空分设备冷箱内部结构精密复杂,是空气分离的核心区域,主要由以下几部分构成:
以板翅式换热器为核心,采用多层铝制翅片与隔板交错排列,形成独立流道。原料空气与返流气体(如纯氮、污氮)在此进行间接热交换,实现空气从常温到-170℃以下的深度冷却,同时回收冷量以降低能耗。其紧凑结构显著提升传热效率,适应冷箱内有限空间。
包含上下双塔结构(高压塔与低压塔)及氩馏分塔(大型装置)。塔内填充高效规整填料或塔板,通过汽液两相逆流接触,利用氧、氮沸点差异实现高纯度分离。冷凝蒸发器位于塔顶,将气态氮冷凝为液氮,同时蒸发液氧以提供上升蒸汽,维持精馏循环。
膨胀机为关键设备,通过高压气体绝热膨胀产生低温冷量,为精馏塔提供持续制冷。其转速与进出口压力精准调控,确保冷量与系统负荷匹配。
液氧泵、液氮泵及储罐用于储存和输送液态产品,储罐采用珠光砂保冷结构,减少冷量损失。
低温管道采用不锈钢或铝合金材质,连接各设备并形成封闭循环系统。阀门(如低温截止阀、调节阀)需具备耐低温、密封可靠特性,确保流程稳定运行。
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