空分设备课件讲解.doc

空分设备流程 空分设备流程是一个复杂系统，由空气除尘、压缩、净化、制冷、换热、精馏、产品输送、液体贮存和控制等系统组成。 除尘 空气中含有大量的尘埃，压缩机在长时间的高速运行中，粉尘会对机器造成磨损、腐蚀和结垢，缩短机器寿命。因此必须设置原料空气过滤器，以清除空气中的尘埃。 ※除尘机理共有5种： （1）惯性撞击 （2）布朗扩散 （3）直接拦挡 （4）重力沉降 （5）静电沉降 目前空分设备普遍使用的是自洁式过滤器。自洁式过滤器是由高效过滤筒、文氏管、自洁专用喷头、反吹系统、净气室和出风口、框架组成。 过滤过程：在压缩机吸气负压作用下，吸入周围的环境空气。当空气穿过高效过滤筒时，粉尘由于重力、静电和接触，被阻挡留在滤筒外表面，净化空气进入净气室然后经出风管进入压缩机。 自洁过程：当电脑发出指令电磁阀启动，瞬间释放一股压力为0.4—0.6MPa的脉冲气流。经专用喷头整流喷出，文氏管卷吸、密封、膨胀从滤筒内部均匀地向外冲击，将积聚在滤筒外表面的粉尘吹落，自洁过程完成。 清灰控制有3种方法：（1）定时定位，可任意设定间隔时间和自洁时间。（2）差压自洁。当压差超过指标时，进入自动自洁。（3）手动自洁。当电控箱故障或粉尘较多时，采用手动自洁。 优点：（1）过滤阻力小（150—800Pa） （2）过滤效高 比一般的高5%--10% （3）适应性广 （4）耗气少（反吹） （5）结构简单 （6）日常维护工作量少 二. 空气压缩 空分设备将空气经低温分离得到氧、氮等产品。从本质上来说是通过能量转换来完成的，能量主要是原料空气压缩机输入的。空气所需的总能耗中绝大部分是原料空气压缩的能耗。 压缩机的分类： 按结构分： 按压力分：有低压，中压，高压，超高压 终端排气压力小于0.2MPa为鼓风机，大于0.2MPa的才称为压缩机。低压0.2--1MPa，中压1--10MPa，高压10--100MPa，大于100MPa为超高压。 大型空分设备都选用离心式压缩机。 优点：（1）结构紧凑，排气量大，连续运转周期长 （2）气缸内不需要油润滑，所以加工空气不带油 （3）供气连续，稳定，无循环脉冲 缺点：工作范围较窄，一旦偏离设计工况，效率降低甚至发生故障。 离心式压缩机工作原理：工作轮在高速旋转过程中，由于离心力的作用及工作轮中的扩压流动，使气体的压力得到提高，速度也得到了提高。随后在扩压器中又进一步把速度能转化为压力能，所以温度提高压力提高。 离心式压缩机运行时有两个特殊工况需注意避免发生。 阻塞工况：当流量增大时，气流的轴向速度增大，冲角减小变成负值，易发生阻塞造成级间压缩比及效率下降，引起压力变化，但对设备本身不会造成损坏。 喘振工况：喘振的危害性后果是严重的，能引起重大的设备事故。所以运行中要特别注意，避免发生。 喘振的主要原因：简单的讲是由于压力的升高造成流量的减少，气流流动方向与叶轮叶道方向发生偏离。气流轴向速度减少，冲角增大，造成叶道里的速度很不均匀。压力的突然下降造成压缩机后的高压气流倒灌，弥补流量的不足，然后又将倒灌进来的气体压出，这样周而复始的进行使压缩机产生一种低频高振幅的压力脉冲，流量波动，机器强烈振动并发出强烈噪声。管网容量越大，喘振频率越低，喘振能量越大，危害也越大。 判断是否出现喘振，大致有几点： （1）侧听压缩机排气管的气流噪声。正常情况下噪声较低是连续稳 定的。当接近喘振工况时，排气管中气流声时高时低有周期性 变化。进入喘振工况时，噪声明显增大，有周期性吼叫或喘气 声，甚至出现爆音。 （2）观察压缩机出口压力和进口流量的变化。在稳定工况下运行时，压缩机的出口压力和进口流量变化不大，有规律数据在平均值附近小幅波动。当接近或进入喘振工况时，两者都发生周期性大幅脉动。 （3）对于增压机，需观察增压机压缩比的变化是否正常。 （4）观察壳体和轴承的振动情况，当接近或进入喘振工况时会发生强振动。 （5）电机电流发生大幅波动。 ※如何防止? 除在设计时加宽稳定工况区外，平时要保养好防喘振阀使之灵活。注 意观察压力和流量的变化，调整时要考虑压力和流量的关系。 三．空气预冷系统 用来降低进分子筛吸附器的空气温度与含水量。 流程：压缩后的高温空气进入空气冷却塔下部，由下向上穿过空气冷却塔中的传质传热单元，依次与常温水和冷却水（或冷冻水）进行逆流接触而进行传热传质，以达到冷却和洗涤空气的目的。 主要设备：空气冷却塔（喷淋、穿流、溢流、填料），水冷却塔，冷水机组，高压水泵。 目前较为先进的就是填料冷却塔。上部一般装有塑料鲍尔环填料，下部因空分温高装不锈钢与增强聚丙烯填料。优点为压力降小，能耗低，传热传质效果好，操作弹性大。 四．纯化系统： 在现代空分设备中，广泛应用的是分子筛净化