空分设备配件常见问题

空分设备中的节流效应制冷量主要应用于哪些方面？

在空分设备中，低温液体采用离心式低温泵来进行低温液体的增压输送，为了保证设备运行可靠，一般配置2台低温泵，采用1用1备，正常工作时，主泵满负荷运行，备用泵低负荷运行处于备用状态。由于低温液体泵的工作介质温度在-180°C左右，工作压力又很高，并且泵体安装在冷箱内部，当泵出现故障时，维修极为困难，因此，怎样保持低温液体泵平稳可靠运行意义重大。

配备活塞式压缩机的用户都经常遇到管道振动导致的管道位移，支架变形，噪音剧烈的现象，对安全生产产生了不利的影响。因此，彻底解决活塞式压缩机管道振动问题，对保证空分设备安全生产意义重大。 一、活塞式压缩机管道振动原因分析： 引起活塞式压缩机管道振动的原因有很多，根据多年生产实践和专业研究，引起活塞式压缩机振动的主要原因为气流脉动，另外，由于管道和内部气体构成的系统具有一定的固有频率，如果压缩机的激发频率等于或接近系统固有频率时，也会产生共振，使管道出现较大振幅。 二、振动消减措施 1、在压缩机气缸的排气口附近设置缓冲罐，可以有效地将压缩机气缸与管道隔离，使脉动的气流通过缓冲罐得以消减。 2、在缓冲器入口处加装适当尺寸的孔板，能够降低管道中的压力脉动，增强缓冲器的缓冲效果。 3、在压缩机气缸和缓冲器之间加装谐振器，可在本质上消减管路的气流脉动。 各个用户可以根据自身情况，有针对性地选择以上方法，合理地制订治理措施，以消除因压缩机管道振动带来的安全隐患。

迪尔空分一用户反映：一套已运行5年的空分设备在运行中，发现在入口导叶不变化的情况下，膨胀机膨胀空气量逐步变小，膨胀机转速逐渐降低，膨胀机增压端出口压力从0.76MPa上升到0.8MPa，进口温度从-110°C上升到-95°C，冷冻水泵工况差。

当空分用户的生产线没有达到满负荷生产，氧气需求量远远低于空分设备的生产能力时，如果氧压机采用恒压模式运行，会导致设备经常性地高压放散，极大地造成了能源浪费并且会产生严重的噪声污染。

液氧泵是一种低温液体泵，在内压缩空分流程中，作为主冷凝蒸发器中的液氧循环泵，用于提高液氧的压力，并将液氧输出。 在每套内压缩流程空分设备中，一般配置2台液氧泵，采用一台运行，一台备用的运行方式。液氧泵的运行情况对空分设备的运行质量影响极大，起着关键的作用，怎样延长液氧泵的运行周期，是每个空分用户都比较关注并为之不断探索的课题。

氧压机的爆燃，对空分设备的安全运行和操作人员的人身安全都会产生极大的危害，每个空分用户应对氧压机的安全运行高度重视，杜绝爆燃事故的发生。 1、氧压机密封装置的密封性能差，导致活塞杆将润滑油带进入气缸，进入气缸的润滑油与压力氧充分接触，是发生事故的主要隐患；2、安装过程中，与氧气接触的零部件清洗和除锈不彻底；3、氧压机用空气试车后长期放置未投用，因空气内水分含量较高，使气缸内局部产生铁锈；4、没有严格按照规程进行操作；5、报警和联锁系统失灵。二、防止爆燃事故发生的措施：1、严格控制安装过程，及时消除安装过程中存在的安全隐患；2、试机介质由湿空气改为干燥氮气，确保试机安全；3、加强机旁监控，保证各报警、联锁装置灵敏可靠；4、油蒸汽引出到安全地带进行放空；5、投用氮气灭火装置；6、氧压机系统与空压机系统和电气、电缆沟之间加装隔火墙；7、建立规范操作规程，加强员工定期安全培训，增强安全意识。目前，活塞式氧压机的运行还不能达到机旁无人管控实现全自动化操作的水平，因此，对于氧压机的运行，还需加强日常巡检和在线参数监控相结合，对于出现的异常现象，如压缩比变化、机器异响、温升较高、带油严重等现象及时...

在正流空气入蓄冷器温度(热端温度，与空压机末级冷却器或氮水预冷器的冷却效果有关)及返流气体入蓄冷器温度(冷端温度，与出过冷器、液化器等换热器的温度有关)不变的情况下，蓄冷器的热端温差与冷端温差(都是指正流空气与参加切换的返流气体温度之差)之间有着互相依赖的关系。如果热端温差过大，冷端温差必过小；热端温差过小，冷端温差必过大。这是由蓄冷器正、返流气体冷量平衡所决定的。当返流与正流气量之比要比正常值偏大时，例如环流量过大或中抽量过大，返流气体可传给正流空气的冷量偏多，而正流空气量相对返流气量而言偏少，造成返流气体冷量过剩。所以，返流气体出蓄冷器的温度降低，热端温差就会偏大。正流空气吸收的冷量要比返流与正流气量之比比正常时所吸收的冷量多，因而空气出蓄冷器的温度降低，造成冷端温差缩小。如果返流与正流气量之比比正常值偏小，例如环流量减小或中抽量减小，则正流空气量相对返流气量而言偏多，正流空气所需吸收的冷量比返流气体可放出的冷量偏多，即冷量不足，空气出蓄冷器的温度会升高，造成冷端温差偏大。由于返流气量对正流气量而言偏少，可以尽多地放出冷量，返流气体出蓄冷器时的温度要升高，造成蓄冷器冷热端温差缩小。热端温差大，复热不足，冷量损失大。冷端温差过大，影响二氧化碳的自清除，使阻力增加过快，缩短整个空分装置的运转周期。因此，在操作中要控制好热端温差和冷端温差。调节时既要保持冷端温差在自清除较大允许温差范围内，又要尽量缩小热端温差，二者不能只顾一方。温度工况的调节通常以中部温度为准，用改变中部抽气量(或环流量)、产品氧或氮的流量以及空气量等方法来改变返流与正流气量的比例关系，把热端温差和冷端温差控制在允许的范围内。

蓄冷器(或切换式换热器)温度工况的调整是以中部温度为基准的。这里所说的“中部”，不是指几何尺寸上的正中位置，而是指靠近中部抽气或环流出口处筒身(或切换通道)上的温度。它也与温度计安装的位置有关。温度工况调整的目的是将冷端温差和热端温差保持在规定的范围内。那么，为什么要以中部温度为准呢?这就要看一看中部温度与冷端温差、热端温差之间有什么关系，沿蓄冷器(或切换式换热器)高度方向温度变化遵循什么规律。蓄冷器(或切换式换热器)温度工况变化，一般是由于正、返流气体流量或其入口温度发生变化造成的。例如正流空气量增加，返流气体量及其冷端入口温度不变，则冷量就显得不足，不能把空气冷却到原先要求的温度。即空气在冷端的出口温度会升高，冷端温差扩大。同时，沿蓄冷器高度各个截面上的空气温度都会有所升高，因而传热温差增大，使传递的冷量有所增加。返流气体放出的冷量多了，在热端的出口温度及其沿蓄冷器高度各个截面上的温度也都会有所升高，热端温差就会减小(空气入口温度不变时)。这样，又会使传热温差有所回升，但是不可能回复到工况未改变前的传热温差，比原先有所增大，所以返流气体放出的冷量还是会增加一些。但是，由于空气量的增加，每1kg空气所能吸收的冷量减少了，否则就不可能达到新的热平衡关系。这必然导致冷端温差扩大，热端温差减小。因此，传热温差平均值虽然是增加了，但在蓄冷器的上半部温差还是减小的，只是在下半部增大了。这就造成正、返流气体流经填料(或翅片)传递的冷量的分配比例是上半部减少，下半部增多；空气在上半部温降减少，下半部温降增大。总起来说，空气的温降还是减少了，只不过在温降分配比例上有些变化。这样，中部温度必然要升高，而且要比冷端温度升高得多，因为下半部空气的温降增大了。由此可见，中部温度的升高就反映冷端温度升高、冷端温差扩大、热端温差减小。而且，中部温度变化的幅度比端部要大。端部变化1℃，中部约变化10℃。如果返流气体量增大，正流空气量及其入口温度不变，则情况与上述正相反。即中部温度降低，冷端温度降低，冷端温差减小，热端温差扩大。而中部温度变化的幅度同样要比端部大。综上所述，中部温度的变化既能反映冷端也能反映热端温度工况变化的情况，而且变化显著，易于觉察。另外，当调节中抽气量或环流气量时，在中抽口或环流出口处正、返流气量的比例有个突变，温度的变化较为剧烈。

全低压制氧机的启动积液阶段，是下塔首先出现液空，然后在上塔出现液氧。塔内积累液体所需的冷量主要来自膨胀机，利用膨胀后的低温气体使一部分空气在液化器中液化。而上塔本身并不能产生液体，它主要是靠将下塔的液体打入上塔。在积液阶段，为了尽快地积累起液面，主要是应使冷量尽可能多地转移到塔内，要避免切换式换热器冷量过剩而出现过冷以及热端温差扩大、冷损增加的现象。至于如何将膨胀空气冷量回收和转移到塔内，无论是靠液化器先将冷量转移给下塔，然后再供给上塔，还是通过过冷器直接转移给上塔都是可以的。如果液空过冷器的冷流体通道可以与膨胀机后的通道直接接通的话(例如将过冷器与液化器设置成一体)，也就可以利用液空过冷器回收膨胀气体的部分冷量直接给上塔，过冷器同时起到液化器的作用。即同时靠液化器与过冷器将冷量转移到塔内，可加速液体的积累。在这种情况下，可暂时不顾及保持下塔的液面，开大液空节流阀，让尽可能多的液空夹带气体通过过冷器，加强过冷器的换热，以回收更多的冷量。有的制氧机在流程设计中甚至不设置液化器，只靠过冷器在启动时作为液化器使用，先从上塔开始积累液体。

在空分设备中，吸附剂的吸附能力以静吸附容量和动吸附容量来表示。静吸附容量是在一定温度和被吸组分浓度一定的情况下，每单位质量(或单位体积)的吸附剂达到吸附平衡时所能吸附物质的较大量，即吸附剂所能达到的较大的吸附量(平衡值)与吸附剂量之比。动吸附容量是吸附剂到达“转效点”时的吸附量(用吸附器内单位吸附剂的平均吸附量来表示)。通常以“转效时间”来计算，即从流体开始接触吸附剂层到“转效点”的时间。“转效点”是流体流出吸附剂层时被吸组分浓度明显增加的点。由于气体(或液体)连续流过吸附剂表面，吸附剂未达饱和(吸附量未达较大值)就已流走，故动吸附容量小于静吸附容量，一般取静吸附容量的40%～60%。设计时用动吸附容量。 影响吸附容量的因素较多，主要有：1)吸附过程的温度和被吸组分的分压力。在相同的被吸组分的分压力(或者说浓度)下，吸附容量随温度升高而减小；而在相同的温度下，吸附容量随被吸组分分压力(或浓度)的增加而增加。但它有一个限度，在分压力增加到一定程度以后，吸附容量就基本上与分压力无关了。由此可见，应尽量降低吸附过程的温度，以提高吸附效果。2)气体(或液体)的流速。流速越高，吸附效果越差。动吸附容量降低是因为气体(或液体)与吸附剂的接触时间短。流速低一些吸附效果较好。但流速设计得太低，所需吸附器的体积就要很大。所以要选定一个比较合适的流速值(设计时有经验数据可取)。3)吸附剂的再生完善程度。再生解吸越彻底，吸附容量就越大，反之越小。再生完善程度与再生温度(或压力)、再生气体中被吸组分浓度有关。4)吸附剂厚度。因为吸附过程是分层进行的，故与吸附剂层厚度(吸附区长度)有关。吸附剂层不能过薄，太薄时因接触时间短，来不及吸附，即使吸附剂层截面积再大也是无用的。吸附剂层厚，吸附效果好。例如，硅胶在压力为0.6MPa、二氧化碳的含量为300×10-6、温度为-110～-120℃、流速为1L/(min•cm2)时，每克硅胶对二氧化碳具有较大的吸附容量，约为25～50mL/g。设计时，取为28mL/g，出口气流中二氧化碳含量小于2×10-6。硅胶对乙炔的动吸附容量，国内常取用4.5L/kg或2.63g/kg(硅胶)。

空分设备分子筛的加热再生是否彻底如何判断？