空分設備知識介紹

空分設備是以空氣為原料，通過壓縮循環深度冷凍的方法把空氣變成液態，再經過精餾而從液態空氣中逐步分離生產出氧氣、氮氣及氬氣等惰性氣體的設備，廣泛應用於傳統的冶金、新型煤化工、大型氮肥、專業氣體供應等領域。

簡單來說就是空分的係統流程包括：

壓縮係統

預冷係統

純化係統

換熱係統

產品送出係統

膨脹製冷係統

精餾塔係統

液體泵係統

產品壓縮係統

壓縮係統

有自潔式空氣過濾器、汽輪機、空壓機、增壓機，儀表壓縮機等。

（1）自潔式過濾器一般隨著氣量的增大，濾筒數增多，層數也越高，一般2.5萬等級以上雙層，6萬等級以上三層布置；一般單台壓縮機需要單獨布置過濾器，同時布置在上風口。

（2）汽輪機是高壓蒸汽進行膨脹做功，帶動同軸葉輪轉動，從而實現進行對工質做功的型式。汽輪機一般常用的有三種形式：全凝、全背壓和抽凝，較為常用的是抽凝。

（4）空壓機一般大型空分裝置投資均為單軸等溫型離心壓縮機，進口較國產能耗低2%左右，投資高80%；空壓機采用出口放空，不設置回流管路，一般有最小吸入流量防喘振要求，采用入口導葉進行流量調節，進口國產機組均是四級壓縮三級冷卻（末級不冷卻）。主空壓機配備一套水洗係統，用以衝洗各級葉輪和蝸殼表麵沉積物。該係統隨主機成套。

（5）增壓機一般大型空分裝置投資采用單軸等溫型離心壓縮機和齒輪式離心壓縮機兩種，其中齒輪式在能耗上占較大優勢，尤其壓比較大的工況。

（6）儀表氣壓縮機一般有三種形式：無油螺杆機，活塞式和離心式。由於活塞式和離心式天然無油，所以不需要除油裝置，隻需要配套幹燥裝置（除水）和精密過濾器（除固體顆粒）即可；而螺杆機一般有有油和無油然後除油兩種，噴油螺杆機需要設置除油裝置，同時需要設置精度非常高的除油過濾器，以滿足工藝要求，這種機型的優勢是價格較便宜；無油螺杆采用幹轉子或者水潤滑，這種機型優點是絕對不含油，缺點是價格較貴。氣量500Nm³/h以下適合選活塞式；氣量在2000Nm³/h以下適合選螺杆機或活塞機；氣量在2000Nm³/h以上即三種機型都可以選，氣量大時離心式壓縮機較有優勢，其易損件較少，同時好維護，性價比較高。

儀表壓縮機在開車時使用，正常運行後由分子篩純化器後抽取。

預冷係統

預冷係統空冷塔有兩種形式：閉式循環（空冷塔分為上下兩段，冷凍水在空冷塔上段和水冷塔之間循環）和開式循環（進循環水係統），閉式循環主要應用於水質不好的化工廠，需要補充新鮮水及藥劑；開式循環應用較廣，但是循環水係統同樣也需要定期補充新鮮水，預冷係統還需要考慮夏天工況。

空冷塔一般設計為底部為1米φ76不鏽鋼鮑爾環（耐高溫），3米φ76增強型聚丙烯鮑爾環（大通量），4米φ50增強型聚丙烯鮑爾環。

水冷塔也有兩種：兩段式（無外加冷源時，幹燥汙氮氣的冷量回收充分，使之預冷係統有保障，但是阻力大一倍，（7米+7米φ50聚丙烯鮑爾環）和一段式（有外加冷源時，8米φ50聚丙烯鮑爾環）。

此外，預冷係統一般所有進水均要設置過濾器（一般6台：4台水泵，水冷塔進水，冷水機組蒸發側進水），防止雜質帶入係統。預冷係統的效果檢測為：下段4米填料段出口氣比進水低1℃；上段8米填料段出口氣比水高1℃，一般在空冷塔中部設置測溫計（伸入內部）。