大型空分设备常见问题

空分装置运行中设备流体阻力如何检测？

2021.01.08

流体阻力是指流体流经管道，阀门或设备时产生的压降。实际流程压力逐渐降低。为了确保过程所需的较终压力，需要压力源（气体压缩机或泵）提供更高的压力，即消耗更多的能量。因此，阻力的量反映了能量的损失量。在氧气生产中，流动阻力也与生产过程密切相关。例如切换式换热器的阻力的测量是判断自清洁是否良好的基础。如果精馏塔的阻力太大，将破坏正常的蒸馏条件。阻力的大小（即能量损失）可以通过流体流过管道容器之前和之后的压降来表示。例如塔底的表压为0.038MPa，塔顶的表压为0.025MPa，通过塔板时的压降为（0.038-0.025）MPa = 0.013MPa。因此，阻力的测量是流体流过管道或容器之前和之后的压力差的测量。就测量原理而言，它与液位测量相同，并且可以使用各种压差计来测量流阻。要测量设备的阻力，必须将差压变送器的正压管连接到气流的上游端，而将负压管连接到压力管向气流的下游端流动。如果经常切换通道中的气流方向，并且要测量正向和反向流动方向的阻力，请注意变送器的正压腔和负压腔的连接方向。

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配备空分设备氩气塔时主塔应满足怎样的结构？

2021.01.06

在空气分离塔的主塔中，氩气的分布随液体空气入口的位置而变化。液体空气入口的位置增加，提馏段中氩气富集区的较大浓度也增加，并且馏出物中的氮含量可以被降低。但是，在下流液中的氩含量也增加。为了确保氧气的纯度，在氩馏分提取口下方需要更多塔板。因此，在产生氩气的情况下，与不产生氩气的情况相比，液态空气供给E1的位置应该适当地提高。一些设备配备有两个液体空气入口位置，分别满足氩气生产和非氩气生产的条件。在生产氩气时，为了提高氩气的提取率，必须降低氧气和氮气中的氩气含量。当排气氮中的氩含量超过0.3％，并且产物氧包含0.7％的氩时，氩的提取率不能超过60％。因此，当配备氩气塔时，与未配备氩气塔时相比，主塔中的塔盘数量将会更多，同时增加下塔塔板数可以提高液氮的纯度。增加精馏段中塔板的数量可以增加氮废气的纯度，并且可以减少氮携带的氩气的量并提高氩气的提取率。从馏分到主冷却的塔板数的增加有利于氩和氧的分离，并且可以增加氩馏分中的氩含量，并降低液态氧中的氩含量。

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增加空气气量对空分设备主冷以及空分塔有什么干扰？

2021.01.06

当处理空气量增加时，精馏塔中上升的蒸气将增加，主冷中要冷凝的液体量将相应增加，因此它对塔中的回流比没有影响。增大的气量在一定范围内，氧和氮的纯度基本保持不变，输出量随气量的增加成比例增加。然而，随着主冷却器中冷凝液量的增加，主冷却器的热负荷增加。当传热面积不足时，主冷却器的温差将不可避免地扩大，下塔的压力将相应升高。同时，由于塔内气流速度增加，下流液体量增加，塔板上液层加厚，使塔板的阻力增加，上、下塔的压力也会相应地提高。这将对氧和氮的分离产生不利影响，并且还将增加功耗。当气体量太大时，塔板的阻力和流过溢流漏斗的下游液体的阻力会大大增加，导致溢流漏斗中的液位升高，甚至出现溢流现象不会发生倒流，这将破坏精馏塔的正常工作状态。另外，由于上升的蒸气流量的增加，易于将液滴带到上塔盘，这影响了精馏效果，并且氮的纯度降低，从而降低了氧的提取率。即使空气量增加约20％，一般的空气分离塔也可以正常工作，并且无需采取任何措施。当处理空气量太大时，有必要增加塔板上筛子的孔径以降低蒸气速度。扩大主冷却器的传热面积，以减小主冷却器之间的温差并确保精馏塔正常运行。

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空分设备吊装工作应注意的安全事项

2021.01.01

1.吊装施工准备和实施过程中安全质量保证体系必须要保证正常运转，以确保吊装工程达到安全优质的要求。吊装前必须进行安全质量检查，并要符合《化工工程建设起重施工规范》（HG20201-2000）以及其他规程、规范的规定。 2.吊车性能应满足吊装工艺要求，警报和液压系统必须可靠。 3.应严格执行吊车随机技术文件的规定。 4.辅助吊车吊装进度宜与主吊车相匹配。 5.吊钩偏角不应大于3°。 6.禁止用吊车在地面上直接拖拉设备。 7.设备吊装前应进行试吊，应观测吊装净距及吊车支腿处地基变化情况，发现问题应先将设备放回，故障排除后重新试吊，确认一切正常，方可正式吊装。 8.吊装过程中，应保持吊装动作平稳。待设备就位后应及时找正找平，设备未固定前不得解开吊装索具。 9.吊装时，施工人员不得在被吊装设备下面、受力索具附近。 10.吊装时，任何人不得随同设备或吊装索具上下。 11.开始松辅助吊车吊钩时，设备的仰角不宜大于75°。 12.多台吊车抬吊设备时，各吊车间的动作必须协调一致。指挥信号要准确。

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空分设备管道吹扫注意事项

2021.01.01

1.吹扫的目的是把残留在管道和容器中的焊渣和脏物吹扫出来。 2.吹扫原则是先塔外，后塔内，吹扫要一根管线一根管线地进行。 3.系统吹扫时，设备进口管道上的过滤器芯子应拆下。 4.冷箱外管道吹扫时，凡与冷箱内相连的阀门应断开，以免脏物进入阀门和塔内。 5.各系统的吹扫应反复进行多次。吹扫时间不应少于4小时。 6.吹扫彻底与否的检查，可用沾湿的白色滤纸或白布放在吹扫出口处，经5分钟，应干净无明显的机械杂质为合格。

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空分设备膨胀机机后温度过低处理方法

2020.12.30

如果空分设备膨胀机机后温度过低，要找到温度过低的原因，采取措施升高机后温度。如果膨胀机温度过低是由于膨胀机机前带液空造成的，则应采取适当的措施来降低下塔液空液面。如果是其他原因造成的，比较有效的方法一般是机前节流，节流并不会升高机前温度，但节流会使机前压力降低，则膨胀机前后压差减小，膨胀机对外作功少，温度降低少，故可提高机后温度。

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对空分设备接焊缝射线照相透照方式选择

2020.12.30

对空分设备接焊缝的透照方式主要有十种，分别适用于不同的场合，单壁是较常用的透照方法，但当射源或胶片无法进入内部的小直径容器和管道，则采用双壁透照。透照方式的选择要综合考虑各方面的因素，比如根据选择有利也提高灵敏度的透照方法的原则，尽量选择单壁透照。根据有利于检测相应缺陷的原则，对容器内壁裂纹缺陷的检测，优先选择射源在外透照方式。

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空分设备氧氮分离过程中的精馏是怎样的过程？

2020.12.25

对于由沸点不同的两种物质（例如氧、氮）组成的混合液体，当吸收热量使部分蒸发时，易挥发性成分氮的蒸发会更多；当混合蒸汽散发热量并部分冷凝时，组分中的氧气很难蒸发会更多地冷凝。如果使较高温度的饱和蒸气与较低温度的饱和液体接触，则蒸气将向该饱和液体释放热量。蒸气散发热量从而部分冷凝，液体吸收热量将会部分蒸发。蒸气在部分冷凝时，由于氧冷凝得较多，所以蒸气中的低沸点组分(氮)的浓度有所提高。在一部分液体的蒸发期间，由于更多的氮气蒸发，液体中高沸点组分（氧气）浓度将会进一步增加。如果进行了一次部分蒸发和部分冷凝后，则氮浓度较高的蒸气和氧浓度较高的液体将以不同的温度接触液体和蒸气，然后再次发生部分冷凝和部分蒸发，这将使氮蒸气中的浓度和液体中的氧气浓度将进一步增加。该过程进行多次，蒸气中的氮浓度越来越高，液体中的氧浓度越来越高，较终实现了氧和氮的分离。该过程称为精馏。简而言之，精馏是使用两种物质的不同沸点进行混合蒸气的部分冷凝和混合液体的部分蒸发多次以达到分离目的的过程。

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空分设备冷箱的安装要求

2020.12.23

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...

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空分设备由哪几部分子系统组成?

2020.12.18

空气分离设备是将空气做为原料，使用将空气压缩并循环的低温深冷法将空气转变为液态，然后通过精馏从液体空气中逐渐分离出氧气、氮气、氩气和其他惰性气体的设备。目前，我国生产的空气分离设备具有多种形式和类型。有用于生产气态氧气和氮气的设备，以及用于生产液态氧气和氮气的设备。但是就基本工艺而言，主要有四种类型，即高压、中压和低压以及全低压工艺。我国空分设备的生产规模，已经从较初的氧气发生器每小时只能生产20m3 / h（氧气），发展到现在的大规模空气生产能力为20000 m3 / h，30000 m3 / h和50000 m3 / h（氧气）。空分设备从工艺过程上可分为5个基本系统： 1.杂质净化系统：主要通过空气过滤器和分子筛吸收器等设备净化空气中混入的机械杂质、水分、二氧化碳、乙炔等。 2.空气冷却液化系统：主要由空气压缩机、热交换器、膨胀器和空气节流阀等组成，对空气的深度冻结起到作用。 3.空气精馏系统：主要组件是精馏塔（上塔，下塔）、冷凝蒸发器、过冷器、液态空气和液氮节流阀。发挥分离空气中各种成分的作用。 4.加热排污系统：使用加热排污方法再...

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空分设备中空冷塔常见类型分析

2020.12.04

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。

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空分设备管壳式换热器结构原理

2020.11.27

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。

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