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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。
生产能力
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、50000 m3/h和60000m3/h的大型空分设备的能力,以及已经完成科研阶段,即将进行制造80000m3/h特大型空分设备的能力。
基本系统空分设备是一个大型的复杂系统,主要由以下子系统组成:动力系统、净化系统、制冷系统、热交换系统、精馏系统、产品输送系统、液体贮存系统和控制系统等。
动力系统
主要是指原料空气压缩机。空分设备将空气经低温分离得到氧、氮等产品,从本质上说是通过能量转换来完成。而装置的能量主要是由原料空气压缩机输入的。相应地,空气分离所需要的总能耗中绝大部分是原料空气压缩机的能耗。
净化系统
由空气预冷系统(空冷系统)和分子筛纯化系统(纯化系统)组成。经压缩后的原料空气温度较高,空气预冷系统通过接触式换热降低空气的温度,同时可以洗涤其中的酸性物质等有害杂质。分子筛纯化系统则进一步除去空气中的水分、二氧化碳、乙炔、丙烯、丙烷和氧化亚氮等对空分设备运行有害的物质。
制冷系统:空分设备是通过膨胀制冷的,整个空分设备的制冷严格遵循经典的制冷循环。不过通常提到的空分制冷设备,只要是指:膨胀机。
热交换系统
空分设备的热平衡是通过制冷系统和热交换系统来完成的。随着技术的发展,现在的换热器主要使用铝制板翅式换热器。
精馏系统
空分设备的核心,实现低温分离的重要设备。通常采取高、低压两级精馏方式。只要由低压塔、中压塔和冷凝蒸发器组成。

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