空分設備結構及工作原理1.doc

1、空分裝置系統(tǒng)劃分所謂空分，就是將空氣深度冷卻至液態(tài)，由于液空其組分沸點各不相同，逐步分離出氧、氮、氬等等?？辗盅b置大體可分以下幾個系統(tǒng)：1、空氣過濾系統(tǒng)過濾空氣中的機械雜質(zhì)，主要設備有自潔式空氣過濾器。2、空氣壓縮系統(tǒng)將空氣進行預壓縮，主要設備有汽輪機、增壓機、空壓機等。3、空氣預冷及純化系統(tǒng)將壓縮空氣進行初步冷卻，并去除壓縮空氣中的水分和二氧化碳等雜質(zhì)，主要設備有空冷塔、水冷塔、分子篩純化器、冷卻水泵、冷凍水泵等。4、分餾塔系統(tǒng)將凈化的壓縮空氣深度冷卻，再逐級分餾出氧氣、氮氣、氬氣等，主要設備有透平膨脹機、冷箱（內(nèi)含主塔、主冷、主還、過冷器、粗氬塔、液氧泵、液體泵等）5、貯存汽化系統(tǒng)將分餾出

2、的液氧、液氮、液氬進行貯存、汽化、灌充，主要設備有低溫液體貯槽、汽化器、充瓶泵、灌充臺等?？諝饫鋮s塔結構工作原理空冷塔（4300X 26895 X 16）,主要外部有塔體材質(zhì)碳鋼，內(nèi)部有2層填料聚丙烯鮑爾環(huán)，并對應2層布水器。其作用是對從空壓機出來的空氣進行預冷?？諝庥伤走M入，塔頂出去，冷凍水從塔頂 進入，塔頂出去，在這樣一個工程中，冷凍水和空氣在塔內(nèi)，經(jīng)布水器填料的作用充分的接觸進行換熱，把空氣的溫度降低。水冷卻塔的結構及工作原理水冷卻塔（規(guī)格4200X 16600X 12）,主要外部有塔體材質(zhì)碳鋼，內(nèi)部有一層聚丙烯鮑 爾環(huán)填料，對應一根布水管；一層不銹鋼規(guī)整填料。其作用式把從冷卻水進行降

3、溫，生成冷凍水供給空冷塔?；驹砗涂绽渌粯樱瑥睦湎涑鰜淼臏囟容^低的污氮氣，進入水冷塔下部，在水冷塔內(nèi)部經(jīng)填料與從上部來的冷卻水充分接觸換熱后排出，在此過程中冷卻水生成冷凍水。分子篩結構以及原理，其再生過程原理吸附空氣中的水份、CO2乙炔等碳氫化合物，使進入空氣純凈結構：臥式圓筒體、內(nèi) 設支承柵架、以承托分子篩吸附劑使用：空氣經(jīng)過分子篩床層時，將水份、CO2乙炔等碳氫化合物吸附，凈化后的空氣CO含量1ppm在再生周期中，先被高溫干燥氣體反向再生后，再被常溫干燥氣體冷卻到常溫，兩分子篩成隊交替使用。預冷系統(tǒng)中的冷卻水泵和冷凍水泵預冷系統(tǒng)中的冷卻水泵、冷凍水泵為多級離心水泵。分別為空冷塔、水冷塔

4、供水。其基 本結構和工作原理如下：1、離心泵的基本結構離心泵的基本部件是高速旋轉的葉輪和固定的蝸牛形泵殼。具有若干個（通常為412 個）后彎葉片的葉輪緊固于泵軸上， 并隨泵軸由電機驅(qū)動作高速旋轉。 葉輪是直接對泵內(nèi)液 體做功的部件，為離心泵的供能裝置。 泵殼中央的吸入口與吸入管路相連接， 吸入管路的底 部裝有單向底閥。泵殼側旁的排出口與裝有調(diào)節(jié)閥門的排出管路相連接。2、離心泵的工作原理當離心泵啟動后，泵軸帶動葉輪一起作高速旋轉運動，迫使預先充灌在葉片間液體旋轉， 在慣性離心力的作用下， 液體自葉輪中心向外周作徑向運動。液體在流經(jīng)葉輪的運動過程獲得了能量，靜壓能增高，流速增大。當液體離開葉輪進入

5、泵殼后，由于殼內(nèi)流道逐漸擴大而減速，部分動能轉化為靜壓能， 最后沿切向流入排出管路。所以蝸形泵殼不僅是匯集由葉輪流出液體的部件，而且又是一個轉能裝置。 當液體自葉輪中心甩向外周的同時，葉輪中心形成低壓區(qū)，在貯槽液面與葉輪中心總勢能差的作用下，致使液體被吸進葉輪中心。依靠葉輪的不斷運轉，液體便連續(xù)地被吸入和排出。液體在離心泵中獲得的機械能量最終表現(xiàn)為靜壓 能的提高。精餾塔（上塔、下塔）結構，工作原理，各自氣液相回流如何實現(xiàn)產(chǎn)物走向利用混合氣體中各組分的沸點不同，將其分離成所要求純度的組分結構：塔體為圓筒型，下塔內(nèi)裝多層篩板篩板上設置溢流斗，有一個溢流擋板，并密布小孔，上塔內(nèi)裝規(guī)整填料及液體分布器

6、使用：下塔精餾過程中，液體自上往下逐一流過每塊篩板，由于溢流堰的作用， 使踏板上造成一定的液面高度，當氣體由下而上穿過篩板小孔時與液體接觸，產(chǎn)生了鼓泡， 這樣就增加了氣液接觸面積，使熱質(zhì)交換過程高效的進行，低沸點組份逐漸蒸發(fā)，高沸點組 份逐漸液化，至塔頂就獲得低沸點的純氮，在塔底就獲得高沸點的富氧液空組份；上塔精餾過程中，氣體穿過分布器沿填料盤上升。液體自上往下通過部水器均勻地分布在填料盤上， 在填料表面上氣、液充分接觸進行高效的熱質(zhì)交換，上升氣體中低沸點氧含量不斷提高，高沸點組份氧被大量的洗滌下來，形成回流液最終在塔頂?shù)玫降头悬c的純氮、塔底得到了高沸點的液氧。膨脹機結構及工作原理1、概述透平

7、膨脹機組是為氣體分離裝置配套的機組之一，利用空氣膨脹產(chǎn)生冷量， 滿足氣體分離裝置對冷涼的需要及補償裝置中的冷量損失。 機組由透平膨脹，油站，底座、冷箱、部分油、 水、氣管路等組成。透平膨脹機所產(chǎn)生的膨脹功由主軸另一端的增壓葉輪所吸收利用，是增壓機氣體的出口壓力增高。進入透平膨脹機得工質(zhì)氣體應不含有機械雜質(zhì)的干凈氣體。2 、機組簡介a 、透平膨脹機組由以下主要部分組成：A帶保冷箱及底架的透平膨脹機主機一臺。B）油站一臺。1）透平膨脹機透平膨脹機為臥置、 單級、向心、徑-軸流反作用式。其中一端為膨脹機，一端為增壓機。 工質(zhì)氣體由膨脹機進口管進入膨脹機蝸殼，經(jīng)可調(diào)噴嘴葉片通道進入膨脹機葉輪做功后，再

8、經(jīng)擴壓從出口管排出。機身為鑄鐵件，它支撐轉子連接2端蝸殼。膨脹機蝸殼為鑄不銹鋼，直接固定在底架上。蝸 殼內(nèi)裝有膨脹葉輪，可調(diào)噴嘴等。轉子支撐在機身上，其一端為膨脹葉輪，另一端為增壓葉輪。膨脹機葉輪和增壓葉輪均為三元閉式葉輪。軸承為止推徑向軸承。只有安裝正確并提供清潔而充足的潤滑油，才能保證轉子的良好運轉，軸承排油經(jīng)回流管流回油箱，軸承溫度由鉑熱電阻溫度計測量。為防止膨脹機葉輪膨脹前得氣體和增壓機葉輪增壓后氣體的泄露，在膨脹葉輪和增壓葉輪的倫蓋上設置了迷宮密封。在靠近兩葉輪的軸上也各設置了迷宮密封， 使得工質(zhì)氣體外漏量控制在最小范圍內(nèi)， 膨脹機得密封內(nèi)充有常溫密封氣以防止膨脹機內(nèi)低溫氣體外泄露。

9、其壓力由減壓閥來控制。 膨脹機啟動前，密封氣由儀表氣供給，啟動后由自身供給。2）增壓機工質(zhì)氣體軸向進入增壓葉輪，在其內(nèi)加速增壓，進入擴壓器減速后進一步增壓，在蝸殼內(nèi)匯集排出，經(jīng)冷卻降溫，換熱器換熱后，再進入膨脹機。增壓葉輪和膨脹葉輪裝在同一根軸上組成轉子，二者轉速相同，而膨脹葉輪發(fā)出的機械工驅(qū)動轉子轉動，將機械功傳給增壓葉輪。3）潤滑系統(tǒng)透平膨脹機軸承潤滑系統(tǒng)強制供潤滑油潤滑。潤滑油有油站、輸油管等組成，油站有油箱，2臺油泵，一臺油冷卻器，一臺油過濾器，一臺囊式蓄能器、油分離器、閥門、管道等 組裝在一起，形成一個完整的供油裝置。潤滑油箱油箱由油泵吸入，經(jīng)冷卻器和切換式濾油器后送至各潤滑點，再經(jīng)

10、回油管返回油箱。在油泵啟動之前，囊式蓄能器內(nèi)應沖入 0.15MPa的氮氣，在油泵啟動時自動充油， 用于保證 油壓降低聯(lián)鎖停車時必須的潤滑。由于透平膨脹機是強制潤滑的，轉速很高，因此油泵不工作時， 透平膨脹機絕對不允許使用。當電源及油站發(fā)生故障時，透平膨脹機必須立即停車。此時將有囊式儲能器供油1分鐘左右，保證透平膨脹機惰性轉時潤滑用油。4）膨脹機調(diào)節(jié)和安全保護膨脹機流量調(diào)節(jié)是通過氣動薄膜執(zhí)行機構帶動噴嘴調(diào)節(jié)機構的噴嘴葉片轉動，從而改變流道面積是流量改變， 執(zhí)行機構閥桿行程反映了噴嘴流道面積的變化，執(zhí)行機構向上截面越大，流量變大。反之截面積變小，流量變小。增壓機的回流閥可對增壓機出口壓力，轉速及膨脹氣量進行調(diào)節(jié)。透平膨脹機進口處有一遙控薄膜調(diào)節(jié)閥， 當發(fā)生事故時，可作為緊急切斷閥， 由總控制 室進行操作。通過操縱三通電磁閥使遙控薄膜調(diào)節(jié)閥在 3秒內(nèi)關閉，切斷膨脹機氣源，使其 停止轉動。次閥和膨脹機出口閥均應密閉不漏氣。在下列情況時，三通電磁閥電源切斷，氣動薄膜下側的空氣通過快速泄氣閥至大氣