一、空氣分離設備的系統組成
空分設備就(jiu)是以(yi)空氣(qi)為原料,通(tong)過壓縮循環深度(du)冷(leng)凍的(de)方法把空氣(qi)變成液態,再經過精餾(liu)而從液態空氣(qi)中(zhong)逐步(bu)分離生產出氧氣(qi)、氮(dan)氣(qi)及氬氣(qi)等惰性氣(qi)體的(de)設備,它一(yi)般由(you)以(yi)下幾(ji)個系統組(zu)成:
1、動力系統
主要是(shi)指原料(liao)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)壓(ya)縮機(ji)。空(kong)分(fen)(fen)設備將空(kong)氣(qi)(qi)(qi)經(jing)低(di)溫分(fen)(fen)離(li)得到(dao)氧、氮(dan)等產品,從本(ben)質上說(shuo)是(shi)通過能量轉換來完成。而裝置的(de)(de)能量主要是(shi)由原料(liao)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)壓(ya)縮機(ji)輸入的(de)(de)。相(xiang)應地,空(kong)氣(qi)(qi)(qi)分(fen)(fen)離(li)所(suo)需要的(de)(de)總能耗中絕大部分(fen)(fen)是(shi)原料(liao)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)壓(ya)縮機(ji)的(de)(de)能耗。
2、凈化系統
由空氣(qi)(qi)預冷(leng)系(xi)統(tong)(空冷(leng)系(xi)統(tong))和(he)分(fen)子篩(shai)純化(hua)系(xi)統(tong)(純化(hua)系(xi)統(tong))組成。經壓縮后(hou)的(de)原料空氣(qi)(qi)溫度較高,空氣(qi)(qi)預冷(leng)系(xi)統(tong)通過接觸式換熱降低(di)空氣(qi)(qi)的(de)溫度,同時(shi)可以洗滌其中的(de)酸性物質等(deng)有害(hai)雜質。分(fen)子篩(shai)純化(hua)系(xi)統(tong)則進一步除去空氣(qi)(qi)中的(de)水分(fen)、二氧(yang)化(hua)碳、乙炔(gui)、丙烯、丙烷和(he)氧(yang)化(hua)亞(ya)氮等(deng)對空分(fen)設備(bei)運(yun)行有害(hai)的(de)物質。
3、制冷系統
空(kong)分設備是通過(guo)膨(peng)脹制冷(leng)(leng)的,整個空(kong)分設備的制冷(leng)(leng)嚴格遵循經(jing)典的制冷(leng)(leng)循環(huan)。不過(guo)通常(chang)提(ti)到的空(kong)分制冷(leng)(leng)設備,主要是指膨(peng)脹機。
4、熱交換系統
空分設備的(de)熱平(ping)衡是通過制冷(leng)系統(tong)和熱交換系統(tong)來完(wan)成(cheng)的(de)。隨著技術(shu)的(de)發展,換熱器主要(yao)使用鋁制板翅式換熱器。
5、精餾系統
空(kong)分設(she)備的核心,實現低溫分離的重要設(she)備。通常采取(qu)高、低壓(ya)(ya)兩級精餾方(fang)式。主要由(you)低壓(ya)(ya)塔(ta)、中壓(ya)(ya)塔(ta)和冷凝蒸發器組(zu)成。
6、產品輸送系統
空分設備(bei)生產的(de)氧(yang)氣(qi)和氮(dan)氣(qi)需要(yao)一定的(de)壓力才(cai)能滿足后續系(xi)統的(de)使用。只要(yao)由(you)各種不(bu)同規格的(de)氧(yang)氣(qi)壓縮機和氮(dan)氣(qi)壓縮機組成。
7、液體貯存系統
空(kong)分設備能生產一(yi)定(ding)的液(ye)氧和液(ye)氮等產品,進入液(ye)體貯存系統(tong),以備需(xu)要(yao)(yao)時(shi)使用。只要(yao)(yao)是由(you)各種不同規格的貯槽、低溫液(ye)體泵(beng)和汽化(hua)器組成(cheng)。
8、控制系統
大型(xing)空分設備都采用計算(suan)機(ji)集散控(kong)制系(xi)統,可以實現(xian)自動(dong)控(kong)制。
二、空分設備原理是什么
所謂空(kong)(kong)分(fen)設備,簡單來(lai)說(shuo)就是將空(kong)(kong)氣(qi)中主要氣(qi)體成分(fen)實(shi)(shi)現分(fen)離(li)的裝置,那么(me)它(ta)是怎么(me)實(shi)(shi)現空(kong)(kong)氣(qi)分(fen)離(li)的呢?空(kong)(kong)分(fen)設備的工(gong)作原理是什么(me)?
空分設備的基本原(yuan)理(li)是利用低溫(wen)蒸餾(liu)將空氣(qi)冷(leng)凝成液體(ti),根據各(ge)組分蒸發(fa)溫(wen)度的不同將空氣(qi)分離:
純(chun)(chun)氮(dan)和(he)(he)純(chun)(chun)氧(yang)(yang)(yang)在上(shang)塔(ta)的頂部(bu)和(he)(he)底部(bu)得(de)到(dao)。液(ye)氧(yang)(yang)(yang)和(he)(he)液(ye)氮(dan)也可以從(cong)主冷卻系統的蒸發(fa)和(he)(he)冷凝側除去。精(jing)(jing)餾塔(ta)內的空(kong)氣(qi)(qi)分(fen)離(li)分(fen)為兩個階(jie)段(duan)。空(kong)氣(qi)(qi)在下柱中多次分(fen)離(li),獲(huo)得(de)液(ye)氮(dan)和(he)(he)富氧(yang)(yang)(yang)液(ye)態空(kong)氣(qi)(qi)。將富氧(yang)(yang)(yang)液(ye)態空(kong)氣(qi)(qi)送(song)入(ru)精(jing)(jing)餾塔(ta),得(de)到(dao)純(chun)(chun)氧(yang)(yang)(yang)和(he)(he)純(chun)(chun)氮(dan)。塔(ta)身上(shang)部(bu)分(fen)為兩段(duan):以液(ye)體和(he)(he)空(kong)氣(qi)(qi)入(ru)口為邊界(jie),上(shang)部(bu)為精(jing)(jing)餾段(duan),蒸餾上(shang)升氣(qi)(qi)體,回收(shou)氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)(qi)成分(fen),凈(jing)化氮(dan)氣(qi)(qi)純(chun)(chun)度,下部(bu)為精(jing)(jing)餾段(duan),將氮(dan)氣(qi)(qi)成分(fen)在液(ye)體中分(fen)離(li),提高(gao)液(ye)氧(yang)(yang)(yang)純(chun)(chun)度。