速率應(yīng)限制在規(guī)定范圍內(nèi)（一般為170℃/h）。

④當(dāng)發(fā)生異常情況時(shí)，要迅速查明原因，及時(shí)處理，在保護(hù)操作人員和設(shè)備安全的原則下，盡可能避免停車事故。

⑤冷箱出口設(shè)有低溫聯(lián)鎖保護(hù)的裝置，如發(fā)生聯(lián)鎖動(dòng)作，外操人員要對(duì)被隔離的管線進(jìn)行必要的泄壓處理。⑥系統(tǒng)在投用前要仔細(xì)檢查導(dǎo)淋閥、安全閥的旁路是否已全部關(guān)閉。必須勤于檢查系統(tǒng)物料泄漏的情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)與相關(guān)人員聯(lián)系。

冷箱