空分設(shè)備的制冷過程主要遵循經(jīng)典的制冷循環(huán),通過壓縮、冷凝、膨脹和蒸發(fā)等步驟來實(shí)現(xiàn)空氣的冷卻。
空氣首先經(jīng)過多級(jí)壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮,逐漸提高壓力,空氣溫度升高,但壓力也相應(yīng)增大。壓縮后的空氣進(jìn)入冷卻系統(tǒng),通過熱交換器、膨脹機(jī)等設(shè)備降低溫度。同時(shí),空氣中的雜質(zhì)(如水分、二氧化碳、乙炔等)也被去除。降低空氣溫度,提高后續(xù)分離過程的效率;凈化空氣,保護(hù)設(shè)備免受雜質(zhì)損害??諝鉁囟蕊@著降低,雜質(zhì)含量減少。經(jīng)過冷卻和凈化的空氣進(jìn)入膨脹機(jī)進(jìn)行膨脹,體積增大,壓力降低。利用氣體在膨脹過程中對(duì)外做功,釋放內(nèi)能,從而降低溫度??諝鉁囟冗M(jìn)一步降低,在低溫下,空氣中的氧氣、氮?dú)獾冉M分開始液化。通過精餾塔等分離設(shè)備,利用不同組分的沸點(diǎn)差異進(jìn)行分離,得到液態(tài)氧、液態(tài)氮等產(chǎn)品。
空分設(shè)備的制冷效果直接影響到產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。通過優(yōu)化制冷過程,可以降低能耗、提高分離效率、延長設(shè)備壽命。