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    氣體純化設備
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    氣體純化設備廠家普及空分-空氣分離提純需要哪些設備?

    2022-11-23

    氣體純化設備廠家普及空分-空氣分離提純需要哪些設備?

    空分,簡單地說,就是用來把空氣中的各組份氣體分離,生產氧氣、氮氣和氬氣,還有稀有氣體氦、氖、氬、氪、氙、氡等的一套工業設備。

    空分設備是以空氣為原料,通過壓縮循環深度冷凍的方法把空氣變成液態,再經過精餾而從液態空氣中逐步分離生產出氧氣、氮氣及氬氣等惰性氣體的設備,廣泛應用于傳統的冶金、新型煤化工、大型氮肥、專業氣體供應等領域。

    簡單來說就是空分的系統流程包括:

    ●空氣壓縮系統

    ●預冷系統

    ●純化系統

    ●換熱系統

    ●產品送出系統

    ●膨脹制冷系統

    ●精餾塔系統

    ●液體泵系統

    ●產品壓縮系統

    壓縮系統

    有汽輪機、空壓機、增壓機,儀表壓縮機、自潔式空氣過濾器等。

    空分設備

    (1)自潔式過濾器一般隨著氣量的變大,濾筒數增多,層數也越高,一般2.5萬等級以上雙層,6萬等級以上三層布置。一般單臺壓縮機需要單獨布置過濾器,同時布置在上風口。

    (2)汽輪機是高壓蒸汽進行膨脹做功,帶動同軸葉輪轉動,從而實現進行對工質做功的型式。汽輪機一般常用的有三種形式:全凝、全背壓和抽凝,較為常用的是抽凝。

    (4)空壓機一般大型空分裝置投資均為單軸等溫型離心壓縮機。進口、國產機組均是四級壓縮三級冷卻(末級不冷卻)。主空壓機配備一套水洗系統,用以沖洗各級葉輪和蝸殼表面沉積物。該系統隨主機成套。

    (5)增壓機一般大型空分裝置采用單軸等溫型離心壓縮機和齒輪式離心壓縮機兩種,其中齒輪式在能耗上占較大優勢,尤其壓比較大的工況。

    (6)儀表氣壓縮機一般有三種形式:無油螺桿機,活塞式和離心式。由于活塞式和離心式天然無油,所以不需要除油裝置,只需要配套干燥裝置(除水)和過濾器(除固體顆粒)即可。而螺桿機一般有無油和有油然后除油兩種,噴油螺桿機需要設置除油裝置,同時需要設置精度非常高的除油過濾器,以滿足工藝要求,這種機型的優勢是價格較便宜。

    無油螺桿采用干轉子或者水潤滑,這種機型優點是不含油,缺點是價格較貴。氣量500Nm3/h以下適合選活塞式,氣量在2000Nm3/h以下適合選螺桿機或活塞機。氣量在2000Nm3/h以上三種機型都可以選,氣量大時離心式壓縮機較有優勢,其易損件較少,同時好維護,性價比較高。

    儀表壓縮機在開車時使用,正常運行后由分子篩純化器后抽取。

    預冷系統

    預冷系統空冷塔有兩種形式:閉式循環(空冷塔分為上下兩段,冷凍水在空冷塔上段和水冷塔之間循環)和開式循環(進循環水系統),閉式循環主要應用于水質不好的化工廠,需要補充新鮮水及藥劑。開式循環應用較廣,但是循環水系統同樣也需要定期補充新鮮水,預冷系統還需要考慮夏天工況??绽渌话阍O計為底部為1米φ76不銹鋼鮑爾環(耐高溫),3米φ76增強型聚丙烯鮑爾環(大通量),4米φ50增強型聚丙烯鮑爾環。

    水冷塔也有兩種:兩段式(無外加冷源時,干燥污氮氣的冷量回收充分,使之預冷系統有保障,但是阻力大一倍,(7米+7米φ50聚丙烯鮑爾環)和一段式(有外加冷源時,8米φ50聚丙烯鮑爾環)。

    此外,預冷系統一般所有進水均要設置過濾器(一般6臺:4臺水泵,水冷塔進水,冷水機組蒸發側進水),防止雜質帶入系統。預冷系統的效果檢測為:下段4米填料段出口氣比進水低1℃;上段8米填料段出口氣比水高1℃,一般在空冷塔中部設置測溫計(伸入內部)。

    純化系統

    純化系統采用的的吸附器有立式軸向流,臥式雙層床和立式徑向流三種。

    立式軸向流主要用于1萬等級(直徑已經到4.6m)以下空分設備的配套,床層厚度1550∽2300mm,雙層單層均可布置,立式軸向流吸附器的氣流分布好。

    臥式雙層床主要用于大中型空分設備的配套,床層厚度1150mm(分子篩)+350mm(鋁膠)。

    立式徑向流吸附器可以有效利用容器內部空間,使得同直徑吸附層面積擴大1.5倍左右,這樣可以有效降低塔器高度,同時立置方式占地面積較小。由于氣流分布均勻,不像臥式吸附器氣流不均,使得分子篩用量減少20%,再生能耗也節省20%。

    再生加熱有電加熱器和蒸汽加熱器兩種方式。

    蒸汽加熱器有臥式(4萬等級以下),立式(4萬等級以上),立式蒸汽加熱器(蒸汽利用率高,節能20%)布置方式有:一臺蒸汽加熱器(有H2O泄漏測點);電加熱器(兩用一備或者一用一備)并聯(高溫低流量聯鎖停設置,防止燒壞,加熱管材質為1Cr18Ni9Ti);電加熱器(滿足活化再生,250∽300℃)與蒸汽加熱器并聯;電加熱器與蒸汽加熱器串聯(蒸汽溫度低時,不過造成再生阻力較大)。

    對純化系統還需要設置節流再生管路以滿足開車需要。另外再生氣側設置安全閥,蒸汽加熱器側設置安全閥,防止設備或者閥門壓力高側泄漏或者超壓,以及節流超壓。再生流路配置手動蝶閥來調配阻力,以使得主塔運行穩定(或者不設置,采用總管設置調節閥時序調節)。

    換熱系統

    換熱系統嚴格來說,多股流混合介質設計在同一換熱器里,讓各介質傳熱自動平衡,能耗低,但是這樣對于內壓縮流程會造成全部換熱器均為高壓換熱器,會造成投資的積聚增加,所以2萬等級以上內壓縮換熱器組織還是采用高低壓分開的辦法,更為經濟些,2萬等級以下采用全部高壓換熱器配置。

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    鹽城市海之諾氣體設備有限公司

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