空气分离设备(2010版本)

1、空气分离设备空气分离设备u空气成份及用途空气成份及用途空气成份：空气成份：78.08%N2；20.95%O2；0.93%Ar；稀有气体稀有气体 0.1-0.4%H2O；0.03%CO2 空气产品的应用空气产品的应用N2: 冶金、化工、煤炭、国防、食品、电子、医疗等行业冶金、化工、煤炭、国防、食品、电子、医疗等行业O2：冶金、化工、能源、机械、国防、医疗等行业冶金、化工、能源、机械、国防、医疗等行业Ar：冶金、航空航天、机械等行业：冶金、航空航天、机械等行业u空气分离设备系统构成空气分离设备系统构成 空气分离设备以空气为原料，通过压缩循环深度冷空气分离设备以空气为原料，通过压缩循环深度冷冻的方法

2、把空气变成液态，再经过精馏而从液态空气中逐冻的方法把空气变成液态，再经过精馏而从液态空气中逐步分离生产出氧气、氮气及氩气等产品气体的设备步分离生产出氧气、氮气及氩气等产品气体的设备 空气过空气过滤系统滤系统空气压空气压缩系统缩系统空气预空气预冷系统冷系统空气纯空气纯化系统化系统空空气气精精馏馏系系统统增压膨增压膨胀系统胀系统产品压产品压缩系统缩系统液体储液体储存系统存系统液体汽液体汽化系统化系统压力调压力调节系统节系统至用户至用户电控系统电控系统仪控系统仪控系统公辅系统公辅系统u空气分离空气分离设备系统流程设备系统流程介绍介绍常见外压缩常见外压缩流程流程(冶金冶金型型流程流程) u空气分离空气

3、分离设备系统流程设备系统流程介绍介绍常见内压缩常见内压缩流程流程(化工型流程化工型流程) u空气分离空气分离设备系统流程设备系统流程介绍介绍流程对比流程对比流程流程名称名称流程特点流程特点投资投资安全性安全性产品产品提取率提取率单位单位能耗能耗外压缩外压缩流程流程生产低压气态产品，生产低压气态产品，采用气体压缩机压缩采用气体压缩机压缩至需用压力。至需用压力。大大低低低低小小内压缩内压缩流程流程生产低压液体产品，生产低压液体产品，采用液体泵加压至需采用液体泵加压至需用压力，通过主换热用压力，通过主换热器气化回收冷量。器气化回收冷量。小小高高高高大大u单系统流程介绍及安装要求单系统流程介绍及安装要

4、求系统流程系统流程空气过滤及压缩系统空气过滤及压缩系统空气过滤器空压机组至预冷系统u单系统流程介绍及安装要求单系统流程介绍及安装要求设备原理及用途设备原理及用途空气空气过滤及压缩过滤及压缩系统系统 空气过滤器空气过滤器：利用机械过滤去除空气中大颗粒度机械：利用机械过滤去除空气中大颗粒度机械杂质，保护压缩机的工作安全。杂质，保护压缩机的工作安全。 空压机组：利用叶轮传递能量给空气，利用动静压头空压机组：利用叶轮传递能量给空气，利用动静压头的的转换提高空气压力。转换提高空气压力。用级间换热器带走热量，进行近似用级间换热器带走热量，进行近似等温压缩等温压缩，降低，降低焓值。焓值。u单系统流程介绍及安

5、装要求单系统流程介绍及安装要求安装要求安装要求空气空气过滤及压缩过滤及压缩系统系统 空气过滤器空气过滤器安装：防火、防水、防破损安装：防火、防水、防破损 空压机组空压机组安装顺序：安装顺序：主机主机就位就位辅机就位辅机就位灌浆灌浆机机组管道组管道配制配制(主机主机拆拆检检)精平及精对中精平及精对中驱动机灌浆驱动机灌浆 管道安装：严格确保空气管路的清洁管道安装：严格确保空气管路的清洁 压缩机管道装配无应力压缩机管道装配无应力 压缩机管道应有效补偿压缩机管道应有效补偿 确保换热器有效换热确保换热器有效换热u单系统流程介绍及安装要求单系统流程介绍及安装要求系统流程系统流程空气空气预冷预冷系统系统自空

6、压系统空冷塔自分馏塔系统至纯化系统循环水系统 冷却水泵水冷塔冷冻水泵u单系统流程介绍及安装要求单系统流程介绍及安装要求设备原理及用途设备原理及用途预预冷冷系统系统 空空冷塔：冷塔：利用水的洗涤及蒸发制冷作用，降低空压机利用水的洗涤及蒸发制冷作用，降低空压机排气温度，降低饱和水含量及洗涤小颗粒机械杂质。排气温度，降低饱和水含量及洗涤小颗粒机械杂质。 水冷水冷塔：利用来自分馏塔系统的极度干燥塔：利用来自分馏塔系统的极度干燥的污的污氮，使氮，使水蒸发，降低冷却水温度。水蒸发，降低冷却水温度。u单系统流程介绍及安装要求单系统流程介绍及安装要求安装要求安装要求预预冷冷系统系统 空空、水冷塔安装：垂直度、

7、填料、喷淋管、水冷塔安装：垂直度、填料、喷淋管 管道管道安装：确保水管路清洁安装：确保水管路清洁 确保水泵管道无应力确保水泵管道无应力 泵出口管道设置排气阀泵出口管道设置排气阀 空气入塔管道设置阻水弯空气入塔管道设置阻水弯u单系统流程介绍及安装要求单系统流程介绍及安装要求系统流程系统流程纯化系统纯化系统自纯化系统纯化器A自分馏塔系统至分馏塔系统 纯化器B加热器放空消声器u单系统流程介绍及安装要求单系统流程介绍及安装要求工作原理及用途工作原理及用途纯化系统纯化系统 纯化器：纯化器：利用活性氧化铝及分子筛选择性吸附原理去利用活性氧化铝及分子筛选择性吸附原理去除空气中的水分、二氧化碳、氮氧化合物、碳

8、氢化合物等除空气中的水分、二氧化碳、氮氧化合物、碳氢化合物等无用及有害杂质。无用及有害杂质。 吸附吸附泄压泄压加温加温冷吹冷吹并行的顺序循环工作。并行的顺序循环工作。 加热器：利用电加热管或蒸汽加热来再生气，使之满加热器：利用电加热管或蒸汽加热来再生气，使之满足吸附器脱附再生的温度需求。足吸附器脱附再生的温度需求。u单系统流程介绍及安装要求单系统流程介绍及安装要求系统流程运行模拟系统流程运行模拟纯化系统纯化系统自纯化系统纯化器A自分馏塔系统至分馏塔系统 纯化器B加热器放空消声器吸附器A吸附器B开始开始吸附泄压再生冷吹升压并行吸附泄压再生冷吹升压并行吸附泄压再生冷吹升压并行吸附泄压再生冷吹升压并

9、行吸附泄压再生冷吹升压并行吸附泄压再生冷吹升压并行吸附泄压再生冷吹升压并行吸附泄压再生冷吹升压并行吸附泄压再生冷吹升压并行吸附泄压再生冷吹升压并行吸附泄压再生冷吹升压并行吸附泄压再生冷吹升压并行吸附泄压再生冷吹升压并行吸附泄压再生冷吹升压并行吸附泄压再生冷吹升压并行吸附泄压再生冷吹升压并行吸附泄压再生冷吹升压并行吸附泄压再生冷吹升压并行吸附泄压再生冷吹升压并行吸附泄压再生冷吹升压并行u单系统流程介绍及安装要求单系统流程介绍及安装要求安装要求安装要求纯化系统纯化系统 纯化器纯化器安装安装：吸附剂装填顺序：吸附剂装填顺序、装填数量装填数量、装填时天、装填时天气条件、床层均匀气条件、床层均匀 管道安

10、装管道安装：切换阀门：切换阀门逐个逐个试压试压 如偏心型切换蝶阀，部分阀门需反装如偏心型切换蝶阀，部分阀门需反装 确保确保管道清洁度管道清洁度 确保确保管道干燥无油管道干燥无油u单系统流程介绍及安装要求单系统流程介绍及安装要求系统流程系统流程分馏塔及增压透平膨胀机系统分馏塔及增压透平膨胀机系统后冷却器增压透平膨胀机过冷器主换热器自纯化系统下塔上塔主冷u单系统流程介绍及安装要求单系统流程介绍及安装要求设备原理及用途设备原理及用途分馏塔及增压透平膨胀机系统分馏塔及增压透平膨胀机系统 下塔：对入下塔空气进行液化及初步分离。下塔：对入下塔空气进行液化及初步分离。 上塔：对入上塔空气进行精馏，生产合格的

11、产品气。上塔：对入上塔空气进行精馏，生产合格的产品气。 主冷：利用氧气的蒸发制冷将下塔顶部的氮气液化，主冷：利用氧气的蒸发制冷将下塔顶部的氮气液化，维持下塔的分馏过程、利用下塔顶部氮气将液氧蒸发，形维持下塔的分馏过程、利用下塔顶部氮气将液氧蒸发，形成上升气体，维持上塔精馏。成上升气体，维持上塔精馏。 主换热器：回收上塔产品气中的冷量，维持能量平衡。主换热器：回收上塔产品气中的冷量，维持能量平衡。 过冷器：回收上塔产品气中冷量，降低下塔液氮及液过冷器：回收上塔产品气中冷量，降低下塔液氮及液空温度，减小节流后气化率，改善上塔精馏工况。空温度，减小节流后气化率，改善上塔精馏工况。u单系统流程介绍及安

12、装要求单系统流程介绍及安装要求设备原理及用途设备原理及用途分馏塔及增压透平膨胀机系统分馏塔及增压透平膨胀机系统 增压机：对膨胀机进行制动，回收膨胀机的输出功，增压机：对膨胀机进行制动，回收膨胀机的输出功，提高空气压力。提高空气压力。 增压机后冷却器：对增压后空气进行降温，降低空气增压机后冷却器：对增压后空气进行降温，降低空气焓值。焓值。 膨胀机：空气在该设备中膨胀并向外输出功，制造冷膨胀机：空气在该设备中膨胀并向外输出功，制造冷量并降低温度。量并降低温度。u单系统流程介绍及安装要求单系统流程介绍及安装要求安装要求安装要求分馏塔及增压透平膨胀机系统分馏塔及增压透平膨胀机系统 安装遵循标准安装遵循

13、标准 GB50274 GB50274 制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范 GB50205 GB50205 钢结构工程施工质量验收规范钢结构工程施工质量验收规范 GB50275 GB50275 风机、压缩机、泵安装工程施工及验收规范风机、压缩机、泵安装工程施工及验收规范 GB50235 GB50235 工业金属管道施工及验收规范工业金属管道施工及验收规范 GB16912 GB16912 氧气及相关气体技术规范氧气及相关气体技术规范 GB50236 GB50236 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范

14、 JB/T4730 JB/T4730 承压设备无损检测承压设备无损检测u单系统流程介绍及安装要求单系统流程介绍及安装要求安装要求安装要求分馏塔及增压透平膨胀机系统分馏塔及增压透平膨胀机系统 冷箱安装工序：冷箱安装工序： 基础验收基础验收箱体箱体安装安装设备就位及组对设备就位及组对( (与冷箱安装与冷箱安装交叉进行交叉进行) )冷箱附件安装。冷箱附件安装。 基础验收：基础验收： 外形几何尺寸、表面水平度外形几何尺寸、表面水平度( (5/10005/1000全长上标高偏差全长上标高偏差15mm15mm；基础框架纵横水平度；基础框架纵横水平度( ( 5/10005/1000) )；设备基础基；设备基

15、础基准线偏差准线偏差( ( 3mm3mm) )；设置沉降观测点。；设置沉降观测点。 u单系统流程介绍及安装要求单系统流程介绍及安装要求安装要求安装要求分馏塔及增压透平膨胀机系统分馏塔及增压透平膨胀机系统 箱体安装：箱体安装： 整体垂直度整体垂直度( ( 1.5/10001.5/1000，且，且 20mm20mm) )；面板连续焊；面板连续焊无漏焊。无漏焊。 冷箱板对角线长度及各边垂直度允许偏差冷箱板对角线长度及各边垂直度允许偏差面板尺寸面板尺寸(m)(m)8 812121212161616162020允许偏差允许偏差(mm)(mm)6 67 78 8u单系统流程介绍及安装要求单系统流程介绍及安

16、装要求安装要求安装要求分馏塔及增压透平膨胀机系统分馏塔及增压透平膨胀机系统 设备就位：设备就位： 容器类设备压力试验容器类设备压力试验( (制造厂已进行且有合格证的可制造厂已进行且有合格证的可不做进行；如设备损伤或改动、氮气保护压力低于不做进行；如设备损伤或改动、氮气保护压力低于8KPa8KPa，需进行需进行( (气压试验气压试验1.15P1.15P，保压，保压10103030分钟，气密性试验压分钟，气密性试验压力力1P1P， 3030分钟分钟) )； 塔器设备垂直度不大于塔器设备垂直度不大于1/10001/1000，且小于，且小于10mm10mm；换热器；换热器不大于不大于1.5/10001

17、.5/1000，且小于，且小于10mm10mm；立式泵法兰水平度不大于；立式泵法兰水平度不大于1/10001/1000。筛板塔垂直度较填料塔高；。筛板塔垂直度较填料塔高； u单系统流程介绍及安装要求单系统流程介绍及安装要求安装要求安装要求分馏塔及增压透平膨胀机系统分馏塔及增压透平膨胀机系统 设备就位：设备就位： 设备就位标高符合设计要求，重点标高设备就位标高符合设计要求，重点标高( (或相对标高或相对标高) )需要需要检查检查测量确认；测量确认； 设备就位方位设备就位方位( (组对方位）根据配管图确认，以大直组对方位）根据配管图确认，以大直径管口为准；径管口为准； 设备支架及其他注意事项。设备

18、支架及其他注意事项。 冷箱附件安装：冷箱附件安装：( (安全附件、平台楼梯）安全附件、平台楼梯）u单系统流程介绍及安装要求单系统流程介绍及安装要求安装要求安装要求分馏塔及增压透平膨胀机系统分馏塔及增压透平膨胀机系统 管道安装工序：管道安装工序： 施工准备施工准备、管道装配（包括阀门、管道、支架）、管道装配（包括阀门、管道、支架）、管道焊接及检验、仪表安装、管道试压等工序管道焊接及检验、仪表安装、管道试压等工序。 施工准备：施工准备： 机机（工）具准备、场地准备、材料准备、图纸（工）具准备、场地准备、材料准备、图纸准准 备备。 u单系统流程介绍及安装要求单系统流程介绍及安装要求安装要求安装要求分馏塔及增压透平膨胀机系统分馏塔及增压透平膨胀机系统 管道装配：管道装配： 阀门安装：试压、阀门固定、阀门方向阀门安装：试压、阀