大型空分设备常见问题

空分设备冷箱的安装要求

2025.08.15

1.冷箱基础分为框架型和非框架型。框架型的框架顶面的水平度不应超过1/1000。框架各型钢应成垂直放置。非框架型的冷箱各底板应保持在同一水平面，其水平度同样不应超过1/1000。 2.在安装冷箱板时相邻两面可在地面上预拼装成整片或角型。每片对角线长度误差及四边垂直度误差按表2规定。表2 尺寸（mm）公差带（mm）大于至 1000 2000 ±3 2000 4000 ±4 4000 8000 ±5 8000 12000 ±6 12000 1600...

查看详情

空分设备中空冷塔常见类型分析

2025.08.07

空气冷却塔是混合热交换装置。作用是让冷却水同空气进行充分的接触并充分混合以增加热传递面积并加强热传递，通常使用“填料塔”或“筛板”。填料塔是一个装有填料（陶瓷环，塑料环等）的圆形钢制容器。冷却水从塔的顶部喷出，并与从底部向上流动的空气混合以进行热质交换。空气将热量传递给冷却水，从而降低其温度并提高水温。为了防止空气中产生水滴，通常将拉西哥环（或不锈钢丝网）填料分离器（也称为捕集层）和机械水分离器（惯性分离）安装在塔的上部。喷淋装置喷出的冷却水通过分配器向下流向填料层，并设有溢流环，用于在填料层中以规则的间隔重新分配水，以免使水直接向下流向容器壁而影响容器传热效果。温度升高的冷却水从下部抽出并送至水冷却塔或排出。冷却后的空气从塔顶排出，然后送至空气分离塔或分子筛吸附器。填料塔的缺点是填料容易被水垢堵塞，填料形成大块，难以清洗和更换。筛板塔与精馏塔的筛板塔类似，但塔板数少（通常约5个），筛孔直径和孔间距较大（孔径约5毫米，孔间距约9毫米）。冷却水通过喷淋装置从顶部喷出，并通过筛孔逐层向下流向塔盘，空气从塔底向下逆流通过筛孔向上鼓泡。气液两相在筛板上剧烈运动形成泡沫层，增加了气液接触面积和扰动程度，使气液能进行良好的传热传质，效果优于填料塔。

查看详情

空分设备管壳式换热器结构原理

2025.07.30

管壳式空分换热器是较有代表性的间壁式热交换器。它具有悠久的应用历史,并且仍然在所有换热器中占据主导地位。管壳式换热器主要由壳体，管束，管板和头部组成。壳体大部分是圆形的，内部有平行的管束，管束的两端都固定在管板上。壳管式热交换器中有两种流体进行热交换，一种流体在管中流动，其行程称为管程。另一个在管外流动，其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。为了提高管外流体的给热系数，通常在壳体中安装一定数量的横向折流档板。折流档板不仅可以防止流体短路并提高流体速度，而且可以根据预定路径迫使流体多次流过管束，从而大大增加了湍动程度。常用的折流档板是圆形和圆盘形的，前者的用途更广泛。流体在管内每通过管束一次称为一个管程，每通过壳体一次称为一个壳程。为了提高管中流体的速度，可以在头的两端设置适当的隔板，将全部管子平均分隔成若干组。这样，流体一次只能通过一部分管子往返管束多次，称为多管程。类似地，为了增加管外部的流速，可以在壳体中安装纵向折流档板，以使流体多次通过壳体空间，称多壳程。在管壳式换热器中，由于管内部和外部的流体温度不同，壳和管束的温度也不同。如果两者之间的温差较大，则在热交换器内部将存在较大的热应力，这可能导致管弯曲，折断或从管板上松动。因此，当管束与壳体之间的温差超过50°C时，应采取适当的温差补偿措施以消除或减小热应力。

查看详情

通过精馏分离空气的简要原理

2025.07.22

空气主要由78.03％的氮气和20.93％的氧气及其他气体组成。空气分离是首先将空气冷却到一定的低温并将其液化为液态空气。重复使用氧和氮沸点不同的两种液体（在大气压下，氧的沸点为-183.98°C，而氮的沸点为-195.8°C），并在配有筛板的空气分馏塔内进行分离。空气分离塔也称为精馏塔。空气精馏塔通常可分为单级精馏塔和双级精馏塔，而单级精馏塔只能生产一种纯产物。常用的空气分离装置使用两级精馏塔来生产高纯度的氮气和氧气。所谓的精馏是同时多次使用部分蒸发和部分冷凝的过程。经过压缩和冷却的液态空气进入精馏塔后，塔中的气化空气从下到上穿过每个塔板，并与塔板上的液体接触，因此气体中的氧气逐渐冷凝成液体。液体蒸发成气体。每次通过塔板时，气体中的氮浓度都会增加一次。这样，它会穿过多个塔板（只要有足够的塔板数量），它将位于塔架的上部。获得纯度为99.99％或更高的高纯度氮气，并在塔的底部获得具有更高氧气纯度（30-38％）的液体，这被称为富氧空气。富氧空气通过精馏塔，在上塔的底部，可获得纯度为99.2-99.8％的氧气。

查看详情

空分设备活塞式氧压机振动的原因和消除方法

2025.07.14

一般情况下，活塞式氧压机产生振动的主要原因为交变载荷的作用。交变载荷分2种：一种是未被平衡的惯性力，另一种是因压缩机供气不连续，造成气体管路强大的气流压力脉冲所引起的干扰力。对于不平衡惯性力造成的振动，可以从机器本身的结构上加以消除和减少。具体的方法有：合理地布置曲柄错角；适当选用往复运动部件的质量配置。另外在压缩机的基础设计和制造过程中也应严格遵照技术规范要求。对于气流压力脉冲造成的振动，可以在气缸排气管接管附近加设缓冲器；在气体流道上选择合适的孔板安装位置；设置减振器、合理布置管道和选择管道支点，避免直角转弯。

查看详情

如何降低空分设备活塞式压缩机的排气温度

2025.07.04

当活塞式压缩机的排气温度高于设计值时，较直接的影响是润滑油被碳化，导致压缩机因得不到良好的润滑而造成部件烧坏。如果压缩机在实际运行时出现了温度偏高的现象，应及时分析原因并采取对应的防范措施。以下方法可以在实践中用于参考。 1、降低进气温度可以直接降低排气温度，对中间冷却器进行检查，保证中间冷却器的冷却效果。 2、气阀的安装和弹簧的选择应规范，保障阀门正常工作，尽量减少进排气压力损失。 3、强化气缸的冷却，保证压缩过程指数正常。 4、内漏是造成排气温度升高的主要原因。 5、对于多级压缩机，造成排气温度高的原因往往不是单一的，在降低某一级排气温度的同时，往往会造成前一级的压力比增大，排气温度上升，需采取综合的方法，在加强级前冷却的同时，又适当增加该级余隙容积，使该级压力比维持不变，保证在降低某级排气温度的同时，又不影响其前后级的排气温度。

查看详情

空分设备低温阀门连接处故障分析与排除

2025.06.26

此类故障包括阀门密封填料“跑冷”和冻结，阀门座和管道连接法兰泄漏，以及灌锡螺纹两端的阀门螺丝套筒泄漏。阀杆填料通常位于阀杆靠近冷箱壁的填料槽中。当填料不均匀或不紧，以及阀杆不直或不圆时，低温液体或气体会沿着填料的间隙泄漏。由于向外部产生冷量传递，空气中的水分会在填料上冻结，从而使阀杆冻结。在这种情况下，只有用蒸汽或热水加热填充物才能打开和关闭阀门。但是，在打开和关闭阀门后，堆积在填料中的水将再次冻结。由于阀门开关费力，通常会导致阀门杆扭曲和手轮断裂。因此，在对阀门进行检修后，应均匀紧实地装入填料，并拧紧压缩螺母。在空气分离装置的整体泄漏测试过程中，还应检查阀杆填料处的泄漏，在冷启动之前应彻底解决此问题，杜绝更大故障的发生。法兰泄漏的常见原因是密封面不光滑，密封面不均匀，管道补偿不足，螺栓未均匀上紧，螺栓材质不当等。阀杆外螺纹套筒的两端均用锡填充螺纹连接，长期使用后锡容易产生出现裂纹和泄漏。在对泄漏进行压力测试时，如果发现这种泄漏，较好将阀杆抽出重新灌锡、拧紧，并较好采用银焊焊接。

查看详情

低压空气分离设备调节运行负荷的相关因素

2025.06.18

低压空分设备的负荷调节范围与原料空气压缩机的调节性能、膨胀机的调节性能、精馏塔的结构特性等因素有关。目前，带有进气导叶的透平空气压缩机的流量调节范围为75％至100％；带可调喷嘴的透平增压膨胀机的调节范围可以是65％到100％。接下来较关键的是精馏塔的调节余量。目前，采用规整填料的精馏塔的负荷调节范围可以达到50％-100％，而传统的筛板塔的较佳调节范围为70％-100％。负荷降至过低的话，将又可以因蒸汽通过筛孔的速度过慢，导致液体泄漏。当氧气充足且需要减少氧气输出量时，请首先减少氧气产品的输出，然后相应地减少空气流量，并根据主冷却液位调整膨胀空气量。送入上塔的液气和液氮调节阀也应根据蒸馏条件做出相应的关闭操作。应该注意的是，整个操作应缓慢且逐渐地完成，从而使还原过程中保持精馏条件的稳定。如果有液氧贮存系统，减少氧产量可增加液氧的产量，将液氧贮存起来更为便利。可先将氧产量减下来，然后增加膨胀空气量，在保持主冷液位不变的情况下增加液氧的取出量。为保持上塔精馏工况的稳定，必要时可将部分膨胀空气走旁通。

查看详情

空分设备中精馏的定义

2025.06.10

精馏是利用两种物质不同的沸点，多次地进行混合蒸汽的部分冷凝和混合液体的部分蒸发，以达到气体分离。对两种不同沸点的物质组成的混合液体，在吸收热量部分蒸发时，易挥发组分较多地蒸发，而混合蒸汽在放出热量而部分冷凝时，难挥发组分将较多地冷凝，如果将温度较高的饱和蒸汽与温度较低的饱和液体进行混合接触，蒸汽将放出热量部分冷凝，液体吸收热量将部分蒸发。如果进行了一轮部分蒸发和部分冷凝后，浓度较高的蒸汽和液体再分别与温度不同的蒸汽和液体进行接触，将再次发生部分冷凝和部分蒸发，这样的过程进行多次，较终达到气体分离，整个过程称之为精馏。

查看详情

变压吸附空分设备制氧简介

2025.05.30

空气中的主要成分是氮气和氧气。通过选择对氮和氧具有不同吸附选择性的吸附剂，并设计适当的工艺，便能将氮和氧分离。氮原子和氧原子都具有电四极矩，但氮原子的电四极矩比氧原子要大很多，所以氮在沸石分子筛上的吸附能力强于氧。因此，当空气在压力下通过分子筛吸附床时，氮被分子筛吸附。由于氧气吸附较少，因此氧在气相中富集同时从吸附床中流出，从而氧氮分离获得氧气。在分子筛对氮的吸附趋于饱和时，停止气流流入并使压力下降，分子筛吸附的氮可以被解吸，分子筛得以再生和再利用。两个或多个吸附床交替轮流工作以连续产生氧气。从上述原理可知，变压吸附空气分离制氧设备的吸附床必须至少包括两个操作步骤：吸附和解吸。因此，当只有一个吸附床时，产物氧的可用性是不连续的。为了连续获得产物气，通常在制氧机中通常安装两个以上的吸附床，并且从节能降耗和稳定运行的角度出发，还提供了一些必要的辅助步骤。每个吸附床通常经历吸附、正向减压、抽空或减压再生、冲洗置换、压力均衡和增压的步骤，并且该操作周期性地重复。同时，每个吸附床处于不同的操作步骤。在计算机的控制下，有规律地切换吸附床，使多个吸附床协调运行，并按时间步长错开，使变压吸附装置能够平稳运行并连续获得产物气。

查看详情

空分设备冷凝蒸发器的结构型式和特点

2025.05.22

现阶段国内空分设备中，常见的冷凝蒸发器的结构型式主要有板翅式冷凝蒸发器和管式冷凝蒸发器2种型式。管式冷凝蒸发器分长管、短管和盘管三种型式。长管和短管式都采用列管型式，管子材质采用紫铜，管板材质采用黄铜。一般用于中小型空分设备。盘管式一般用于辅助冷凝蒸发器。由于盘管中无固定液面，传热系数较小已逐渐被淘汰。板翅式冷凝蒸发器材质采用全铝结构，板式单元采用立式星型布置，其特点是结构紧凑、重量轻、体积小、易于制造。被大中型空分设备广泛应用。由于空分设备的逐渐大型化，冷凝蒸发器的换热面积也随之增大，管式冷凝蒸发器已完全被板式换热器所替代。

查看详情

氧氮空分装置经典工艺说明

2025.05.14

净化后的空气进入分馏塔，并通过主热交换器与回流的污染氮，氧和氮进行热交换。冷却后，将其一小部分液化，将气液混合空气节流至0.55 MPa的压力。塔经过精馏，在下部塔的顶部获得99.999％的纯氮，然后进入主冷却塔，并通过上部塔的液氧蒸发被冷凝成液氮。一部分液氮作为回流液返回下部塔，冷却后将剩余的液态氮节流。进入上部塔顶部的喷雾器。底部釜液是含有38％氧气的液态空气。通过液空过冷器后，进入上塔中部参与精馏。同时，肮脏的液氮流从下部塔的中间抽出，然后作为回流液体进入上部塔。从主热交换器中间抽出的一部分空气进入涡轮膨胀机进行绝热膨胀，从而产生设备运行所需的大部分冷量。膨胀后的空气通过热虹吸热交换器消除部分过热，然后进入上塔的中部参与精馏。处于不同状态的四种流体进入上塔并再次分离，在上塔的顶部高纯氮气。液氮过冷器和主热交换器从分馏塔再加热到9℃左右后，上部塔底部的液氧吸收了主冷却过程中下部塔氮冷凝产生的热量蒸发。其中，主换热器将纯度为99.6％的氧气再加热至9℃左右。从分馏塔出来，其余部分用作上升蒸汽参与精馏。上部塔的上部仍然有含污氮气通过液态空气过冷器抽出，由主热交换器再加热后从分馏塔中排出。再生分子筛吸附器后对净化系统进行排气。从主冷却器底部将液氧抽取到氧液体量筒，分离蒸汽和液体并在量筒装满后迅速填充氧气低温液储罐。制备液氮时，将液氮过冷器中的液氮注入氮气液量筒后将量筒快速注入氮气低温液体储罐中。蒸发后它为用户提供气态氮产品。合格的氧气离开分馏塔后，通过压缩氧气系统对其加压以供使用。

查看详情