冷箱

低温换热设备

冷箱是一组高效、绝热保冷的低温换热设备。在深冷分离过程中经常采用，如在石油裂解气的深冷分离过程中就采用在-100~-140℃左右工作的冷箱。它由结构紧凑的高效板式换热器和气液分离器所组成。因为低温极易散冷，要求极其严密的绝热保冷，故用绝热材料把换热器和分离器均包装在一个箱形物内，称之为冷箱。

简介

英文：cold box

冷箱的关键技术是其内部各个位号的铝制板翅式换热器的设计、制造技术。

冷箱是空分装置的关键设备之一。因此，在产品原料混合气的分离过程中，低温分离是所有工艺都必须采用的方法。冷箱就是进行低温分离的主要设备之一。主要由两部分组成：一是巨大的钢壳保温箱，二是内部核心铝制板翅式换热器。技术关键有三个方面，包括传热计算和机械结构设计及水力计算。三者需密切协调，满足工艺要求，并做到高效、耐压、节材、紧凑、流阻小、热（冷）损小。

组成

冷箱由两部分组成：其一是巨大的钢壳保温箱，其二是内部核心铝制板翅式换热器，设计和制造的难点集中于此。多股持压的混合物物流在其中按工艺要求进行复杂的、有相变的传热过程，其操作温度～般为+30℃~-170℃：，最高设计压力为5MPa。技术关键有三个方面，包括传热计算和机械结构设计及水力计算。三者需密切协调，完全满足工艺要求，并做到高效、耐压、节材、紧凑、流阻小、热(冷)损小。在引进美国SW公司真空钎焊炉同时，引进设计工艺软件，又购买了Aspen—Plus等软件，基本掌握了乙烯冷箱换热器计算技术。

冷箱使用的注意事项

冷箱具有高效，结构紧凑，适用于多相流等特点，但其流道小，易堵塞，不耐腐蚀。在使用中要注意入口流体的组分和纯度，在入口按设计要求安装一定目数的过滤网或过滤器；并在冷箱进出口安装精密压力表，定期监测，当压差增大到一定程度时即需要将冷箱切出清理滤网，或者需要注入甲醇等物质解冻。跑冒滴漏也是板翅式换热器使用中常见的现象，这是因为板翅式换热器在低温下收缩，有可能引起某些法兰处气体泄漏，因此，对于在-100℃以下操作的法兰，应进行螺栓冷把紧。通常是当板翅式换热器逐步降温至-30℃以下时，拧紧所有的法兰螺栓。当达到正常操作温度而法兰未发现泄漏时，就不要将法兰螺栓拧得太紧，以免损坏垫片。当产生结霜现象影响冷把紧时，常用的办法是在螺栓上注以甲醇溶液。除此之外，还应注意做到以下几点：①操作人员必须严格按照操作规程进行操作。②在开车初期，应逐渐缓慢地向冷箱系统增加裂解气流量，确保脱甲烷及冷箱系统温度下降是均匀的，并使操作人员容易监控冷箱系统的压力。③对于采用S&W工艺的装置来说，初次开车冷却分凝分离器的降温速率应限制在规定范围内（一般为170℃/h）。④当发生异常情况时，要迅速查明原因，及时处理，在保护操作人员和设备安全的原则下，尽可能避免停车事故。⑤冷箱出口设有低温联锁保护的装置，如发生联锁动作,外操人员要对被隔离的管线进行必要的泄压处理。⑥系统在投用前要仔细检查导淋阀、安全阀的旁路是否已全部关闭。必须勤于检查系统物料泄漏的情况，发现问题及时与相关人员联系。

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