所有低壓空氣分離廠通常都配備有氮氣水預冷器。它主要利用污水中氮的不飽和度來蒸發(fā)部分水。當水蒸發(fā)時，它吸收汽化潛熱以降低冷卻水溫度，然后用它來冷卻處理空氣并降低進入塔的空氣溫度。因此，它包括空氣冷卻塔和水冷卻塔。
設置氮氣預冷器的基本目的是降低進入空氣分離塔的空氣溫度，并避免進入塔的溫度大幅度波動。因為進氣的溫度直接影響切換式熱交換器和精餾塔的運行條件，以及整個空氣分離裝置的經(jīng)濟性。在設計中，進入塔的空氣溫度通常設置為30°C。當塔的入口溫度在運行期間高于設計指標時，壓縮空氣的節(jié)流冷卻能力將降低，并且切換式熱交換器熱端的溫差和熱負荷將增加，這將導致增加了冷卻損失和能耗。
其次，在空氣冷卻塔（噴淋冷卻塔）中，空氣與水直接接觸，不僅進行熱交換而且接受洗滌，從而可以去除空氣中的灰塵并溶解一些腐蝕性雜質(zhì)，以避免腐蝕板翅式開關熱交換器的鋁合金材料并延長使用壽命。由于空氣冷卻塔的體積大，它還可以緩沖處理空氣，并且空氣壓縮機在切換時不容易過壓。
對于分子篩吸附純化過程，分子篩的吸附容量與溫度有關，溫度越低，吸附容量越大。對于一定尺寸的吸附器，工作時間可能會很長，或者對于一定的吸附時間設計的吸附器體積可能會很小，因此還需要將空氣預冷至可能的較低溫度。在氮水預冷器中充分回收、利用氮氣的冷量來冷卻空氣。
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