空分设备是由空气过滤器、空气压缩机、纯化器、分馏塔、膨胀机、产品输送、加热炉等主要机组所组成。
空气过滤器的作用:是清除空气中的灰尘及机械杂质。大气中大约含有0.005-0.01G/m3固体杂质,在冶金企业周转高达0.05g/m3,若不清除掉,会加速机械磨损,会堵塞管道、阀门和精馏塔板的小孔。经空气过滤器清除后,空气吸入空压机的含量减少到1mg/m3左右。
空压机的作用:一是为制取冷量创造条件。空气经压缩机压缩后,压力升高,温度升高,转移了空气的总能量,然后被冷却器冷却水带走热量,焓值下降,使节流效应制冷和膨胀机等熵膨胀制冷具备了条件;二是克服阻力。从大气吸入至产品出设备,必须克服管道、容器(包括纯化器、上下塔塔板阻力等)阻力。
分子筛纯化器的作用:一是清除空气中的水分;二是清除空气中的二氧化碳;三是清除乙炔及碳氢化合物。空分过程中,塔内容器、管道绝大多数都在-172至-194℃下工作,若不把水分、二氧化碳清除掉会堵塞容器、管道和塔板上的小孔,空分塔就不能工作。乙炔等碳氢化合物是易燃气体,在低温下形成固体,在塔内冷凝蒸发器中积累,超过一定的含量,在一定的条件下就会形成爆炸,因此必须清除掉。
分馏塔的作用:分馏塔冷箱内装有主热交换器、下塔、上塔、冷凝蒸发器、液空液氮过冷器及其管道、阀门等。主热交换器的作用是使正流空气温度降低,使返流气体温度升高。冷凝蒸发器的作用是使气氮冷凝成液氮,液氧汽化成气氧。液空、液氮过冷器的作用是使液空、液氮进一步冷却,使其具有一定的过冷度,从而减少节流汽化,增加上塔的回流液,加大回流比,提高精馏效率。下塔的作用是将空气初步精馏,将空气分离成液空和液氮,为上塔精馏打好基础。上塔的作用是液空、液氮进一步分离成氧气和氮气。
膨胀机的作用:是制取冷量,与热交换器系统有机的结合起来形成循环系统,使空气具备精馏条件。补偿设备运转中的冷损。
产品输送包括贮气囊及氧压机、氮压机的作用:是产品压缩到工艺所需的压力送至用户现场,或充瓶贮存供用户。
加热炉的作用:是提高气体温度,满足分子筛再生的需要;分馏塔加热炉主要是供分馏塔解冻,便于消除塔内管道、容器的水分。
空气设备上有很多阀门,每个阀门的作用,起到调节、控制流量、压力、温度、液面等技术参数。安全阀起到保护设备、容器、机器安全运行的作用。
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