一、空氣分離設備的系統組成

空分設備就是以空氣(qi)(qi)為(wei)原料(liao)，通過(guo)壓縮循環深(shen)度冷(leng)凍的方法把空氣(qi)(qi)變成液態，再經過(guo)精餾而從液態空氣(qi)(qi)中逐(zhu)步分離生產出(chu)氧氣(qi)(qi)、氮氣(qi)(qi)及氬氣(qi)(qi)等惰(duo)性氣(qi)(qi)體的設備，它一般(ban)由以下幾個系統組成：

1、動力系統

主(zhu)要是指原料空氣壓(ya)縮(suo)機(ji)。空分(fen)設備(bei)將空氣經(jing)低溫分(fen)離得到氧、氮(dan)等(deng)產品(pin)，從本質上說是通過能量轉換(huan)來完(wan)成(cheng)。而裝置的能量主(zhu)要是由原料空氣壓(ya)縮(suo)機(ji)輸入的。相應地，空氣分(fen)離所(suo)需要的總能耗中絕大部分(fen)是原料空氣壓(ya)縮(suo)機(ji)的能耗。

2、凈化系統

由空(kong)氣(qi)預冷系統(tong)（空(kong)冷系統(tong)）和分(fen)子(zi)篩(shai)純化(hua)(hua)系統(tong)（純化(hua)(hua)系統(tong)）組成(cheng)。經壓縮后的原料空(kong)氣(qi)溫度(du)較高，空(kong)氣(qi)預冷系統(tong)通過接觸式換熱(re)降低空(kong)氣(qi)的溫度(du)，同時可以洗(xi)滌(di)其中(zhong)的酸性物質(zhi)等有害雜質(zhi)。分(fen)子(zi)篩(shai)純化(hua)(hua)系統(tong)則進(jin)一步除去空(kong)氣(qi)中(zhong)的水(shui)分(fen)、二氧化(hua)(hua)碳、乙炔(gui)、丙(bing)烯、丙(bing)烷和氧化(hua)(hua)亞氮(dan)等對空(kong)分(fen)設備(bei)運行(xing)有害的物質(zhi)。

3、制冷系統

空分(fen)設備是通過(guo)膨(peng)脹(zhang)制(zhi)(zhi)冷(leng)的，整(zheng)個空分(fen)設備的制(zhi)(zhi)冷(leng)嚴格遵循經典的制(zhi)(zhi)冷(leng)循環。不過(guo)通常提到的空分(fen)制(zhi)(zhi)冷(leng)設備，主(zhu)要是指膨(peng)脹(zhang)機。

4、熱交換系統

空(kong)分(fen)設備的熱(re)平(ping)衡是通過制冷系(xi)統和熱(re)交換系(xi)統來完成的。隨著技術的發展(zhan)，換熱(re)器(qi)主要(yao)使(shi)用鋁制板翅(chi)式換熱(re)器(qi)。

5、精餾系統

空分設(she)備(bei)的核心，實現低溫分離的重要設(she)備(bei)。通常采取高、低壓(ya)兩級精餾(liu)方式。主(zhu)要由低壓(ya)塔、中壓(ya)塔和(he)冷(leng)凝蒸發器(qi)組成。

6、產品輸送系統

空分設備生產的氧(yang)氣(qi)和氮氣(qi)需要(yao)一定的壓力才能滿足后續系統的使(shi)用。只(zhi)要(yao)由(you)各(ge)種不(bu)同規(gui)格的氧(yang)氣(qi)壓縮機和氮氣(qi)壓縮機組成。

7、液體貯存系統

空(kong)分(fen)設備(bei)能(neng)生產一定的液氧和液氮等產品，進入液體貯存系統，以備(bei)需要時使(shi)用。只要是(shi)由(you)各(ge)種不同規格的貯槽、低溫液體泵和汽(qi)化器(qi)組成。

8、控制系統

大型空分設(she)備(bei)都采用計算機集散控制系(xi)統，可以實現自動控制。

二、空分設備原理是什么

所謂(wei)空(kong)分(fen)(fen)設(she)備，簡(jian)單來說就是將空(kong)氣中(zhong)主要氣體成分(fen)(fen)實現分(fen)(fen)離的(de)裝(zhuang)置(zhi)，那么(me)它(ta)是怎(zen)么(me)實現空(kong)氣分(fen)(fen)離的(de)呢？空(kong)分(fen)(fen)設(she)備的(de)工作原理(li)是什么(me)？

空分設備的(de)基本(ben)原(yuan)理是利(li)用低溫蒸(zheng)餾將空(kong)氣冷凝(ning)成(cheng)液體(ti)，根據(ju)各組分蒸(zheng)發溫度的(de)不同將空(kong)氣分離：

純氮(dan)(dan)和純氧在上塔的(de)頂(ding)部(bu)和底(di)部(bu)得(de)(de)到。液(ye)(ye)氧和液(ye)(ye)氮(dan)(dan)也可以從主冷卻系統的(de)蒸(zheng)發和冷凝側除去(qu)。精(jing)餾(liu)塔內的(de)空(kong)氣分(fen)離分(fen)為(wei)(wei)兩個階段(duan)(duan)。空(kong)氣在下柱中多次分(fen)離，獲得(de)(de)液(ye)(ye)氮(dan)(dan)和富氧液(ye)(ye)態空(kong)氣。將富氧液(ye)(ye)態空(kong)氣送入精(jing)餾(liu)塔，得(de)(de)到純氧和純氮(dan)(dan)。塔身上部(bu)分(fen)為(wei)(wei)兩段(duan)(duan)：以液(ye)(ye)體(ti)和空(kong)氣入口為(wei)(wei)邊界，上部(bu)為(wei)(wei)精(jing)餾(liu)段(duan)(duan)，蒸(zheng)餾(liu)上升氣體(ti)，回收氧氣成分(fen)，凈化(hua)氮(dan)(dan)氣純度(du)，下部(bu)為(wei)(wei)精(jing)餾(liu)段(duan)(duan)，將氮(dan)(dan)氣成分(fen)在液(ye)(ye)體(ti)中分(fen)離，提高液(ye)(ye)氧純度(du)。