空分设备中的空气冷却器用来降低进入空气干燥净化器和空分塔前压缩空气的温度,避免进塔温度大幅度波动,并可析出压缩空气中的大部分水分,通常采用氮水冷却器。
换热器是冷热流体进行热交换的设备。由于管道内热水和容器内冷热水的温度差,会形成热交换高温物体的热量总是向低温物体传递,这样就把管道里水的热量交换给了容器内的冷水,换热器又称热交换器。
空分设备冷箱为方形或圆形的金属结构,一般为空分设备的最高标志设备。冷箱内部包括主换热器、上塔、下塔、主冷、氩她、氩冷凝器、液氩泵、液氧循环泵及液氧输送泵以及阀门管道等。同时冷箱内需要填充珠光砂以减少冷量损失。
空分设备下塔膨胀机原理是高压气体通过膨胀机时,推动膨胀机叶轮对外做功,于是减少了气体本身的内能,降低了温度。其作用是为装置提供冷量,以补充复热不足损失、装置冷损、液化产品冷量等问题。
空分设备空压机喘振的原因是空压机的排出压力较高,同时所需空压机的排量又比较小,不断排出的气体使空压机的出口压力持续升高,于是管网内的高压气体返流入空压机流道,管网压力下降,空压机继续工作,排出气体使出口管网压力再次升高,周而复始就发生了喘振。
由于粗氩塔与主塔密切相关,因此只能在确保主塔的工作条件在设计条件下稳定的前提下,调整粗氩塔的正常运行条件。空分设备粗氩塔正常运行条件建立的主要因素是氩馏分组成的变化和粗氩冷凝器的热负荷。因此,调整氩塔正常运行条件的目的是建立最佳的氩馏分组成和冷凝器热负荷,以确保粗氩的纯度和产量。
空分设备压力表选型必须从实际应用出发,在达到工艺生产条件与技术的前提下,应充分考虑节约的原则,以合理选择型号、范围和准确性级别。有时也要考虑是否需要其他设备,例如警报和远程传输。主要考虑因素有三点,一是技术生产过程中压力测量的要求;二是被测介质的性质;三是现场环境条件。
空分设备仪表范围的选择不应太大或太小。如果选择的范围太小,则指针可能会超过最大值,特别是在测量参数异常或指针频繁波动且幅度较大时,更容易超过最大值和测量参数值不能读取,故障及时,难以发现和处理,仪表容易损坏,因此仪表的量程应选择大于被测参数的最大值。
空分设备阀门选择依据主要有,一明确阀门的用途和工作条件;二确定连接阀门的管道的空间尺寸和连接方法;三确定阀门的操作方法如手动、电动、电磁、气动、液压等;四根据管道确定阀门的输送的介质、工作压力、工作温度确定材质;五选择阀门的类型;六确定阀门的参数。
空分设备水冷却塔主要外部有塔体材质碳钢,内部有一层聚丙烯鲍尔环填料,对应一根布水管;一层不锈钢规整填料。其作用是把冷却水进行降温,生成冷冻水供给空冷塔。
空分设备精馏塔精馏的过程中,液体自下往上逐一流过每层填料,当气体由下而上穿过填料时与液体接触,产生了鼓泡,这样就增加了气液接触面积,使热质交换过程高效进行。低沸点的逐渐蒸发,高沸点的逐渐液化,至塔顶就能获得低沸点的纯氮,在塔底获得高沸点的富氧液空组分。
空分设备制氮机原理是根据变压吸附原理,采用高品质的碳分子筛作为吸附剂,在一定的压力下,从空气中制取氮气。经过净化干燥的压缩空气,在吸附器中进行加压吸附、减压脱附。由于动力学效应,氧在碳分子筛微孔中扩散速率远大于氮,在吸附未达到平衡时,氮在气相中被富集起来,形成成品氮气。