小型空分设备常见问题

空分设备下塔液氮取出量的多少将影响下塔液氮和塔底富氧液空纯度，当下塔液氮取出量加大时，下塔参与热质交换的回流液就减少，上升蒸气在塔板上的温升就相应地降低，上升蒸气冷凝就不充分，氧组分冷凝的少，塔顶氮气纯度降低，液氮纯度自然降低。同时下流液体的温升将加大，液体蒸发比较充分，氮组分更多的蒸发到塔顶，塔底液空纯度就相应提高了。

通常情况下，膨胀机的实际制冷量总是小于理论制冷量，在相同的进出口压力和进口气体温度的情况下，膨胀机的效率越低，则单位工质制冷量越小，膨胀机的温降效率也越小。 膨胀机效率的高低取决于膨胀机内部各种损失的大小，由于各种损失的存在，使气体对外做功的能力不同程度地降低。归纳起来，其损失主要有以下几个方面： 1、气流经过工作轮和导流器时，流道表面的摩擦、气流撞击等产生的损失称为流动损失。 2、叶轮在旋转时，轮盘周围的气体对叶轮的转动产生的摩擦热将使气体的温度升高，我们称之为摩擦鼓风损失。 3、气体经过导流器时，从工作轮和机壳缝隙的泄漏称为内漏损失；通过轮盘后部沿轴向间隙的泄漏称为外漏损失。 4、当通过膨胀机的气体在膨胀机的出口还有一定的速度时称为余速，余速越大，能量损失也越大，这部分损失称为余速损失或排气损失。

在启动阶段，当液体积聚在冷凝蒸发器中时，气体和液体混合物将通过液体空气和液氮节流阀。当节流阀开始关闭时，由于阀的开度较大，此时当从下塔进入上塔的气体和液体混合物的量变化不大，下塔的压力也没有明显升高，那么就表示冷凝蒸发器的温差没有增加。此时，冷凝蒸发器和周围的绝热层已经冷至积液阶段所需要的低温程度。 由于大量的冷量产生和大量的气体液化，所以冷凝式蒸发器中的液体蒸发也增加了，产生的上升蒸气阻止了筛板小孔的流液，在塔板上逐渐积累起液体，因此液面会下降。另外，由于节流阀开度关小，回流气体将暂时减少，并且热交换器的温度将增加，这也将增加中压的同时造成液位降低。当阀门关闭到正常工作位置时，中压和低压将不再增加，上下塔的温度将不再变化。由于高压压力没有降低，因此冷却能力显得过剩，液位将会再次开始升高。所以，此时必须采取措施降低高压，以确保液位稳定在一定的高度。

新空分设备次吹扫的时候，空压机压力尽量提高到额度压力。吹扫阀尽量全开，排液阀因为是连在一起的，压力也不同所以在吹扫排液阀时应该一个一个吹，一个吹扫半小时关闭，再吹下一个。吹扫结束后，所以吹扫和排液阀门都不要关死。停空压机待没压力后，把所有吹扫排液阀门阀体拆开检查清理，然后恢复这样才能保证吹扫合格。

空分设备安装的质量是保证空分设备整体质量的重要组成部分，因此在空分设备安装时的安全至关重要。现将空分设备安装中的安全注意事项总结如下。 1、空分设备安装施工操作必须严格按照施工单位《安全技术操作规程》执行。 2、空分设备的施工人员必须持证上岗，登高作业时必须栓挂安全带，做好高空作业的安全防护。 3、空分设备厂区内动火必须办理动火手续，手续齐全方可动火，且动火过程中必须有专人看护。 4、空分设备管道强度耐压试验时，不得进行其他作业，特别是气压试验时，防止意外伤害。 5、空分设备吊装前要按吊装方案规定逐项检查，如吊耳对选用的机械、设备、吊装索具是否符合吊装方案规定。钢丝绳、卡环等是否合格。 6、空分设备中有色设备的安装时，现场切口前应确认氮封情况，并测量上部管口处氢含量是否在正常范围。切割前，应将氮封螺母轻轻旋开，泄放氮封压力，泄放地点必须保持空气流通。 7、空分设备中有色设备就位后，较上部的管口保持敞开，底部须定期充入微量干燥空气，使容器顶部气体充分置换，以避免可能产生的微量氢气在容器顶部或管道内积聚。

       空分设备在系统停车后，在设备不排液的情况下，很多时候会出现冷箱基础温度降低至零下一百多度的情况，多数空分用户对这种情况比较担心，会产生设备漏液的错觉，出于安全角度考虑，空分设备用户对此情况都比较关注。如果是设备泄漏引起的冷箱基础温度降低，在系统停车前，设备有压力的情况下，应该泄漏更严重。如果系统停车前基础温度正常，停车后出现冷箱基础温度降低至零下一百多度的情况，那么肯定是由于空分设备停车后无加温气体，分馏塔内冷气向下扩散造成，而不是分馏塔漏液。在设备投入正常运行后，这种现象会自动消失。

深冷法空气分离的原理是什么？

空气中含有0.932%的氩，在上塔欲制得99.6%的氧气时，在排氮中必定含有1.05%的氩。从分离过程来看，在上塔的提馏段(液空入口以下)则基本上是氧-氩分离，而在精馏段(液空入口以上)则基本上是氮-氧(氩)分离。氩与氧的沸点比较接近(0.1013MPa下氧的沸点为-182.97℃，氩的沸点为-185.7℃)，要分离是比较困难的。在精馏段往往会产生这样的情况，在氮-氧分离过程中，氧组分分离不干净，氩组分基本上与排氮中的氧组分一起逸出，使氮气纯度降低。如果要求制取高纯氮，氧组分要从氮中完全分离，氩组分就会有可能与氧组分一起被下流液冷凝下来。其结果是在减少排氮中氧组分的同时，使产品氧中的氩组分增加了，氧气纯度就会降低。为了在提高氧气纯度的同时制造出高纯度氮气，就需在精馏段抽出含氩浓度较高的一定气量作为馏分气。

降低中压带膨胀机的小型空分设备的高压压力，就能降低空分设备能耗。膨胀机前温度对高压压力的影响的问题，这里作一简单分析。在总冷损、膨胀前气体温度一定的情况下，从总装置的热平衡来看，提高高压压力，膨胀气量可减少；但从保证冷段换热器工况来看，随高压压力的提高要求增加膨胀量，减少进入冷段换热器的气量。因此，流程的工作压力和膨胀量的选择，应同时满足二者的要求。当流程总冷损及工作压力不变的情况下，提高膨胀前进气温度，可以提高膨胀机的单位制冷量。但是，膨胀前的温度不是可以随意提高的。该温度的选择除保证流程热计算时，要求入塔空气具有一定的含湿量外，还必须保证冷段换热器的正常工况。膨胀前温度提高，膨胀量是可以下降的。但为保证冷段换热器的正常工况，要求膨胀量的下降的幅度大于上述实际膨胀量所能降低的幅度。而保证冷段换热器的工况是主要因素，为此，要使膨胀量进一步下降，只有提高高压压力。同理，在膨胀前温度下降时，从装置的热平衡来看，要求膨胀量增加。为保证冷段换热器工况，也要求增加膨胀量，并且其幅度大于前者。为此，只有进一步将高压压力降低。但是，降低膨胀前温度对高压压力的下降也是有一定限度的。因为高压压力过低，而要求提供的制冷量又一定，势必要求膨胀量大幅度增加，这时将造成通过冷段换热器的节流空气量过小，换热则会出现“零温差”或“负温差”，破坏了正常工况；同时，热段换热器的热端温差增大，复热不完全冷损增加，较终使装置无法正常工作。由于高压压力下降有一个极限，因此膨胀前的温度也不能认为越低越好。该温度除上述有关因素限制外，还受膨胀机的设计要求限制。也就是膨胀后不能出现液化，和顾及到膨胀机的绝热效率和膨胀机前、后的焓降。

内压缩流程和外压缩流程哪一种成本高？

空分塔低温计三点温度是：T3温度是指高压空气节流前的温度；T2温度是指膨胀后空气的温度；T1是指热交换器后、膨胀机前的温度。三点温度的作用主要是空分塔启动阶段控制膨胀机与节-1阀之间的气量分配。正常稳定运转时已不必控制。若只是其中的1点或2点温度计失灵，则可以根据完好的温度点推测工况进行操作。当三点温度全部失灵时，可以根据热交换器热端温差(即加工空气进气装置温度和氧气、氮气、馏分出口温度之差)来操作，使热端温差不大于正常值。 若热端温差在正常值，可以尽量开大凸轮机构，相应地关小高压空气节流阀。当凸轮机构已开到较大进气位置时，可以用节-1阀根据液氧液面的需要进行调整。若热端温差大于正常值，则开大节-1阀，关小凸轮机构。这种情况的操作要有预见性，注意滞后反应。 因为热交换器热端温差的改变是、第二热交换器内部温度变化的结果。当通过膨胀机的空气过多时，相应地通过节-1阀的气量减少，第二热交换器正流空气减少，而返流的氧气、氮气量不变，第二热交换器的作用没有充分发挥。相反地热交换器的负荷加重，返流气体的冷量回收不完善，热端温差扩大。启动时液氧液面不易上升，降压时不能降压。在原来热端温差较大，经调整节-1阀的和凸轮开度后，热端温差已将近正常值时，应仔细、缓慢地把它稳定住。没有低温度计指示的操作，完全要凭个人的经验，以往的操作记录可作参考。

小型空分设备由空压机、纯化器与空分塔、膨胀机、氧压机等主要部分组成。在启动前，各部分设备都要保证完好，随时都能投入运转。 (1)活塞式空压机的启动准备 空压机安装完毕后应按说明书进行试车。日常开车前的准备工作要记住“水、油、气、电、安”五个字，按照这五个方面去检查。 1)水：打开各级气缸套和冷却器的冷却水、油冷却器冷却水和进口阀，检查冷却水是否畅通并调节合适； 2)油：包括气缸润滑油和运转部分的润滑油两部分。用手摇柱塞油泵，直至打开各个注油点的止逆阀有油流出，并往注油器内加满气缸润滑油。运转部分的润滑油重点检查油箱(或曲轴箱)的油面计，其贮油量是否在2/3以上，油泵前的加油漏斗是否加满。若用循环油泵的空压机，应先启动油泵，并检查其油压是否正常，各润滑点是否畅通； 3)气：打开各级油水分离器吹除阀，打开纯化器的油水分离器吹除阀，接通一组纯化器的阀门，关闭高压空气进分馏塔的总进口阀。若空压机一级进气阀门设有“顶开装置”的，应将其顶开，使空压机轻负荷启动； 4)电：检查电动机的电刷手柄是否在“启动”位置。带低压综合启动器的设备，其转子“短接手柄”应放在“启动”位置；带电阻启动控制器的设备，应把手轮指针放在“0”位。接通电流，检查电压是否在380V左右； 5)安：安全方面检查切勿忘记以下几点： 各机械部分的联接与紧固螺钉是否松动； 空压机、电机的基础上的底脚螺钉是否松动； 压力表、油压表检验期是否过期，并打开其阀门； 安全阀校验期是否过期； 皮带的松紧度是否合适；用人力盘动飞轮2～3转，检查气缸是否被卡住； 周围道路是否畅通，是否便于紧急停车处理。 (2)空分塔的启动准备 分馏塔启动前必须经过彻底加温吹除，并做如下的检查： 1)检查分馏塔的垂直度并调整之； 2)检查安全阀、压力表、温度计校验周期是否超过，装的位置是否正确。液面计、流量计内的液体是否在“0”位(液空液面应装着色水，液氧液面计和氧、氮流量计应装四氯化碳，馏分流量计应装水银)； 3)准备好氧气、氮气分析仪； 4)检查分馏塔阀门的开关情况：全关节-1阀，通-6阀，氧、氮成品送出阀，所有加温阀，吹-1、吹-2阀。