所有低壓空氣分離廠通常都配備有氮?dú)馑A(yù)冷器。它主要利用污水中氮的不飽和度來蒸發(fā)部分水。當(dāng)水蒸發(fā)時(shí)，它吸收汽化潛熱以降低冷卻水溫度，然后用它來冷卻處理空氣并降低進(jìn)入塔的空氣溫度。因此，它包括空氣冷卻塔和水冷卻塔。 設(shè)置氮?dú)忸A(yù)冷器的基本目的是降低進(jìn)入空氣分離塔的空氣溫度，并避免進(jìn)入塔的溫度大幅度波動(dòng)。因?yàn)檫M(jìn)氣的溫度直接影響切換式熱交換器和精餾塔的運(yùn)行條件，以及整個(gè)空氣分離裝置的經(jīng)濟(jì)性。在設(shè)計(jì)中，進(jìn)入塔的空氣溫度通常設(shè)置為30°C。當(dāng)塔的入口溫度在運(yùn)行期間高于設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)，壓縮空氣的節(jié)流冷卻能力將降低，并且切換式熱交換器熱端的溫差和熱負(fù)荷將增加，這將導(dǎo)致增加了冷卻損失和能耗。 其次，在空氣冷卻塔（噴淋冷卻塔）中，空氣與水直接接觸，不僅進(jìn)行熱交換而且接受洗滌，從而可以去除空氣中的灰塵并溶解一些腐蝕性雜質(zhì)，以避免腐蝕板翅式開關(guān)熱交換器的鋁合金材料并延長(zhǎng)使用壽命。由于空氣冷卻塔的體積大，它還可以緩沖處理空氣，并且空氣壓縮機(jī)在切換時(shí)不容易過壓。 對(duì)于分子篩吸附純化過程，分子篩的吸附容量與溫度有關(guān)，溫度越低，吸附容量越大。對(duì)于一定尺寸的吸附器，工作時(shí)間可能會(huì)很長(zhǎng)，或者對(duì)于一定的吸附時(shí)間設(shè)計(jì)的吸附器體積可能會(huì)很小，因此還需要將空氣預(yù)冷至可能的較低溫度。在氮水預(yù)冷器中充分回收、利用氮?dú)獾睦淞縼砝鋮s空氣。

空分設(shè)備下塔液氮取出量的多少將影響下塔液氮和塔底富氧液空純度，當(dāng)下塔液氮取出量加大時(shí)，下塔參與熱質(zhì)交換的回流液就減少，上升蒸氣在塔板上的溫升就相應(yīng)地降低，上升蒸氣冷凝就不充分，氧組分冷凝的少，塔頂?shù)獨(dú)饧兌冉档?，液氮純度自然降低。同時(shí)下流液體的溫升將加大，液體蒸發(fā)比較充分，氮組分更多的蒸發(fā)到塔頂，塔底液空純度就相應(yīng)提高了。

通常情況下，膨脹機(jī)的實(shí)際制冷量總是小于理論制冷量，在相同的進(jìn)出口壓力和進(jìn)口氣體溫度的情況下，膨脹機(jī)的效率越低，則單位工質(zhì)制冷量越小，膨脹機(jī)的溫降效率也越小。 膨脹機(jī)效率的高低取決于膨脹機(jī)內(nèi)部各種損失的大小，由于各種損失的存在，使氣體對(duì)外做功的能力不同程度地降低。歸納起來，其損失主要有以下幾個(gè)方面： 1、氣流經(jīng)過工作輪和導(dǎo)流器時(shí)，流道表面的摩擦、氣流撞擊等產(chǎn)生的損失稱為流動(dòng)損失。 2、葉輪在旋轉(zhuǎn)時(shí)，輪盤周圍的氣體對(duì)葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的摩擦熱將使氣體的溫度升高，我們稱之為摩擦鼓風(fēng)損失。 3、氣體經(jīng)過導(dǎo)流器時(shí)，從工作輪和機(jī)殼縫隙的泄漏稱為內(nèi)漏損失；通過輪盤后部沿軸向間隙的泄漏稱為外漏損失。 4、當(dāng)通過膨脹機(jī)的氣體在膨脹機(jī)的出口還有一定的速度時(shí)稱為余速，余速越大，能量損失也越大，這部分損失稱為余速損失或排氣損失。

在啟動(dòng)階段，當(dāng)液體積聚在冷凝蒸發(fā)器中時(shí)，氣體和液體混合物將通過液體空氣和液氮節(jié)流閥。當(dāng)節(jié)流閥開始關(guān)閉時(shí)，由于閥的開度較大，此時(shí)當(dāng)從下塔進(jìn)入上塔的氣體和液體混合物的量變化不大，下塔的壓力也沒有明顯升高，那么就表示冷凝蒸發(fā)器的溫差沒有增加。此時(shí)，冷凝蒸發(fā)器和周圍的絕熱層已經(jīng)冷至積液階段所需要的低溫程度。 由于大量的冷量產(chǎn)生和大量的氣體液化，所以冷凝式蒸發(fā)器中的液體蒸發(fā)也增加了，產(chǎn)生的上升蒸氣阻止了篩板小孔的流液，在塔板上逐漸積累起液體，因此液面會(huì)下降。另外，由于節(jié)流閥開度關(guān)小，回流氣體將暫時(shí)減少，并且熱交換器的溫度將增加，這也將增加中壓的同時(shí)造成液位降低。當(dāng)閥門關(guān)閉到正常工作位置時(shí)，中壓和低壓將不再增加，上下塔的溫度將不再變化。由于高壓壓力沒有降低，因此冷卻能力顯得過剩，液位將會(huì)再次開始升高。所以，此時(shí)必須采取措施降低高壓，以確保液位穩(wěn)定在一定的高度。

新空分設(shè)備次吹掃的時(shí)候，空壓機(jī)壓力盡量提高到額度壓力。吹掃閥盡量全開，排液閥因?yàn)槭沁B在一起的，壓力也不同所以在吹掃排液閥時(shí)應(yīng)該一個(gè)一個(gè)吹，一個(gè)吹掃半小時(shí)關(guān)閉，再吹下一個(gè)。吹掃結(jié)束后，所以吹掃和排液閥門都不要關(guān)死。?？諌簷C(jī)待沒壓力后，把所有吹掃排液閥門閥體拆開檢查清理，然后恢復(fù)這樣才能保證吹掃合格。

空分設(shè)備安裝的質(zhì)量是保證空分設(shè)備整體質(zhì)量的重要組成部分，因此在空分設(shè)備安裝時(shí)的安全至關(guān)重要。現(xiàn)將空分設(shè)備安裝中的安全注意事項(xiàng)總結(jié)如下。 1、空分設(shè)備安裝施工操作必須嚴(yán)格按照施工單位《安全技術(shù)操作規(guī)程》執(zhí)行。 2、空分設(shè)備的施工人員必須持證上崗，登高作業(yè)時(shí)必須栓掛安全帶，做好高空作業(yè)的安全防護(hù)。 3、空分設(shè)備廠區(qū)內(nèi)動(dòng)火必須辦理動(dòng)火手續(xù)，手續(xù)齊全方可動(dòng)火，且動(dòng)火過程中必須有專人看護(hù)。 4、空分設(shè)備管道強(qiáng)度耐壓試驗(yàn)時(shí)，不得進(jìn)行其他作業(yè)，特別是氣壓試驗(yàn)時(shí)，防止意外傷害。 5、空分設(shè)備吊裝前要按吊裝方案規(guī)定逐項(xiàng)檢查，如吊耳對(duì)選用的機(jī)械、設(shè)備、吊裝索具是否符合吊裝方案規(guī)定。鋼絲繩、卡環(huán)等是否合格。 6、空分設(shè)備中有色設(shè)備的安裝時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)切口前應(yīng)確認(rèn)氮封情況，并測(cè)量上部管口處氫含量是否在正常范圍。切割前，應(yīng)將氮封螺母輕輕旋開，泄放氮封壓力，泄放地點(diǎn)必須保持空氣流通。 7、空分設(shè)備中有色設(shè)備就位后，較上部的管口保持敞開，底部須定期充入微量干燥空氣，使容器頂部氣體充分置換，以避免可能產(chǎn)生的微量氫氣在容器頂部或管道內(nèi)積聚。

? ? ? ?空分設(shè)備在系統(tǒng)停車后，在設(shè)備不排液的情況下，很多時(shí)候會(huì)出現(xiàn)冷箱基礎(chǔ)溫度降低至零下一百多度的情況，多數(shù)空分用戶對(duì)這種情況比較擔(dān)心，會(huì)產(chǎn)生設(shè)備漏液的錯(cuò)覺，出于安全角度考慮，空分設(shè)備用戶對(duì)此情況都比較關(guān)注。如果是設(shè)備泄漏引起的冷箱基礎(chǔ)溫度降低，在系統(tǒng)停車前，設(shè)備有壓力的情況下，應(yīng)該泄漏更嚴(yán)重。如果系統(tǒng)停車前基礎(chǔ)溫度正常，停車后出現(xiàn)冷箱基礎(chǔ)溫度降低至零下一百多度的情況，那么肯定是由于空分設(shè)備停車后無加溫氣體，分餾塔內(nèi)冷氣向下擴(kuò)散造成，而不是分餾塔漏液。在設(shè)備投入正常運(yùn)行后，這種現(xiàn)象會(huì)自動(dòng)消失。

深冷法空氣分離的原理是什么？

空氣中含有0.932%的氬，在上塔欲制得99.6%的氧氣時(shí)，在排氮中必定含有1.05%的氬。從分離過程來看，在上塔的提餾段(液空入口以下)則基本上是氧-氬分離，而在精餾段(液空入口以上)則基本上是氮-氧(氬)分離。氬與氧的沸點(diǎn)比較接近(0.1013MPa下氧的沸點(diǎn)為-182.97℃，氬的沸點(diǎn)為-185.7℃)，要分離是比較困難的。在精餾段往往會(huì)產(chǎn)生這樣的情況，在氮-氧分離過程中，氧組分分離不干凈，氬組分基本上與排氮中的氧組分一起逸出，使氮?dú)饧兌冉档?。如果要求制取高純氮，氧組分要從氮中完全分離，氬組分就會(huì)有可能與氧組分一起被下流液冷凝下來。其結(jié)果是在減少排氮中氧組分的同時(shí)，使產(chǎn)品氧中的氬組分增加了，氧氣純度就會(huì)降低。為了在提高氧氣純度的同時(shí)制造出高純度氮?dú)?，就需在精餾段抽出含氬濃度較高的一定氣量作為餾分氣。

降低中壓帶膨脹機(jī)的小型空分設(shè)備的高壓壓力，就能降低空分設(shè)備能耗。膨脹機(jī)前溫度對(duì)高壓壓力的影響的問題，這里作一簡(jiǎn)單分析。在總冷損、膨脹前氣體溫度一定的情況下，從總裝置的熱平衡來看，提高高壓壓力，膨脹氣量可減少；但從保證冷段換熱器工況來看，隨高壓壓力的提高要求增加膨脹量，減少進(jìn)入冷段換熱器的氣量。因此，流程的工作壓力和膨脹量的選擇，應(yīng)同時(shí)滿足二者的要求。當(dāng)流程總冷損及工作壓力不變的情況下，提高膨脹前進(jìn)氣溫度，可以提高膨脹機(jī)的單位制冷量。但是，膨脹前的溫度不是可以隨意提高的。該溫度的選擇除保證流程熱計(jì)算時(shí)，要求入塔空氣具有一定的含濕量外，還必須保證冷段換熱器的正常工況。膨脹前溫度提高，膨脹量是可以下降的。但為保證冷段換熱器的正常工況，要求膨脹量的下降的幅度大于上述實(shí)際膨脹量所能降低的幅度。而保證冷段換熱器的工況是主要因素，為此，要使膨脹量進(jìn)一步下降，只有提高高壓壓力。同理，在膨脹前溫度下降時(shí)，從裝置的熱平衡來看，要求膨脹量增加。為保證冷段換熱器工況，也要求增加膨脹量，并且其幅度大于前者。為此，只有進(jìn)一步將高壓壓力降低。但是，降低膨脹前溫度對(duì)高壓壓力的下降也是有一定限度的。因?yàn)楦邏簤毫^低，而要求提供的制冷量又一定，勢(shì)必要求膨脹量大幅度增加，這時(shí)將造成通過冷段換熱器的節(jié)流空氣量過小，換熱則會(huì)出現(xiàn)“零溫差”或“負(fù)溫差”，破壞了正常工況；同時(shí)，熱段換熱器的熱端溫差增大，復(fù)熱不完全冷損增加，較終使裝置無法正常工作。由于高壓壓力下降有一個(gè)極限，因此膨脹前的溫度也不能認(rèn)為越低越好。該溫度除上述有關(guān)因素限制外，還受膨脹機(jī)的設(shè)計(jì)要求限制。也就是膨脹后不能出現(xiàn)液化，和顧及到膨脹機(jī)的絕熱效率和膨脹機(jī)前、后的焓降。

內(nèi)壓縮流程和外壓縮流程哪一種成本高？

空分塔低溫計(jì)三點(diǎn)溫度是：T3溫度是指高壓空氣節(jié)流前的溫度；T2溫度是指膨脹后空氣的溫度；T1是指熱交換器后、膨脹機(jī)前的溫度。三點(diǎn)溫度的作用主要是空分塔啟動(dòng)階段控制膨脹機(jī)與節(jié)-1閥之間的氣量分配。正常穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)已不必控制。若只是其中的1點(diǎn)或2點(diǎn)溫度計(jì)失靈，則可以根據(jù)完好的溫度點(diǎn)推測(cè)工況進(jìn)行操作。當(dāng)三點(diǎn)溫度全部失靈時(shí)，可以根據(jù)熱交換器熱端溫差(即加工空氣進(jìn)氣裝置溫度和氧氣、氮?dú)?、餾分出口溫度之差)來操作，使熱端溫差不大于正常值。 若熱端溫差在正常值，可以盡量開大凸輪機(jī)構(gòu)，相應(yīng)地關(guān)小高壓空氣節(jié)流閥。當(dāng)凸輪機(jī)構(gòu)已開到較大進(jìn)氣位置時(shí)，可以用節(jié)-1閥根據(jù)液氧液面的需要進(jìn)行調(diào)整。若熱端溫差大于正常值，則開大節(jié)-1閥，關(guān)小凸輪機(jī)構(gòu)。這種情況的操作要有預(yù)見性，注意滯后反應(yīng)。 因?yàn)闊峤粨Q器熱端溫差的改變是、第二熱交換器內(nèi)部溫度變化的結(jié)果。當(dāng)通過膨脹機(jī)的空氣過多時(shí)，相應(yīng)地通過節(jié)-1閥的氣量減少，第二熱交換器正流空氣減少，而返流的氧氣、氮?dú)饬坎蛔?，第二熱交換器的作用沒有充分發(fā)揮。相反地?zé)峤粨Q器的負(fù)荷加重，返流氣體的冷量回收不完善，熱端溫差擴(kuò)大。啟動(dòng)時(shí)液氧液面不易上升，降壓時(shí)不能降壓。在原來熱端溫差較大，經(jīng)調(diào)整節(jié)-1閥的和凸輪開度后，熱端溫差已將近正常值時(shí)，應(yīng)仔細(xì)、緩慢地把它穩(wěn)定住。沒有低溫度計(jì)指示的操作，完全要憑個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)，以往的操作記錄可作參考。