空分设备中空气是如何被液化的？

空气液化是空分设备中的一个核心过程，是通过压缩、冷却、膨胀和热交换等多个物理过程实现的。

空气首先被压缩机吸入并压缩至高压状态。压缩过程中，空气分子间的距离减小，内能增加，导致空气温度显著升高。

高温高压的空气随后进入冷却系统，通过热交换器与冷却介质（如水或空气）进行热交换，以降低空气的温度。这一步骤是为了减少后续膨胀过程中的温升，并接近空气的液化点。

冷却后的空气进入膨胀机或节流阀进行膨胀。膨胀过程中，空气的压力降低，体积增大，同时内能减少，温度进一步降低。节流膨胀及膨胀机膨胀的温降是有限的，不能直接将空气液化至所需温度。

膨胀后的低温空气通过热交换器与高压正流空气进行热交换，膨胀后的低温空气吸收了高压正流空气的热量，使其温度进一步降低。同时，高压正流空气的温度也逐步降低至其液化点以下，从而实现液化。