對于由沸點不同的兩種物質(zhì)（例如氧、氮）組成的混合液體，當(dāng)吸收熱量使部分蒸發(fā)時，易揮發(fā)性成分氮的蒸發(fā)會更多；當(dāng)混合蒸汽散發(fā)熱量并部分冷凝時，組分中的氧氣很難蒸發(fā)會更多地冷凝。如果使較高溫度的飽和蒸氣與較低溫度的飽和液體接觸，則蒸氣將向該飽和液體釋放熱量。蒸氣散發(fā)熱量從而部分冷凝，液體吸收熱量將會部分蒸發(fā)。蒸氣在部分冷凝時，由于氧冷凝得較多，所以蒸氣中的低沸點組分(氮)的濃度有所提高。在一部分液體的蒸發(fā)期間，由于更多的氮氣蒸發(fā)，液體中高沸點組分（氧氣）濃度將會進一步增加。如果進行了一次部分蒸發(fā)和部分冷凝后，則氮濃度較高的蒸氣和氧濃度較高的液體將以不同的溫度接觸液體和蒸氣，然后再次發(fā)生部分冷凝和部分蒸發(fā)，這將使氮蒸氣中的濃度和液體中的氧氣濃度將進一步增加。該過程進行多次，蒸氣中的氮濃度越來越高，液體中的氧濃度越來越高，較終實現(xiàn)了氧和氮的分離。該過程稱為精餾。 簡而言之，精餾是使用兩種物質(zhì)的不同沸點進行混合蒸氣的部分冷凝和混合液體的部分蒸發(fā)多次以達到分離目的的過程。

1.冷箱基礎(chǔ)分為框架型和非框架型?？蚣苄偷目蚣茼斆娴乃蕉炔粦?yīng)超過1/1000?？蚣芨餍弯搼?yīng)成垂直放置。非框架型的冷箱各底板應(yīng)保持在同一水平面，其水平度同樣不應(yīng)超過1/1000。 2.在安裝冷箱板時相鄰兩面可在地面上預(yù)拼裝成整片或角型。每片對角線長度誤差及四邊垂直度誤差按表2規(guī)定。 表2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 尺寸（mm） 公差帶（mm） 大 ?于 至 1000 2000 ±3 2000 4000 ±4 4000 8000 ±5 8000 12000 ±6 12000 1600...

空氣分離設(shè)備是將空氣做為原料，使用將空氣壓縮并循環(huán)的低溫深冷法將空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，然后通過精餾從液體空氣中逐漸分離出氧氣、氮氣、氬氣和其他惰性氣體的設(shè)備。 目前，我國生產(chǎn)的空氣分離設(shè)備具有多種形式和類型。有用于生產(chǎn)氣態(tài)氧氣和氮氣的設(shè)備，以及用于生產(chǎn)液態(tài)氧氣和氮氣的設(shè)備。但是就基本工藝而言，主要有四種類型，即高壓、中壓和低壓以及全低壓工藝。我國空分設(shè)備的生產(chǎn)規(guī)模，已經(jīng)從較初的氧氣發(fā)生器每小時只能生產(chǎn)20m3?/ h（氧氣），發(fā)展到現(xiàn)在的大規(guī)?？諝馍a(chǎn)能力為20000 m3?/ h，30000 m3 / h和50000 m3?/ h（氧氣）。 空分設(shè)備從工藝過程上可分為5個基本系統(tǒng)： 1.雜質(zhì)凈化系統(tǒng)：主要通過空氣過濾器和分子篩吸收器等設(shè)備凈化空氣中混入的機械雜質(zhì)、水分、二氧化碳、乙炔等。 2.空氣冷卻液化系統(tǒng)：主要由空氣壓縮機、熱交換器、膨脹器和空氣節(jié)流閥等組成，對空氣的深度凍結(jié)起到作用。 3.空氣精餾系統(tǒng)：主要組件是精餾塔（上塔，下塔）、冷凝蒸發(fā)器、過冷器、液態(tài)空氣和液氮節(jié)流閥。發(fā)揮分離空氣中各種成分的作用。 4.加熱排污系統(tǒng)：使用加熱排污方法再...

空氣冷卻塔是混合熱交換裝置。作用是讓冷卻水同空氣進行充分的接觸并充分混合以增加熱傳遞面積并加強熱傳遞，通常使用“填料塔”或“篩板”。 填料塔是一個裝有填料（陶瓷環(huán)，塑料環(huán)等）的圓形鋼制容器。冷卻水從塔的頂部噴出，并與從底部向上流動的空氣混合以進行熱質(zhì)交換?？諝鈱崃總鬟f給冷卻水，從而降低其溫度并提高水溫。為了防止空氣中產(chǎn)生水滴，通常將拉西哥環(huán)（或不銹鋼絲網(wǎng)）填料分離器（也稱為捕集層）和機械水分離器（慣性分離）安裝在塔的上部。噴淋裝置噴出的冷卻水通過分配器向下流向填料層，并設(shè)有溢流環(huán)，用于在填料層中以規(guī)則的間隔重新分配水，以免使水直接向下流向容器壁而影響容器傳熱效果。溫度升高的冷卻水從下部抽出并送至水冷卻塔或排出。冷卻后的空氣從塔頂排出，然后送至空氣分離塔或分子篩吸附器。填料塔的缺點是填料容易被水垢堵塞，填料形成大塊，難以清洗和更換。 篩板塔與精餾塔的篩板塔類似，但塔板數(shù)少（通常約5個），篩孔直徑和孔間距較大（孔徑約5毫米，孔間距約9毫米）。冷卻水通過噴淋裝置從頂部噴出，并通過篩孔逐層向下流向塔盤，空氣從塔底向下逆流通過篩孔向上鼓泡。氣液兩相在篩板上劇烈運動形成泡沫層，增加了氣液接觸面積和擾動程度，使氣液能進行良好的傳熱傳質(zhì)，效果優(yōu)于填料塔。

管殼式空分換熱器是較有代表性的間壁式熱交換器。它具有悠久的應(yīng)用歷史,并且仍然在所有換熱器中占據(jù)主導(dǎo)地位。 管殼式換熱器主要由殼體，管束，管板和頭部組成。殼體大部分是圓形的，內(nèi)部有平行的管束，管束的兩端都固定在管板上。殼管式熱交換器中有兩種流體進行熱交換，一種流體在管中流動，其行程稱為管程。另一個在管外流動，其行程稱為殼程。管束的壁面即為傳熱面。為了提高管外流體的給熱系數(shù)，通常在殼體中安裝一定數(shù)量的橫向折流檔板。折流檔板不僅可以防止流體短路并提高流體速度，而且可以根據(jù)預(yù)定路徑迫使流體多次流過管束，從而大大增加了湍動程度。常用的折流檔板是圓形和圓盤形的，前者的用途更廣泛。流體在管內(nèi)每通過管束一次稱為一個管程，每通過殼體一次稱為一個殼程。為了提高管中流體的速度，可以在頭的兩端設(shè)置適當(dāng)?shù)母舭澹瑢⑷抗茏悠骄指舫扇舾山M。這樣，流體一次只能通過一部分管子往返管束多次，稱為多管程。類似地，為了增加管外部的流速，可以在殼體中安裝縱向折流檔板，以使流體多次通過殼體空間，稱多殼程。在管殼式換熱器中，由于管內(nèi)部和外部的流體溫度不同，殼和管束的溫度也不同。如果兩者之間的溫差較大，則在熱交換器內(nèi)部將存在較大的熱應(yīng)力，這可能導(dǎo)致管彎曲，折斷或從管板上松動。因此，當(dāng)管束與殼體之間的溫差超過50°C時，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)臏夭钛a償措施以消除或減小熱應(yīng)力。

一般情況下，活塞式氧壓機產(chǎn)生振動的主要原因為交變載荷的作用。交變載荷分2種：一種是未被平衡的慣性力，另一種是因壓縮機供氣不連續(xù)，造成氣體管路強大的氣流壓力脈沖所引起的干擾力。 對于不平衡慣性力造成的振動，可以從機器本身的結(jié)構(gòu)上加以消除和減少。具體的方法有：合理地布置曲柄錯角；適當(dāng)選用往復(fù)運動部件的質(zhì)量配置。另外在壓縮機的基礎(chǔ)設(shè)計和制造過程中也應(yīng)嚴(yán)格遵照技術(shù)規(guī)范要求。 對于氣流壓力脈沖造成的振動，可以在氣缸排氣管接管附近加設(shè)緩沖器；在氣體流道上選擇合適的孔板安裝位置；設(shè)置減振器、合理布置管道和選擇管道支點，避免直角轉(zhuǎn)彎。

當(dāng)活塞式壓縮機的排氣溫度高于設(shè)計值時，較直接的影響是潤滑油被碳化，導(dǎo)致壓縮機因得不到良好的潤滑而造成部件燒壞。如果壓縮機在實際運行時出現(xiàn)了溫度偏高的現(xiàn)象，應(yīng)及時分析原因并采取對應(yīng)的防范措施。以下方法可以在實踐中用于參考。 1、降低進氣溫度可以直接降低排氣溫度，對中間冷卻器進行檢查，保證中間冷卻器的冷卻效果。 2、氣閥的安裝和彈簧的選擇應(yīng)規(guī)范，保障閥門正常工作，盡量減少進排氣壓力損失。 3、強化氣缸的冷卻，保證壓縮過程指數(shù)正常。 4、內(nèi)漏是造成排氣溫度升高的主要原因。 5、對于多級壓縮機，造成排氣溫度高的原因往往不是單一的，在降低某一級排氣溫度的同時，往往會造成前一級的壓力比增大，排氣溫度上升，需采取綜合的方法，在加強級前冷卻的同時，又適當(dāng)增加該級余隙容積，使該級壓力比維持不變，保證在降低某級排氣溫度的同時，又不影響其前后級的排氣溫度。

此類故障包括閥門密封填料“跑冷”和凍結(jié)，閥門座和管道連接法蘭泄漏，以及灌錫螺紋兩端的閥門螺絲套筒泄漏。閥桿填料通常位于閥桿靠近冷箱壁的填料槽中。當(dāng)填料不均勻或不緊，以及閥桿不直或不圓時，低溫液體或氣體會沿著填料的間隙泄漏。由于向外部產(chǎn)生冷量傳遞，空氣中的水分會在填料上凍結(jié)，從而使閥桿凍結(jié)。在這種情況下，只有用蒸汽或熱水加熱填充物才能打開和關(guān)閉閥門。但是，在打開和關(guān)閉閥門后，堆積在填料中的水將再次凍結(jié)。由于閥門開關(guān)費力，通常會導(dǎo)致閥門桿扭曲和手輪斷裂。 因此，在對閥門進行檢修后，應(yīng)均勻緊實地裝入填料，并擰緊壓縮螺母。在空氣分離裝置的整體泄漏測試過程中，還應(yīng)檢查閥桿填料處的泄漏，在冷啟動之前應(yīng)徹底解決此問題，杜絕更大故障的發(fā)生。法蘭泄漏的常見原因是密封面不光滑，密封面不均勻，管道補償不足，螺栓未均勻上緊，螺栓材質(zhì)不當(dāng)?shù)取ｉy桿外螺紋套筒的兩端均用錫填充螺紋連接，長期使用后錫容易產(chǎn)生出現(xiàn)裂紋和泄漏。在對泄漏進行壓力測試時，如果發(fā)現(xiàn)這種泄漏，較好將閥桿抽出重新灌錫、擰緊，并較好采用銀焊焊接。

當(dāng)主冷凝蒸發(fā)器嚴(yán)重泄漏時，大量高壓氮氣泄漏到低壓氧氣側(cè)，上下塔的壓力和產(chǎn)物的純度將顯著變化，直到無法維持正常生產(chǎn)為止而停車。 當(dāng)主冷凝蒸發(fā)器略有泄漏時，通常不會導(dǎo)致上下塔的壓力發(fā)生明顯變化，也不會導(dǎo)致主冷凝蒸發(fā)器中液氧純度的顯著下降。通常的現(xiàn)象是主冷凝蒸發(fā)器氣體和液氧的純度有很大不同，并且氣體濃度低于與液氧平衡的濃度值。例如，工廠測試的液態(tài)氧濃度為99%，氣態(tài)氧濃度為96%。結(jié)果在檢修時發(fā)現(xiàn)有7根主冷管泄漏。 通常產(chǎn)生泄漏的原因如下： 1.管道由于相互振動而磨損。對長管式冷凝蒸發(fā)器，有成千上萬的銅管，其管徑僅為10mm，管長為8m，管之間的距離很小。在操作過程中，由于氣流的沖擊和振動，很容易在管道中間彎曲和變形并相互摩擦，并且可能會長時間磨損。 2.由于積水在管內(nèi)導(dǎo)致凍結(jié)并破裂。當(dāng)加熱不完全時，特別是小管堵塞時，會形成積水的機會，并且在加熱過程中無法吹散，水在低溫下凍結(jié)成冰，并且體積膨脹，就有可能將小管凍裂。 3.主冷凝蒸發(fā)器在局部發(fā)生輕微爆炸。當(dāng)乙炔或碳?xì)浠衔镌谥骼鋮s器中局部積聚時，在某些條件下可能會發(fā)生爆炸。當(dāng)發(fā)生這種輕微爆炸時，沒有外部反應(yīng)，聽不到聲音，一開始通常是無法檢測到的。只有當(dāng)氧純度自動發(fā)生變化而又無法調(diào)整時，才有發(fā)生這種情況的可能。

低壓空分設(shè)備的負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍與原料空氣壓縮機的調(diào)節(jié)性能、膨脹機的調(diào)節(jié)性能、精餾塔的結(jié)構(gòu)特性等因素有關(guān)。目前，帶有進氣導(dǎo)葉的透平空氣壓縮機的流量調(diào)節(jié)范圍為75％至100％；帶可調(diào)噴嘴的透平增壓膨脹機的調(diào)節(jié)范圍可以是65％到100％。接下來較關(guān)鍵的是精餾塔的調(diào)節(jié)余量。目前，采用規(guī)整填料的精餾塔的負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍可以達到50％-100％，而傳統(tǒng)的篩板塔的較佳調(diào)節(jié)范圍為70％-100％。負(fù)荷降至過低的話，將又可以因蒸汽通過篩孔的速度過慢，導(dǎo)致液體泄漏。 當(dāng)氧氣充足且需要減少氧氣輸出量時，請首先減少氧氣產(chǎn)品的輸出，然后相應(yīng)地減少空氣流量，并根據(jù)主冷卻液位調(diào)整膨脹空氣量。送入上塔的液氣和液氮調(diào)節(jié)閥也應(yīng)根據(jù)蒸餾條件做出相應(yīng)的關(guān)閉操作。應(yīng)該注意的是，整個操作應(yīng)緩慢且逐漸地完成，從而使還原過程中保持精餾條件的穩(wěn)定。 如果有液氧貯存系統(tǒng)，減少氧產(chǎn)量可增加液氧的產(chǎn)量，將液氧貯存起來更為便利。可先將氧產(chǎn)量減下來，然后增加膨脹空氣量，在保持主冷液位不變的情況下增加液氧的取出量。為保持上塔精餾工況的穩(wěn)定，必要時可將部分膨脹空氣走旁通。

在空分精餾塔中，通常是在下塔將空氣預(yù)分離，精餾成富氧液空和純氮，然后在上塔進一步精餾，得到氧氮產(chǎn)品。作為連接上下塔的冷凝蒸發(fā)器，利用下塔的壓力氮來加熱上塔的液氧，將液氧蒸發(fā)的同時，氣氮被冷凝。采用雙級精餾塔能使氧氮產(chǎn)品取得較高的提取率和較高的純度。而單級精餾塔只能取得單一品種的氣體，不能同時取得多種產(chǎn)品氣體，單級精餾塔的工作原理近似與雙級精餾塔的下塔，富氧液空在塔底，在塔頂可得到純氮氣體。單級精餾塔不能完善地分離空氣，實際采用較少，但因其結(jié)構(gòu)簡單，有時也被用于制取單種產(chǎn)品的小型空分設(shè)備中。

上塔、下塔均屬于精餾塔，是較核心的空氣分離設(shè)備。塔式設(shè)備的類型可根據(jù)內(nèi)部零件進行劃分為篩板塔、泡罩塔、填料塔。篩板結(jié)構(gòu)簡單、易于制造、塔板效率高，因此在空分精餾塔中得到了廣泛的應(yīng)用。概括來講上塔、下塔（精餾塔）是利用混合氣體中各組分具有不同沸點的原理，將各組分進行分離的設(shè)備。具體結(jié)構(gòu)如下： 通常塔體為圓柱形，下塔在多層篩板上裝有溢流料斗，并且溢出停止。上塔裝有規(guī)整填料和液體分配器。在下塔的精餾過程中，液體從上到下流過每個篩板。由于溢流堰的作用，塔板會造成一定程度的液面高度，當(dāng)氣體從底部到頂部通過篩板的小孔時與液體接觸，產(chǎn)生氣泡，這增加了氣液接觸面積，并使熱量交換過程得以有效進行。高沸點成分逐漸液化，低沸點成分逐漸蒸發(fā)到達塔頂，得到低沸點純氮氣，塔底得到高沸點富氧液態(tài)空氣成分。在上塔精餾過程中，氣體沿著填料塔板上升通道通過分配器。液體通過部水器從上到下均勻分布在填料盤上。填料表面上的氣體和液體完全接觸，以進行有效的熱量交換。上升氣體中的低沸點氧含量連續(xù)增加，高沸點組份氧被大量地洗滌下來形成回流液，較后在塔的頂部得到低沸點的純氮氣，在塔的底部得到高沸點的液氧。