大型空分设备常见问题

在现场做气压试验主要是检查空分设备气密性。在试压时应注意下列问题：       1)严禁用氧气作为试压气源；       2)对试压后不再脱脂的忌油设备，应用清洁无油的试压气源；       3)对试压用的压力表应经校验，予以铅封后方得使用。试压前应仔细检查压力表阀是否已经打开；       4)试压时，不能对试压容器用锤敲击；       5)试压时，不能拆卸或拧紧螺钉；       6)用氮气瓶或压力等级较高的气源向较低压力的容器充气试压时，应安装减压阀，严禁直接充气。       7)试压充气达到规定压力后，应将充气管接头拆除。

氧(O2)是一种无色、无嗅、无味的气体。分子量为32。相对密度为1.429(空气＝1)。熔点为-218.4℃。沸点为－183℃。能被液化和固化。液氧呈天蓝色。略溶于水。在常温时不很活泼，对许多物质不易发生作用；但在高温时则很活泼，能与多种元素直接化合。助燃物质。 　　氧是生物赖以生存的物质。它在工业生产中应用很广。乙炔一氧焰用于金属的焊接和切割，在冶金工业中，氧被用于钢铁熔炼、轧钢和有色金属提炼。在医疗和深入作业中都大量用到氧。 　　现代工业采用深冷分离法制取氧气。按其生产工艺中压缩空气的压力分为：高压流程、中压流程、双压流程及全低压流程4种。虽然各种流程采用的空气分离设备(制氧机)有所不同，但制氧过程大致包括6个阶段：(1)空气净化；(2)空气压缩；(3)压缩空气中二氧化碳和水蒸气的清除；(4)空气液化；(5)轻馏分离成氧和氮；(6)产品的储存和运输。 　　空气分离(全低压)流程：如图所示。空气经过滤后进入压缩机压缩到0.5～0.6MPa后，分成两路，分别进入氧蓄冷器和氮蓄冷器。冷却后一部分空气送至二氧化碳吸附器...

1、空分设备及其性能特点 1.1空分设备       空分设备就是以空气为原料，通过压缩循环深度冷冻的方法把空气变成液态，再经过精馏而从液态空气中逐步分离生产出氧气、氮气及氩气等惰性气体的设备。       目前我国生产的空分设备的形式、种类繁多。有生产气态氧、氮的装置，也有生产液态氧、氮的装置。但就基本流程而言，主要有四种，即高压、中压、高低压和全低压流程。我国空分设备的生产规模已经从早期只能生产20m3/h(氧)的制氧机，发展到现在具有生产20000 m3/h、30000 m3/h和50000 m3/h(氧)的特大型空分设备的能力。 1.2空分设备的基本系统       空分设备从工艺流程来说可以分为5个基本系统。1.2.1杂质的净化系统      主要是通过空气过滤器和分子筛吸收器等装置，净化空气中混有的机械杂质、水分、二氧化碳、乙...1、空分设备及其性能特点  1.1空分设备  空分设备就是以空气为原料，通过压缩循环深度冷冻的方法把空气变成液态，再经过精馏而从液态空气中逐步分离生产出氧气、氮气及氩气等惰性气体的设备。  目前我国生产的空分设备的形式、种类繁多。有生产气态氧、氮的装置，也有生产液态氧、氮的装置。但就基本流程而言，主要有四种，即高压、中压、高低压和全低压流程。我国空分设备的生产规模已经从早期只能生产20m3/h(氧)的制氧机，发展到现在具有生产20000 m3/h、30000 m3/h和50000 m3/h(氧)的特大型空分设备的能力。   1.2空分设备的基本系统  空分设备从工艺流程来说可以分为5个基本系统。 1.2.1杂质的净化系统 主要是通过空气过滤器和分子筛吸收器等装置，净化空气中混有的机械杂质、水分、二氧化碳、乙炔等。  1.2.2空气冷却和液化系统 主要由空气压缩机、热交换器、膨胀机和空气节流阀等组成，起到使空气深度冷冻的作用。  1.2.3空气精馏系统 主要部件为精馏塔(上塔、下塔)、冷凝蒸发器、过冷器、液空和液氮节流阀。起到将空气中各种组分分离的作用。 1.2.4加温吹除系统 用加温吹除的方法使净化系统再生。  1.2.5仪表控制系统 通过各种仪表对整个工艺进行控制。 2.空分设备表面清洁度及其检查方法  2.1空分设备容易发生燃烧的原因 发生燃烧甚至爆炸必须满足3个条件：有一定数量的可燃物质

(1)氮气循环增压内压缩流程优缺点  德国林德公司于20世纪70年代开发了台液氧泵内压缩流程的空分设备。但这套用于印度Navmada一家化肥厂的35100m3/h空分设备，不是目前通用的利用空气增压机产生的高压空气作为热源在主换热器内汽化高压液氧，而是采用氮气循环增压机，将压力塔顶部的气氮经换热器复热后，再经氮气循环增压机压缩成高压氮气，高压氮气进入高压换热器汽化液氧，而自身被液化后再循环进入压力塔。时隔3年后的1979年，林德公司向我国的浙江镇海炼油厂、宁夏化工厂和乌鲁木齐化肥厂提供的3套28000m3/h空分设备中，又一次推出了采用氮气循环增压机的液氧泵内压缩流程。  当时不采用目前普遍使用的采用空气增压机的内压缩流程，而采用氮气循环增压机的内压缩流程的主要原因有两个：(1)这3套28000m3/h空分设备采用的还是切换式换热器冻结法清除空气中的水分和二氧化碳的流程。空气进冷箱之前还没有一股干燥并含极微量二氧化碳的空气，如采用未净化的空气作为增压空气，那么这股空气在与返流的低温介质进行热交换时，空气中的水分及二氧化碳必然会冻结在高压空气通道中。而将出冷箱的低压氮气压缩至所需的压力，再送入主换热器，就避免了这个问题。(2)由于这3套空分设备要求的生产能力：压力为9．6MPa的氧气28000m3／h和压力为8．OMPa的氮气37000m3/h。经当时计算，氮气出循环增压机的压力达12MPa。因而采用氮气循环增压机不仅解决了汽化高压液氧的热源，还满足了用户对高压氮气的要求，比采用空气增压机节省了1台大流量的高压氮压机，大大节省了设备的投资。  但是，如果能有一股从原料空气压缩机来的净化空气作为汽化高压液氧的热源，那么采用氮气循环增压内压缩流程有很大的缺点，即与空气增压内压缩流程相比，它的能耗较高，主要有以下几点原因：    　　    (1)氮气用于换热和冷凝，其性能比空气差。例如空气冷凝温度比氮气冷凝温度高，如果要达到同样的冷凝温度，就要使氮气的增压压力高于空气的增压压力；空气的冷凝热也要比氮气的高，汽化同样的高压液氧所需的氮气量也要比空气量大。  (2)空气增压流程气体在主换热器内的不复热损失要小于氮气循环增压流程的不复热损失。因为采用空气增压流程，这部分空气仅仅是1次进入主换热器，因而它的不复热损失仅仅是1次；而氮气循环增压流程，其氮气作为原料空气的一部分

吹除是靠气流的冲击夹带作用去除固态杂物和游离水的操作，同时还能驱逐设备内所存的部分热量和冷量。在安装和检修后空分设备容易残存固态杂物和水滴，所以应该吹除；装置停车时为驱逐部分冷量应该吹除，加温操作后为驱逐部分热量、并进一步清除水分也应吹除。 吹除的方法大致有两种：连续吹除和间断吹除。所谓“连续吹除”就是吹除阀始终打开，延续一段时间的吹除方法。所谓“间断吹除”即吹除阀时关、时开，关闭时憋高压力后再突然打开，反复进行。这种方法对清除固体杂物及游离水效果较好。因憋压时增加了压差，打开吹除阀时气流速度加快，冲击夹带作用增强。 吹除过程假如不用干燥气体，遇到冷设备水分会达到饱和，水分就有可能在设备内析出，甚至水分结冰而冻坏管道和设备。而且，吹除完毕后设备内残存的是湿气体，温度变化时就容易析出水滴。欲达设备干燥的目的，吹除较好用干燥的气流。对冷设备，在温度未升到0℃以上时，切忌用湿空气进行吹除。 吹除的程序是把塔外管道先吹刷干净，防止杂质带入塔内；塔内首先吹刷空气热交换器，再吹刷下塔，较后吹刷上塔及液氧、液氮排放系统.

全低压制氧机碰到紧急停电时，首先的任务是迅速打开空压机末端的放空阀和关闭空气进入精馏塔的阀门，以免空压机出口逆止阀失灵引起压缩空气倒回而使空压机倒转烧坏轴承。然后可按下列步骤进行： 1)把切换机构由自动转为手动，关闭空气进塔的强制阀、均压切换阀。打开污氮放空阀。 2)切断膨胀机电磁阀，关闭膨胀机进口调节阀和膨胀机进、出口阀门。 3)关闭液空、液氮、污液氮的调节阀。 4)全关氧、氮产品送出阀，并打开放空阀，将污氮放空三通阀处在放空侧。 5)全关膨胀空气进入上塔的碟阀，并打开旁通阀。 6)关闭氧气调节碟阀，全开污氮和纯氮调节碟阀。 7)关闭蒸汽加热器的蒸汽气源。 8)切断电器设备的电源开关，并使其处在启动位置。 待查明停电的原因，消除故障后，作好开车的准备。 

空压机的正确操作方法： 空压机是不少企业主要的机械动力设备之一，保持空压机安全操作是非常必要的。严格执行空压机操作规程，不仅有助于延长空压机的使用寿命，而且能确保空压机操作人员安全，下面我们来了解一下空压机操作规程。 一、在空压机操作前，应该注意以下几个问题：   1、保持油池中润滑油在标尺范围内，空压机操作前应检查注油器内的油量不应低于刻度线值。   2、检查各运动部位是否灵活，各联接部位是否紧固，润滑系统是否正常，电机及电器控制设备是否安全可靠。   3、空压机操作前应检查防护装置及安全附件是否完好齐全。   4、检查排气管路是否畅通。   5、接通水源，打开各进水阀，使冷却水畅通。 二、空压机操作时应注意长期停用后**起动前，必须盘车检查，注意有无撞击、卡住或响声异常等现象。进口泵 三、机械必须在无载荷状态下起动，待空载运转情况正常后，再逐步使空气压缩机进入负荷运转。 四、空压机操作时,正常运转后，应经常注意各种仪表读数，并随时予以调整。 五、空压机操作中，还应检查下列情况：   1、电动机温度是...空压机的正确操作方法： 空压机是不少企业主要的机械动力设备之一，保持空压机安全操作是非常必要的。严格执行空压机操作规程，不仅有助于延长空压机的使用寿命，而且能确保空压机操作人员安全，下面我们来了解一下空压机操作规程。 一、在空压机操作前，应该注意以下几个问题： 1、保持油池中润滑油在标尺范围内，空压机操作前应检查注油器内的油量不应低于刻度线值。 2、检查各运动部位是否灵活，各联接部位是否紧固，润滑系统是否正常，电机及电器控制设备是否安全可靠。 3、空压机操作前应检查防护装置及安全附件是否完好齐全。 4、检查排气管路是否畅通。 5、接通水源，打开各进水阀，使冷却水畅通。 二、空压机操作时应注意长期停用后**起动前，必须盘车检查，注意有无撞击、卡住或响声异常等现象。进口泵 三、机械必须在无载荷状态下起动，待空载运转情况正常后，再逐步使空气压缩机进入负荷运转。 四、空压机操作时,正常运转后，应经常注意各种仪表读数，并随时予以调整。 五、空压机操作中，还应检查下列情况： 1、电动机温度是否正常，各电表读数是否在规定的范围内。 2、各机件运行声音是否正常。 3、吸气阀盖是否发热，阀的声音是否正常。 4、空压机各种安全防护设备是否可靠。

目前，我国政府高度重视节能减排工作，“十三五”时期中国节能减排等多项约束性指标将更加严格。对于大型空分设备，如何在保证运行安全稳定可靠的前提下节省能耗，降低运行成本，是空分设备设计过程中所面临的重要课题。 近年来由于冶金、化肥和石化工业的迅速发展，空分设备等级不断扩大，例如杭氧制造的已经投用的6万等级大型空分设备就已经有20多套，并已扩大到8万、10万、12万等级。分子筛纯化系统是空分设备中空气进入低温冷箱前对空气进行纯化处理的关键装置，是用吸附法清除原料空气中的水分、二氧化碳、乙炔及碳氢化合物等物质，防止后续低温设备堵塞、甚至爆炸，保证空分设备长期安全、可靠地运转所必须设置的设备。分子筛纯化系统通常由两台吸附器、加热设备、阀门、管道、仪电控组成，两台吸附器一台吸附，一台再生，待一台吸附饱和后，将另一台再生好的吸附器投入使用，相互切换使用。因此该系统运行能耗主要由两部分组成：一部分为吸附时克服空气流...

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