宝钢60000m3h空分系统污氮管网分析
宝钢60000m～3h制氧机特点试车与性能考核
宝钢60000m 3/h 制氧机特点、试车与性能考核靳 瑞 安Ξ(林德工艺装置有限公司北京办事处,北京机场路丽都饭店商业楼401房间,100004) 摘要 介绍宝钢1996年从林德公司引进的60000m 3/h 内压缩制氧机的特点、试车过程与问题、冷开车、性能考核情况,有四个变负荷工况自动跟踪,各项指标均处世界先进水平。
氧提取率为9912%;制氧单耗0138kWh/m 3O 2,压缩到310MPa 单耗01169kWh/m 3O 2;氩提取率为8511%。
图1表3参4。
关键词:大型制氧机 内压缩 设备特点 冷开车 性能考核 评价 上海宝钢于1996年12月26日与德国LI NDE公司签订了购买一台60000m 3/h 制氧机(6号)的合同,其中关键设备从德国引进;其余的由宝钢自行制作和采购一部分,由LI NDE 公司设在中国大连的合资公司(LPP )制造一部分。
合资公司(LPP )还负责在中国制造和采购的设备和装置的监图1 宝钢6号60000m 3/h 制氧机工艺流程图3靳瑞安,男,1957年生,1982年毕业于北京科技大学制氧专业,1982年～1996年在武汉钢铁公司氧气厂任技改办主任和空分设备运行车间主任,高级工程师。
1998年1月后至今,在林德公司北京办事处和林德工艺设备公司北京办事处工作,任售后服务工程师。
安装运转制和出厂检验等工作。
从而,降低了设备总造价,节约了项目投资。
1999年6月9日,宝钢6号“60000”制氧机全面投产,9月13日宝钢集团公司与LI NDE公司在宝山隆重举行了6号制氧机的峻工庆典。
1 宝钢6号制氧机的特点宝钢6号60000m3/h制氧机工艺流程见图1。
(1)空气预冷系统中,省去了激冷水的冷冻机组,成倍增加了吸附剂的充装量,吸附器A2626A、B的切换时间延长为4小时,这无疑将增加设备长期运行的可靠性。
(2)主换热器中的各个单元,是根据不同的工作压力和工艺要求分别设计、制造。
武钢G台60000m3h空分设备调试过程中出现的故障及处理措施
ｌ“２６２１（Ａ进气阀） 全开
ＫＶ２６２８（Ａ出气阀） 全开
ＫＶ２６３４（冷吹阀） 开
其余阀门 全关
我们到现场检查发现ＫＶ２６２１已经打开，但只开到７０％，其他阀门阀位正确。ＫＶ２６２１为三杆翻 板阀，由仪表气进气缸推动活塞来驱动阀门。在阀门开关过程中，仪表气以一定的速度进出气 缸。我们认为仅表气使此阀门未能全开。我们将排气过滤器旋开一部分使排气速度加快，阀门 全开。后来我们更换了排气过滤器，阀门能够正常动作。
ｎＣ４１３２．１、ＰＩＣ４１３２、ＰＩＣＡｌ２１、ＰＩＣ４１２３．１、ＵＣ４１２２、兀Ｃ４９２４
（２）．适当增加１３２０１、＇１３２１２、Ｔ４１１０、Ｔ４１１１底部液位。调整前后液位如表２。
技术谕谈篇
１一低压塔，２一粗氩一塔，３一粗氩二塔，４一精氩塔，５一粗氩塔冷凝蒸发器，６一精氩塔冷凝 蒸发器，７一精氩塔液氩再蒸发器，８一工艺液氧泵，９一氩馏分传输泵，１０一工艺液氩泵，１１一
Ｓ１１４６一自洁式空气过滤器Ｋ猫７６＿一冷冻机Ｅ３４２９一增压机后冷却器Ｐ２４６６一普冷水泵Ｐ２４６７一激冷水泵 Ｃｌ １６１一空气透平压缩机Ｃ１５６１一氧气透平压缩机Ｃ１７６１一高、低压联合氮气透平压缩机Ｅ２４１６一空冷塔Ｅ２４１７ 一水冷塔Ａ２６２６ＭＢ一分子筛纯化器Ｅ２６１７一蒸汽加热器Ｅ２６１９一电加热器Ｘ３４７１Ａ／Ｂ一膨胀机Ｃ３４２０ＭＢ一增压 机Ｅ３１１７一污氮气板式换热器Ｂ１１８一氧气板式换热器Ｅ３１１９一纯氮气板式换热器Ｅ４５１８一氩冷量回收换热器 Ｅ３２２６一降膜式主冷１５１１１一粗氪氙塔１３２１１一压力塔Ｅ３３１６一过冷器＇１＂３２１２一低压塔Ｔ４１１１一粗氩一塔１＂４１１１一 粗氩二塔１＇４１１２一精氩塔Ｐ３３６６一工艺液氧泵Ｐ４５６５一氩馏分传输泵Ｐ４５６６一工艺液氩泵ＦＡｌｌ９一精氩塔液氩再 蒸发器Ｅ５１１７一粗氪氙塔冷凝蒸发器Ｅ４１１６一粗氩塔冷凝蒸发器Ｅ４１１８一精氩塔冷凝蒸发器
武钢60000m 3／h空分设备空冷塔激冷水分配器故障分析及处理
子筛 吸 附器 进 气 温度 Ｔ ２０ Ｅ ６２高 达 ３ ℃ （ 常 为 ０ 正 １ ℃左 右 ） ８ ，分子筛 吸 附器 出 口空 气 温度 Ｔ ２ １ Ｅ ６５高
达 ４ ．５ 。检查 了整 个 氮 水 预 冷 系统 ，包 括激 冷 ３３ ℃
水 泵 、普 冷水 泵和冷 冻机 等 ，设 备 和管道 均无 破裂 漏水 现 象 ，Ｄ Ｓ控 制 系统 显 示 各 项 运 行 参 数 均 正 Ｃ
致 空气 中水含 量增加 ，使 分子 筛 的负荷增 加 ，释放
包 ，采用 氮水预 冷 、分子筛 吸 附净化 、增压 透平 膨 胀机 、全 精 馏 无 氢 制 氩 及 氧 、氮 外 压 缩 流程 等 技
术 ，于 ２ ０ 年 ２月投产 运行 。 ０６
的吸附 热量大 大增加 ；并 且 因为污 氮气温 度高 ，导 致１ 分子筛 吸 附器 冷 吹 温度 偏 高 ，分 子筛 纯 化 系
・
维普资讯
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摘 要 ：介 绍 了 ６ ００ ３ｈ空分 设备 空 冷塔 激 冷 水分 配 器故 障 现 象和 故 障具 体部 位 的确 认 过 ００ｍ／
程 ；分 析 了激 冷 水分 配器故 障的原 因，最后 简述 了预 防措 施 。
关 键 词 ：大 型 空 分 设 备 ； 空 气预 冷 系统 ；水 分 配 器
维普资讯
＊故 障 处 理 ＊
武钢 ６００ ／ ００ ｍ３ｈ空分设备空冷塔
激冷水分配器故障分析及处理
周敦 武 。黄政 明
（ 汉 钢 铁 集 团氧 气 有 限 责 任 公 司 ，湖 北 省 武 汉 市 青 山 区 白 玉 山 武 ４０ ８ ） ３０ ３
八钢2套40000m3／h空分设备配置和运行总结
中 压 氩 气
１ｏ ５ｏ
≤２Ｘ１ Ｏ ， ０～ ２
≤ ３ Ｘ１ ０～ Ｎ２
３
．
Ｏ
１ 工艺流程特 点及产 品指 标
２套 ４ ００ｍ ／ ００ ｈ空 分 设 备 采 用 分 子 筛 吸 附 净 化 、膨胀 空 气 进 上 塔 、全 精馏 制 氩 、氧／ 产 品外 氮 压 缩 、液 氩 内压 缩工 艺 流程 （ 图 １所示 ） 如 。
h空分设备工艺流程简图af空气过滤器hnk汽轮机tc一空压机ac一空冷塔wc一水冷塔ms一分子筛吸附器sh一蒸汽加热器bt一膨胀机增压端et一膨胀机膨胀端e1一主换热器e2一中压氩换热器e3一膨胀空气过冷器e4一液空液氮过冷器k1一主冷c1一下塔c2一上塔c70l一粗氩i塔c702一粗氩塔c7o3一精氩塔k704一粗氩液化器ap5o1一循环粗氩泵ap601一中压液氩泵2空气预冷系统采用污氮气氮气冷却循驱动选用rik1254型透平压缩机和nk5071型环水空冷塔采用必要可靠的防液泛措施防止汽轮机组合空压机为单轴等温型4级压缩级间雾状游离水进入分子筛纯化系统
八 钢 ２套 ４ ０ ０ｍ３ ｈ空 分 设 备 配 置和 运 行 总 结 ０ ０ ／
付华 凌 ，邵 新 中 ，蔡 树梅 ，宁建 民
（ 宝钢集 团新疆八一 钢铁有限公 司能源中心制氧分厂 ，新疆 自治 区乌鲁木齐市头屯河 区八一 路 ８０２ ） ３０ ２
摘要 ：介 绍八 钢 ２套 ４ ００ｍ ／ ００ ｈ空 分设 备 的 工 艺流程 及 其 特 点 、主 要技 术参 数 和 设 备 配 置 情况，阐述空分设备在安装、调试和运行过程 中出现的问题友 处理措施。
纯度
≥９ ． ％ ０ ９６ ２ ＞ ９６ ｔ９ ． ％ Ｏ
出冷箱压力 温度
60000Nm3h空分装置施工组织设计
XX盈德气体有限公司60000Nm3/h（氧）空分项目施工组织设计编制：审核：审定：批准：浙江省工业设备安装集团有限公司第二分公司2011年8月1日目录第一章工程概况 (1)第二章施工组织部署 (3)第三章施工进度网络计划 (6)第四章劳动力计划 (7)第五章主要施工机具配备计划 (8)第六章工程质量计划 (10)第七章保证工程质量、工期、安全文明施工和冬季施工的主要措施 (14)第八章施工平面布置及施工用电 (35)第九章现场物资管理 (38)第十章各主要工程及专业施工方案 (39)Ⅰ循环水泵系统设备安装与调试 (39)Ⅱ冷箱装置安装 (40)Ⅲ板式换热器安装试压方案 (68)Ⅳ空冷塔、水冷塔、分子筛施工方案 (70)Ⅴ回转设备安装方案 (76)Ⅵ液体贮存系统施工 (100)Ⅶ区域管道施工方案 (101)Ⅷ电气仪表及通讯火报警等安装调试方案 (114)第十一章环境、职业健康安全管理措施 (144)第十二章与业主、设计及监理等单位的协调配合 (148)第十三章工程验收和保修服务 (149)第十四章本工程使用规范、标准 (151)附：施工进度网络计划施工现场平面布置图第一章工程概况1.工程简介工程名称：XX盈德气体有限公司60000Nm3/h（氧）空分项目。
工程地点：辽宁省XX市老边区平原路北（老边区钢铁工业园区）。
工程内容：XX盈德气体有限公司60000Nm3/h空分装置及配套设施。
2.工程范围工程范围：XX盈德气体有限责任公司一期一套60000 Nm3/h (氧)空分装置及配套设施的安装工程施工内容，具体如下:2.1根据杭氧和其他供应商制造的产品图纸和安装指导文件、国家或行业相关规范、标准、图集,发包人提供的60000Nm3/h制氧机组及配套设施工程设计图纸及施工设计说明，承担空分区域内所有工艺设备，各类管道（包括消防水、生活水等），电气，仪控，管道支架、桁架、钢结构、平台（除基础以外的所有），工艺设备、阀门发包方现场指定所需的钢结构平台、梯子、栏杆及保护罩等等安装和调试。
上海宝钢钢铁厂实习报告(2)
上海宝钢钢铁厂实习报告(2)这是一篇由网络搜集整理的关于上海宝钢钢铁厂实习报告的文档，希望对你能有帮助。
上海宝钢钢铁厂实习报告炼钢厂及铸造车间炼钢厂位于宝钢的中部，其上部是炼铁厂，下部是无缝钢管厂。
其基本流程为(混铁车)铁水——转炉——钢包——连铸车间，进入庞大的生产车间，迎面扑来的是由火红的铁水发出的阵阵热浪，参加走道上沾满了铁粉。
一个起重能力为40吨的吊车正吊着一桶铁水，缓缓移向2号转炉，然后将铁水倒到转炉中炼钢。
该厂有转炉3座，具体参数如下：类型：顶底复吹。
公称容量：300吨。
最大供氧流量：80000nm3/h。
烟气处理型式：og系统。
设计能力：年产铁671万吨。
投产日期：1985年9月。
可用于产品：汽车板、船板、管线、耐候钢、结构钢、模具钢等。
可见，其适用的是世界当今容量较大较先进的转炉。
我们看到，1号转炉刚出完钢水，正在检修。
长长的检修杆深入转炉内部，将粘挂在壁炉上的钢水渣用高压空气吹下，然后喷上耐火材料用于对炉壁的修复。
从走道到达转炉的操作处，刚刚倒入钢水的`2号转炉正在冶炼钢铁，几个工人师傅在操作着设备，通过火镜观察炉中的温度及变化，以便准确及时地加入原料。
当炉中温度达到一定的程度，转炉旁吊门打开，接着是长长的钢包探头伸进炉中喷入氧化剂，除去p、s等有害杂质，提高钢质量。
接着我们进入了连铸车间。
这里是宝钢3号连铸机建有一台垂直弯曲型二机二流宽厚板坯连铸机，年产设计能力230万吨，可生产厚度220、250、300mm 宽为1200——2300mm连铸坯，3号连铸机汇集了大包倾动、f渣检测、结晶器液压振动、结晶热成像、扇形轻压、冷幅切控制、分节辊离排等技术。
其平面布置如图：我们实习在3号浇钢作业区上部，当钢水从大包操作室位置由连铸机铸成具有一定宽度和厚度的板坯，经切割打磨送进热轧厂或板坯场。
火红的板坯到一定的长度时，由乙炔焰进行切割，然后喷水冷却，表面处理防止氧化，再经毛面打磨，后送到冷坯厂进行冷却。
35000m3h空分设备氮塞的原因及处理)
空分设备性能参数见表1。
2 粗氩塔氮塞的原因及处理方法.
在正常含量低于90.5%，粗氩塔就会出现轻微氮塞，氩馏分氧含量低于90%，粗氩塔就会出现严重氮塞。发生氮塞的原因主要有以下几个方面：
2.2.1引起粗氩塔氮塞的机理
分子筛纯化系统切换时，进入主塔的空气量会发生波动，从而影响氩馏分氧含量。在分子筛吸附器升压过程中，进人主塔的空分量会减少3500m3/h， 由于空压机导叶采用流量自动调节，空压机导叶会开大，使进入主塔的空气量达到正常。在两组分子筛吸附器升压结束时，进人主塔的空气量高于正常值较多，空压 机导叶关得比较快，由于流量测量滞后，导叶关得开度小于正常值，使进入主塔的空气量减少，从而造成氩馏分氧含量降低，氩馏分氮含量增加，引起粗氩塔氮塞。
1 空分设备流程及性能参数
1.1空分流程简述
172000m3/h空气经过空压机压缩和氮水预冷系统冷却后，进入分子筛吸附，净 化后的空气进入主换热器换热，进入下塔精馏。产品氧气的压缩是通过冷箱内的液氧泵加压到3.0MPa，然后经过主换热器复热至常温。为了保证高压液氧的换 热减少热端温差，增高一台空气增压机，压缩100000m3/h的空气至5.4MPa，然后进入主换热器同高压液氧换热，最后高压空气节流膨胀进入下塔。粗氩塔从上塔抽取氩馏分，制取粗氩，最后经过精氩塔得到精氩。上塔、下塔、粗氩塔和精氩塔均为填料塔，氧气的压缩方式为内压缩。
氧气量波动大的原因主要有两个：(1)由于氧气直接送给用户，不是送入球罐，因而调节能力差，在钢厂4座转炉同时吹氧时，氧气用量可达42000～44000m3/h，管网压力较低，
调节阀FVl5lOA前后压差可达0.73～0.8MPa；(2)由于氧气调节阀FVl510A选型偏大，在正常工 况下FVl510A开度只有25%～40%，压差大量，FVl510A开度只有25%～30%，偏离最佳调节范围，无法实现稳定调节，导致氧气流量波动比 较大。此时FVISl0B也随流量波动自动调节。FV1510A和FV1510B这两个阀门互相干扰，流量无法实现稳定调节，氧气送出量较大，导致氩馏分 氧含量降低，氩馏分氮含量增加，引起粗氩塔氮塞。
宝钢60000m 3／h空分设备分子筛纯化系统工程设计
关 键 词 ： 大 型 空 分 设 备 ；分 子 筛 纯 化 系统 ； 工程 设 计 ； 单 元 包设 计
中 图 分 类 号 ：ＴＢ ６ ６２ 文 献 标 识 码 ：Ｂ
Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｅ ｉｎ ｏ ｌｃ ｌ ｒｓｅ ｅｐ ｒｆｃ ｔｏ ｙ ｔ ｍ ｆ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｄ ｓｇ ｆｍｏ ｅ ｕ ａ ｉｖ ｕ ｉｉａ ｉ ｎ ｓ ｓｅ ｏ
而 生 。 工 程 设 计 院 在 工 程 设 计 时 由 于 对 空 分 设 备 工 艺 流 程 的兼 顾 考 虑 较 少 ，往 往 会 产 生 空 间 布 置 不 够
能 源 的需 求越 发迫 切 的背景下 ，中 国的煤 化工行 业 以其 领先 的产业 化进 度成 为 中 国能源结 构 的重要 组 成部分 。２ ０ ０ ６年 中 国 自主 知 识 产 权 的煤 化 工 技 术
结 合 宝钢 ６ ０ ０ｍ０ ｈ空 分 设 备 分 子 筛 纯 化 系 统 的 工 程 设 计 ，从 配 管 设 计 、 容 器 布 置 、 阀 门 和 管 ０ ０ ／
路 布置 、 管道 应 力分析 以及 管道 材料 选择 和管 道元件 设 计等 方 面 ，对 空分设 备 的工程设 计及 单元
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｔｈ ｎ ｍｅ ｒｎ ｅ ｉ ｎ ｏ ｉ ｅ ａ ａ ｉ ｎ ｐ ａ ｔ ａ ｅ ｉ ｎ ｏ ｉ ｐ ｃ ａ ｅ ａ ｅ ｔ ｅ ｉ ｎ ｉｅ ｆ ｔ ｅ ｅ ｅ ｇ ｅ ｉ ｇ ｄ ｓｇ ｆａｒｓ ｐ ｒ ｔｏ ｌｎ ｎｄ ｄ ｓｇ ｆｕｎ ｔ ａ ｋ ｇ ｒ ｈｅ ｄ ｓｇ ｔ ｍｓｏ ｈ
也 取 得 了很 大 的 进 展 ， 开 始 从 实 验 室 走 向 生 产 ，这 也 给 空 分 行 业 带 来 了 新 的 机 遇 和 发 展 ， 比 如 神 华 包
宝钢“六万”空分设备的研制
宝钢“六万”空分设备的研制毛绍融朱朔元周智勇卢杰孙石桥吕挺锋（杭州杭氧股份有限公司杭州市东新路388号 310004）摘要:文章主要介绍了国内首套六万等级空分-宝钢6万空分设备的研制和主要技术特点，并阐述了其成功实现国产化的意义。
关键词：六万空分设备研制主要技术特点国产化意义2008年9月25日，举国欢庆神舟七号飞天的日子，也是杭州制氧机集团公司(以下简称：杭氧)，乃至中国空分行业圆梦的日子。
由杭氧采用自主技术、自主集成的国内首套六万等级空分设备在上海宝钢成功出氧，各项技术指标达到设计要求。
该套空分设备采用分子筛净化空气、液氧自增压、带增压膨胀机、先进的规整填料上塔、全精馏制氩等多项新技术，主要设计指标达到了国际先进水平。
“六万”空分设备的成功开发，标志着杭氧已掌握并具备特大型空分设备的设计制造及成套能力，是我国空分行业的一个新的、重要的里程碑。
1 “六万”空分设备研发背景随着国民经济的迅速发展，推动了国内工业装置朝着大型化方向发展，为之配套的空分设备的规模也日趋大型化。
近几年来，随着大型冶金、煤化工、大化肥装置的改扩建，使得国内空分制造厂家面临前所未有的挑战，也蕴藏着巨大的发展机遇。
继2002年“三万”空分设备国产化的实现，国内空分设备制造厂以此为契机，加大了大型空分设备研究开发力度，取得了长足的进展，空分设备的成套设计、制造能力日趋成熟。
相继实现了“四万”、 “五万”等级空分设备的国产化并投入运行。
国产化特大型空分设备以其实际运行稳定、安全可靠、运行能耗低，大大提高了国产化“五万”、“六万”及以上等级空分设备的性价比，凸显了国产化特大型空分设备与国外知名企业竞争的优势。
上海宝山钢铁股份有限公司(以下简称：宝钢)作为我国钢铁行业的巨头，拥有多套国外进口的大型空分设备及国产化“三万”空分设备，利用其近30年的空分运行实践，积累了丰富的建设、运行、维护经验。
宝钢一直以来对民族工业的支持有着较高的热情，敢于在成功实践、科学调研的基础上首选国产化空分设备，为企业自身减小了设备投资，为国家节省了外汇，为振兴民族工业做出了重要的贡献。
60000m 3／h空分设备制氩系统实现稳产高产的操作
前
言
武钢 氧 气 有 限 责 任 公 司 量也 达到 了设计 产 量 。
１ 制 氩 系 统 工 艺 流 程
６０ ０ ３ｈ空 分设 备是 我 国 目前 最 大 的连 续 性 ００ｍ ／
司 ）从林 德公 司 引进 的 Ｈ台 ６０ ０ ３ ｈ空分设 备 制 ００ ｍ／
４ ０８ ３０ ３，Ｈ ｂｉ ． ． ｈ ａ ｕｅ ，Ｐ Ｒ Ｃ ｉ ］ ｎ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ａｎ ｕ ｓｅ ｄ ｉｕ ｔ ｎ ｏ ｒ ｏ ｒｄ ｃ ｃ ｕ ｒ ｄ ｉ ｈ ａ ｌ ｒｏ ｅａｉｎ ｏ ０ ０ ／ ｉ ｅ ａ ａｉｎ ｕ ｉ ａ ｓｒ ｃ ： ｎ ｔａ ｙ ｓｔ ａｉ ｆａｇ ｎ ｐ ｏ ｕ ｅｏ ｃ ｒｅ ｎ ｔｅ ｅ ｒｉ ｐ ｒｔｏ ｆａ６ ０ ０ ｍ３ ｈ ａｒｓ ｐ ｒｔｏ ｎｔ ｔ ｏ ｅ
造 成 氩 气产 量 未达 到设 计产 量。 通过 改 变工 艺设 计 参数ｅ ｘ艺液体 泵 密封 气改 为氩 气的 方法 ，使 Ｌ． －
氩 气生产稳 定 ，氩 气平 均产 量达 到 了设 计 产量 。
关键词 ：大型 空分设 备 ；制 氩 系统 ；工 艺参数 ；液体 泵
中 图分 类 号 ：Ｔ １６ １ Ｑ １ ．４ 文献标 识码 ：Ｂ
Ｐ ｎ Ｈａ ．Ｚ ｏ ｅ ．Ｌ ｕ ａ ｏ ｈ ｕ Ｗ ｉ ｉＪ ｎ
ｌ ｘｇｎ Ｃ ． Ｌｄ ， Ｗ ｈｎ Ｉ ｎ ａ ｄ Ｓ ｅ （ ｒ ｐ） Ｃｒ． Ｂ ｉ ｓａ ｙｅ ｏ ， ｔ． Ｏ ｕａ ｒ ｎ ｔ ｌ Ｇｏ ｏ ｅ ｕ ｏ ， ａｙ ｈ ｎ， Ｑｎｓａ ｉｒｔ Ｗ ｈ ｎ ｐ ｕ ｉ ｈ ｎ Ｄｓｉ ， ｕ ａ ｇ ｔｃ
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宝钢60000m_3_h空分设备空冷系统优化设计_顾燕新
参 数
不锈钢
鲍尔环填料 76 ×76 ×1.2 ① (空冷塔下段下部用)
玻纤增强聚丙稀
鲍尔环填料 76 ×76 ×2.6 ① (空冷塔下段上部用)
玻纤增强聚丙稀
鲍尔环填料 50 ×50 ×1.5 ① (空冷塔上段用)
聚丙稀
鲍尔环填料 50 ×50 ×1.5 ①
(水冷塔用)
比表面积 a / (m2/ m3)
空冷系统主要配套静态设备的外形参数 、 配套水 泵的设计参数以及配套填料的采购参数见表 1 、 2、 3 。
2 空冷系统流程选择说明
空冷系统流程主要有两种形式 :一种是空冷塔 中部回水流程 (如图 1 所示);另一种是空冷塔中 部不回水流程 (如图 2 所示)。
表 1 空冷系统主要配套静态设备的外形参数
空冷塔上段供水水泵 2
185
100 17
～ 0.03
收稿日期 :2009-03-03 作者简介 :顾燕新 , 男 , 1982 年生 , 2004 年毕业于南京工业大学过程装备与控制工程专业 , 现在杭州杭氧股份有限 公 司设计院从事空分设备单元设备的设计 、 开发工作 。
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表 3 空冷系统配套填料的采购参数
行筛选的方式 :空冷塔下段填料选取过程中 , 在塔 径和空气处理量固定的条件下 , 调整冷却水量和填 料规格来确定填料高度和填料段阻力 , 再通过对设 备投资和设备能耗进行综合考虑才最终确定下来 。 空冷塔上段填料的确定过程就更复杂 , 还涉及到水 冷塔填料的选择和水冷塔底部排水温度控制等 。 4.2 水冷塔的设计
3 空冷系统流程控制设计
空冷系统流程控制设计的原则是安全 、 可靠 、 经济和技术 先进 。 宝钢 60000m3/ h 空分设备 空冷 系统流程控制的特点 :
制氧生产工艺中污氮气的回收和利用
根据上述分析计算，我们认为该方案是可行的，经济效益是可观的。
5 实施
冷冻机的选定、安装与调试是这次改造项目中重要的环节。
我们本着经济可靠，高效节能，结构紧凑，体积小，操作方便，交货周期短等原则，经过规范的程序招标评定，我们选用了制冷量70万千卡ZSL型螺杆式双压缩冷冻机组四套。
1.2 不平衡的氧氮需求
随着莱钢生产设备的扩容改造和新区的逐步投产，氧氮气的耗用量大大增加，耗用比例也发生了新的变化，产品氮气的耗用量远远超过了产品氧气的耗用量。
2006年初，公司运行了4台制氧机组（7#、8#、9#、10#），并尽量提高氮气产量，每天氧气产量在210万m3左右，氮气产量在230万m3左右，外部需求量氧气170万m3左右，氮气210—240万m3左右，其中低压氮气（表压低于1MPa）约140万m3。基本平衡的氧气、氮气生产，不平衡的需求，造成若要保证氮气供应，则氧气生产大量过剩的局面。2006年1-2月份氧气放散率平均达30%，有时甚至高达35%，使公司每天损失高达30多万元。如此组织生产，也只能基本满足外部对氮气的需求，一旦外部用氮量稍有增加，氮气管网压力下降，还是会影响莱钢的冶炼生产。
2.2 方案内容
该项目改造方案是将四台22000m3/h大机组（7#、8#、9#、10#）空分生产工艺过程中用来作为水冷塔冷源的污氮气，通过另敷设管道将其部分分流引出，经低压氮压机压缩到一定压力后，送入低压氮气管网。引出部分污氮气后，冷水塔的冷水效果将受到影响，将各机组中分别加装一台冷冻机组（安装在厂房辅跨内）来补偿其冷量损失，实现水冷塔在污氮量减少的情况下冷量保持在设计值。同时，将各制氧机组的氮气系统联网，实现氮气在各制氧机系统之间根据需要相互调配，保证低压氮气供应。公司目前的低压氮压机压缩能力，能够满足莱钢冶炼生产的要求，不需要另外增加氮压机。
一起空分设备氮气纯度不合格故障的分析与处理
在处理完膨胀机后冷却器内漏造成主换热器增压通道冰堵故障后，全面加温后重新启动 ３。３５０００ｍ３／ｈ空分设备，氧气产量、纯度正常，氩气的产量和纯度也基本合格，但是氮气纯 度始终达不到合格要求，且不稳定，在３００×１０一～１０００ ｘ １０“波动。污氮气纯度能够控制 在０．５％以下，辅塔阻力在０．９～１．２８ｋＰａ之间波动。氮气纯度异常时辅塔阻力（ＰｄＩ＿３）波 动情况如图Ｉ所示，氮气纯度分析受量程所限没有趋势记录。其他参数未见异常。
１１％（正常时１８％） ４８％（正常时４１％）
２７０００ｍ３／ｈ
超量程
从调整的数据分析看，当液氮节流阀开度较大时，氮气纯度会短时好转一下，辅塔阻力 也能稳定一会儿，但不能维持。综合考虑，判定排除操作原因，为设备本身的问题。根据辅 塔阻力波动时，上塔的其他参数基本正常，所以辅塔液氮分布系统存在问题的可能性较大。 决定对上塔顶部的辅塔进行开腔检查。 ３辅塔的检查与处理 ３．１ 冷箱扒砂
内件。通过对侧孑Ｌ、顶部污氮管和顶孔三个位置进行综合评价，决定采取从顶部开孔，恢复 后的作业面采取加强筋措施来保证强度。
开孔后进入冷箱内检查时发现，液氮管进入粗分布器的三通盲头脱落，造成液氮在顶部
．１７０．
分配不均匀，使氮气纯度不合格。同时由于液氮大部分没有经过粗分布器，直接进入部分填 料，在辅塔内气液很不均匀，引起辅塔阻力波动。当液体下流到下一层液体分布器后，重新 分配，因此不会影响上塔下部的工况。
（１）上塔顶部的液体分布可能出现问题，或分布器被异物堵塞，或分布管脱落。 （２）在加温结束后，只确认了上塔下部主冷液氧液位计正管的微量水合格，没有确认 上塔顶部的微量水是否合格，如果上塔上部加温不彻底，造成上塔顶部和辅塔由于膨胀机后 通道带水或有冻结堵塞的现象。 这两种情况都会对辅塔的精馏工况造成影响，引起氮气纯度不合格。 本着先简单后复杂的事故处理原则，决定对冷箱内设备和管道进行再次加温，排除疑 点。加温至常温后检测上塔上部微量水指标，约在一３０％。这也增加了事故判断的不确定 性，决定对整套空分设备重新进行全面加温。考虑到检修时间、成本等诸多因素，采取了利 用系统资源，调度系统氮气和空气资源作为加温气体，在保证加温效果的前题下，可以大大 降低装置的加温成本。加温结束后对各部位进行取样化验，微量水指标全部合格，装置随后 进行了二次启动。 但是启动再次失败，氮气纯度仍然不合格。两次启动时调整瞬时的数据见表１。
宝钢30000m3(氧)空分设备的设计开发
宝钢30000m3／h(氧)空分设备的设计开发周家建，周智勇，张永凤，何传贤杭州杭氧股份有限公司设计院，杭州东新路388号，310004 【摘要】文章着重介绍了宝钢30000m3／h空分设备的设计要点，详细阐述了整套空分设备的特点。
透过宝钢30000m3／h空分设备的顺利投产，反映出我国空分事业的飞跃发展。
关键词：大型空分设备；工艺流程；设计；制造；精馏塔；双沸腾主冷；冷箱；低温容器1 概述我国自行设计、成套的最大空分设备——上海宝山钢铁集团公司能源部30000m3／h空分设备，于2002年12月14日一次开车成功，12月16日调试出氩，并于2002年12月30日通过了性能考核，氧、氮、氩产品的产量和纯度都达到或超过了设计指标(见表1)。
宝钢30000m3／h空分设备的诞生，说明我国已具备制造30000m3／h等级空分设备的能力，为研制50000m3／h和60000m3／h等级空分设备迈出了坚实的一步。
表1 宝钢30000m3／h（氧）空分设备主要性能指标2 工艺流程介绍宝钢30000m3／h空分设备的主体设备是由杭州杭氧股份有限公司设计、制造的。
该套空分设备采用分子筛增压、规整填料塔和全精馏制氩技术的工艺流程(见图1)。
宝钢30000m3／h空分设备，吸收了国外先进流程技术，结合杭氧近年来生产几十套第六代大型空分设备的宝贵经验，解决了大量的设计和制造技术难题，这是成功的根本。
对于整个流程设计是经过周密考虑和精确计算的，特别是对上下塔的物料量和组分都作了严格的设定和控制，整套空分设备采用可靠的模块化设计软件，经大量的模拟计算，优化设计出最合理的流程。
由于空分设备的等级和规模上子一个台阶，所以其能耗问题就显得尤为重要。
这套空分设备的氧氩提取率达到了很高的水平，在生产大量液体的情况下，其精馏塔的氧提取率高达99%，其氩提取率高达78%。
精确的流程计算，保证了这套空分设备的稳定运行。
实际运行的情况证明理论计算的参数和实际运行的参数守全吻合，这说明国产空分设备在设计和制造水平上有了很大的提高。
宝钢“60000”空分设备的管道优化设计
宝钢“60000”空分设备的管道优化设计许路军 马恒高（杭州杭氧股份有限公司设计院，杭州东新路388号 310004）摘要：随着各行业对气体需求的不断增长和节约能源的需要，单套空分设备也朝着大型化、复杂化方面发展，从而使空分冷箱整体也变得更高更大，冷箱内工艺管道的设计也变得更加复杂，要从设备布置、管道柔性分析和安装施工检验等环节来确保空分设备安全生产。
关键词：宝钢六万；空分设备；管道设计；应力分析；管道施工检验管道设计的基本要求是安全性好和经济合理。
安全性首先表现在其操作运行风险小，安全系数大，不至于因失效而产生重大事故；其次是运转平稳，没有跑、冒、滴、漏现象，不至因其故障而造成整个设备的不正常开车；经济性好是指压力管道的一次投资费用和操作维护费用的综合指数低。
当然，一个设计良好的压力管道还应满足其他一些基本要求，如必须满足工艺要求；进行标准化、系列化设计；布局应美观、合理，便于操作；另外还应便于制造和施工等。
同时管道的安装施工和检验也非常重要，其将会影响整个系统的经济性及运转的可靠性。
一．概述管道设计应根据压力、温度、流体特性等工艺条件，并结合环境和各种载荷条件进行。
冷箱内管道不同于普通的工艺管道，它有自己的特殊性和重要性：冷箱内管道是在极低的温度下(一般在-180℃左右) 工作的，整体的管道包括耐低温的铝合金和少量的奥氏体不锈钢管；冷箱内管道就像是一个连接空分冷箱内各设备的复杂网络，网络的畅通直接关系到空分设备能否正常运行，而冷箱内管道的设计、应力计算和安装检验的任何一个环节出现问题都会导致其严重变形、拉裂、泄漏甚至拉坏设备等重大生产事故。
为了给冷箱内的压力容器和管道保冷，需要填充珠光砂在冷箱内，所以在设备正常运行的情况下是无法看到冷箱内管道的变形情况，所以冷箱内管道的柔性分析就显得尤为重要，同时柔性分析结果也影响到管道的合理布置。
上海宝山钢铁60000m3/h空分设备是杭氧自行研制并投入运行的规模最大的空分设备之一，该套设备于2008年9月一次开车成功、安全生产，调试出合格的氧、氮、氩等产品。
60000空分设备制氩系统实现稳产高产的操作
收稿日期:2005212227;修回日期:2006203222作者简介:潘 浩(1972— ),男,高级工程师,1993年毕业于华中理工大学动力工程系低温、制冷及压缩机专业,2003年华中科技大学研究生毕业,现任武钢氧气有限责任公司运行四车间主任。
60000m 3/h 空分设备制氩系统实现稳产高产的操作潘 浩,周 伟,李 钧(武汉钢铁集团氧气有限责任公司,湖北省武汉市青山区白玉山 430083) 摘要:武钢氧气公司H 台60000m 3/h 空分设备投产初期氩气生产工况易波动、稳定性较差,造成氩气产量未达到设计产量。
通过改变工艺设计参数及工艺液体泵密封气改为氩气的方法,使氩气生产稳定,氩气平均产量达到了设计产量。
关键词:大型空分设备;制氩系统;工艺参数;液体泵中图分类号:T Q116114 文献标识码:BSteady 2and 2high output operation of argon producingsystem in a 60000m 3Πh air separation unitPan Hao ,Zhou Wei ,Li Jun[Oxygen Co 1,Ltd 1,Wuhan Iron and Steel (Group )Corp 1,Baiyushan ,Qingshan District ,Wuhan430083,Hubei ,P 1R 1China ]Abstract :An unsteady situation of arg on produce occurred in the earlier operation of a 60000m 3Πh air separation unit atOxygen C o 1,Ltd.of Wuhan Iron and Steel (G roup )C orp 1,which resulted in an arg on output lower than the designed value.M odifications ,such as adjusting operating parameters and using arg on for the seal of liquid pum p ,have been performed.A steady arg on production was realized after the m odifications ,and the average arg on output increased up to the designed value.K eyw ords :Large scale air separation unit ;Arg on producing system ;Operating parameter ;Liquid pum p前 言武钢氧气有限责任公司(以下简称:氧气公司)从林德公司引进的H 台60000m 3/h 空分设备制氩系统采用全精馏无氢制氩流程,与氧气公司其他空分设备采用的加氢制氩流程不同。
60000m^3／h空分设备污氮气综合利用改造及效果
Ｃｏｍ ｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｗａｓｔｅ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ａｎｄ ｒｅｆｏｒｍ ｏｆ ６００００ ｍ ／ｈ ａｉｒ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｐｌａｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｅｆｆｅｃｔｓ Ｃａｏ Ｙｕ，Ｌｕｏ Ｊｉａｎ，Ｚｈａｎｇ Ｌｉ
武钢气体公司现有 ４台 ６００００ ｍ。／ｈ空分设备 （Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ台 ），２台 ３００００ ｍ ／ｈ空分设备 （Ｅ、Ｆ台 ）。其 中， 单 台 ６００００ ｍ ／ｈ空 分设 备 氧 气 产 量 ６００００ ｍ。／ｈ，常压 氮 气 产 量 １０万 ｍ ／ｈ；单 台 ３００００ ｍ ／ｈ空分 设 备 氧 气 产 量 ３００００ ｍ。／ｈ，常压 氮气 产量 ４００００ ｍ ／ｈ。武 钢气 体公 司 的管道 氮 气通 过 低 、中压氮 压 机将 空 分设 备 生 产 的 常压 氮气 升 压后 送 至不 同用 户 。根 据压 力等 级 ，将 氮 气 产 品分 为 ０．５～ ０．７ ＭＰａ的低 压氮 和 ２．０～ ３．０ ＭＰａ的中压氮 。其 中，中压氮气 １１万 ｍ ／ｈ左右 ，主要送炼铁烟煤喷吹和炼钢溅渣护炉使用 ， 对纯度要求较低 ，氧含量要求不大于 ５％ 即可 ；低压氮气 ２２万 ｍ ／ｈ，主要送冷轧 、硅钢等用户作 为保护 气使用 ，对纯度要求极高 （氧含量＜ １００×１０ ）。武钢气体公司空分设备是与武钢有 限公司铁钢系统高炉 同步设计 ，所以空分设备的氧、氮气生产能力均能够满足高炉和转炉 的正常需求 。当前 武钢有 限公司不 同的铁钢产量对应的氧 、氮需求平衡见表 １。
据统计 ，２０１７年 以前武钢有 限公 司炼铁工序的耗氧量为 ６３ Ｉｎ ／ｔ铁 以上 ，但是从 ２０１８年开始，武钢 有限公 司炼铁厂根据宝钢对标情况 ，已经开始逐渐 降低炼铁工序的耗氧量 ，目前 已降至 ５８ ｍ。／ｔ铁 ，并且 仍然呈下 降趋势。随着炼铁工序耗氧量的减少 ，在同等钢铁产量的情况下 ，只有采取停运空分设备 的措 施才能保证氧气不放散 ，实现空分设备经济运行。另外 ，武钢有限公司长远规划年产铁 １０００万～ １ １００万 ｔ， 武钢气体公 司空分设备采取 “三大”的运行方式 即可保证武钢有限公 司的用氧量 ，但是在此运行方式下 无法保证氮气供应 。因此采取低成本措施保证氮气供应 ，将是武钢气体公司今后降本增效的重要方式。
包钢6^#空分设备氮气增产改造分析和实施
骤 和 改 造 效 果 。
关键 词 ：空分 设备 ；增产 改造 ；氮 气 ；冷 冻机
中图分 类号 ：ＴＱ１１６．１５
文 献标 识码 ：Ｂ
Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｉｍｔｐｕｔ—ｉｎｃｒｅａｓｅ ｒｅｆｏｒｍ ｏｆ Ｂａｏｓｔｅｅｌ
６ ａｉｒ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｐｌａｎｔ
包 钢 ６ 空 分 设 备 于 ２００２年 开 始 土 建施 工 ， ２００３年 １２月 ２５日产 出氧气 外供 ，２００４年 １月 ７日 生产出合格 的氩气。采用 ＤＣＳ系统控制 ，氮气预冷、 全低压常温分子筛 吸附净化 、增压透平膨胀机制 冷 、全精馏无氢制氩和氧 、氮外压缩流程。随着 包 钢 集 团 的发 展 ，原 氧 、氮产 品设 计 比例不 能 满 足 氮气 需求 量 增 大 的现 状 ，于 ２０１６年 ４月 开 始对 ６ 空分 设备 进行 氮气 增 产改 造 。
Ａ ｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｒｅｓｐｅｃｔ ｔｏ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｉｎ Ｂａｏｓｔｅｅｌ’Ｓ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｃｏｎｓｕｍ ｐｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｉｓｍａｔｃｈｉｎｇ ｂｅｔｗｅｅｎ ｏｘｙｇｅｎ／ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｐｒｏｄｕｃｔ ｒａｔｉｏ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｍａｎｄｓ．ａ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｏｕｔｐｕｔ—ｉｎｃｒｅａｓｅ ｒｅｆｏｒｍ ｓｃｈｅｍｅ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｆｏｒ ａｉｒ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｐｌａｎｔ．Ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ａｉｒ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｐｌａｎｔ ａｒｅ ｂｒｉｅｆｅｄ，ｔｈｅ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｏｕｔｐｕｔ—ｉｎｃｒｅａｓｅ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｆｏｒｍ ｓｃｈｅｍｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｆｏｒｍ ｅｆｆｅｃｔｓ ａｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ． Ｋ ｅｙｗｏｒｄｓ：Ａｉｒ ｓｅｐａ ｒａｔｉｏｎ ｐｌａｎｔ；Ｏｕｔｐｕｔ—ｉｎｃｒｅａｓｅ ｒｅｆｏｒｍ ；Ｎｉｔｒｏｇｅｎ；Ｃｈｉｌｌｅｒ
60000m_3_h空分设备氪氙浓缩塔氧化亚氮积聚的原因分析及处理
1 贫氪氙液氧制取工艺流程概况
武汉钢铁集团氧气有限责任公司 (以下简称 : 武钢氧气公司) G 台 60000m3/ h 空分设备从德国 林德公司引进 , 采用全低压无氢制氩外压缩流程 , 其制取贫氪氙和液氧的流程如图 1 所示 。从图 1 中 可看到 , 在低压塔 T3212 底部得到液氧 , 液氧经 工艺 循 环 泵 P3366 加 压 后 , 部 分 进 入 膜 式 主 冷 E3226 中蒸发 , 部分作为提取氪 、氙气的原料液进
表 2 精密压力表实地测量结果
液位计 液位计
阻力计 压力计
测量点名称
L I5117 正管 L I5117 负管 PDI5110 负管 PI5156
实际测量值/ kPa
82
51
49
47
从检测的结果来看 , 氪氙浓缩塔各区段的压力 分布梯度一致 , 氪氙浓缩塔顶部压力 PI5156 检测 结果与在线监测显示仪表一致 , 说明在线监测仪表 显示没有问题 , 测量准确 。而且在此之前计控技术 人员也对氪氙浓缩塔压力计 、阻力计和液位计变送 器分别进行多次校检 , 确认测量准确无误 , 由此可 以排除测量误差造成氪氙浓缩塔蒸发压力显示低的 可能性 。同时 , 也对冷箱外氪氙浓缩塔部位的现场 压力 、阻力和液位计仪表管线进行认真检查和校 对 , 排除仪表管线布线出错的可能性 。 414 液氧蒸发器热负荷
进入精馏塔的低温空气干燥 、洁净 , 空分设备 在启动运行初期经过干燥气体加热 、吹除处理 , 因 而在氪氙浓缩塔底部液氧蒸发器表面不可能存在灰 尘或机械杂质 , 如果蒸发器表面有污垢 , 极有可能 是液氧中的氧化亚氮或碳氢化合物含量超标而聚集 并覆盖在蒸发器表面 , 造成传热系数减小 , 蒸发器 热负荷下降 。
6000m3／h制氧输气管线化学清洗
6000m3／h制氧输气管线化学清洗
康维;孙卫
【期刊名称】《化工腐蚀与防护》
【年(卷),期】1994(022)004
【总页数】3页(P47-49)
【作者】康维;孙卫
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TQ116.14
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宝钢60000m3/h空分系统污氮管网分析
谢伟毛央平
(杭州杭氧股份有限公司设计院浙江省杭州市东新路388号 310004)
摘要：应用可压缩流体管网分析软件AFT ARROW对宝钢60000m3/h空分设备的污氮管网进行了分析计算，得出了该套装置污氮管网总的阻力损失及其分布情况，并提出了改进措施，为以后空分设备设计提供了依据。
关键词：管网分析；污氮；阻力损失
随着化工、石油和冶金工业的迅速发展，空分设备的需求也越来越大，并且朝着大型化、复杂化方向发展。
因此空分冷箱内管道越来越长，管道附件也越来越多，流程计算预设定的管道阻力也增大。
对于每套空分设备，配管设计时考虑温度应力补偿，则增加弯管，弯管越多，管道曲折越多，补偿效果越好。
但这样一来，所配的管道延程阻力也增大，这两者成相互矛盾关系，因此，一套配管的最佳设计，不仅是配管简洁，冷箱和管件金属消耗最少，满足温度应力补偿下，延程流动阻力最小。
本文应用可压缩流体管网分析软件AFT Arrow对宝钢60000m3/h空分污氮管网进行了分析计算，得出了整个污氮管网的总的阻力损失及其分布情况，为以后的空分设备设计提供可靠性依据。
1 计算模型
根据宝钢60000m3/h单线图，从上塔引出两条Dn900mm的污氮管经三通汇集为一条Dn1100mm。
流量为135117kg/h，压力为1.399ata，温度为80.254K的污氮管经过冷器换热后分别引入20台主换热器进行换热。
换热后每台换热器的污氮经两条Dn300mm 的管子引出，最终汇集成两条Dn1100mm的管子出冷箱。
为简化计算，将管网中Dn12的小管以及连通安全阀的旁管去掉，只留下主要管路。
本文模型分为主换热器前段和主换热器后段，对主换热器前段模型，根据流程计算的流量，设定每台换热器的进口流量一定，也即流体进每台主换热器的冷端流量相同，其分析模型见图1-1。
图1-1 主换热器前管网AFT 分析模型
主换热器后段，即从主换热器热端出口到管路汇集管出冷箱，其管网图1-2所示：
图1-2 主换热器后管网AFT 分析模型
2 分析结果
2.1 压力损失
从图1-1及图1-2可以看出，上塔污氮出口分两路，各经2个Dn900的°90弯管，然后两路污氮分别经°9.61弯管°1.63弯管再经两个缩节汇集后，经三通通过2个Dn1100的°3.44弯管进过冷器，过冷器出口连接3个Dn1100的°90弯管，然后由三通分两路，
两路污氮管又分别经10个三通和10个Dn300的°45弯管进主换热器。
污氮出20台换热器后，分别经21个三通，2个缩节，最终出冷箱。
污氮管网压力损失如表1所示。
从表1中看出，经过三通的压力损失最大，占总损失的51.46％，其次是直管的压力损失，占总损失的38.60％。
表1管网压力损失
名称 压力损失（kPa ） 总压力损失（kPa ）
比率 直管 2.201
5.702
38.60%
弯管 0.552 9.68%
三通 2.934 51.46%
缩节
0.015 0.26%
而64个三通中，过冷器后3
个弯管之后的三通阻力损失最大为0.359kPa ，占三通总阻力损失的12.24％，其次是两条上塔污
氮管汇集处的三通, 其阻力损失为0.167kPa ，占三通总阻力损失的5.69％。
在直管阻力损失中，主热器前的直管阻力损失为0.854kPa ，占直管总阻力损失的38.80％，
主换热器后的直管阻力损失为1.347kPa ，占直管总阻力损失的61.20％。
对于弯管，过冷器后3个Dn1100的°90弯管阻力损失最大，共0.115kPa ，占弯管总阻力损失的21.59％。
2.2 沿管路压力、温度、流速变化
从上塔出口两条污氮管汇集处到主换热器进口处，整个管路随着管总长的增加其压力、温度和流速变化如图2-1~2-3所示：
图2-1 管路压力变化
图2-2 管路温度变化
图2-3 管路流速变化
3 改进措施
3.1 改进方案一
方案一通过改变主换热器组进出口60条分支管的管径来降低整个管网的阻力损失，将Dn300的支管改为Dn400，则改进后污氮管网压力损失如表2所示。
表2改进方案一管网压力损失 名称 压力损失（kPa ） 总压力损失（kPa ）
比率 直管 1.955
3.984
49.07%
弯管 0.346 8.68%
三通 1.668 41.87%缩节
0.015 0.38%
从表2比较表1中可以看出，改进后整个污氮管网的压力损失显著降低，降低率为30.13%，尤其是三通的压力损失降低的更加明显，为43.15%。
3.2 改进方案二
方案二在方案一的基础上再将上塔污氮出口汇集处到主换热组前Dn1100的主管改为Dn1300，则改进后污氮管网压力损失如表3所示。
表3改进方案二管网压力损失 名称 压力损失（kPa ） 总压力损失（kPa ）
比率
直管 1.919
3.257
58.92%
弯管 0.261 8.01%
三通 1.062 32.61%缩节
0.015 0.46%
从表中可以看出，将主管改为Dn1300后，由于阻力损失最大的两个三通流速下降，因此其阻力显著降低，因而使整个污氮管网的压力损失降低，降低率为42.88%，其中三通的压力损失降低率为63.80%。
4 结论
通过本文对宝钢60000m 3/h 污氮管网的分析可知，管网的压力损失主要是由于三通 和直管所造成的，管径越小，流速越高，阻力损失就越大。
而在本系统中弯管的压力损失较低，这是由于在主换热器进口采用了
°45弯管代替以往的°90弯管，若原管网模
型不变，仍采用°90弯管，则弯管的压力损
失增加24.5%。
同时在流程计算时，对不同
等级的空分其管路的压力损失应该给定不同的许用范围，在配管时考虑补偿的同时也应该考虑压力损失的许用范围并尽量较少。
作者简介：谢伟，（1982－），女，2006年毕业于郑州大学工学院化工机械专业，硕士研究生。
现在杭州杭氧股份有限公司设计院工作。