KDON550-1200空分说明书

KDON-550/1200型

空气分离设备使用说明书

杭州迪沃普气体设备有限公司

二零一三年九月

目录

第一章 KDON-550/1200型空气分离设备概况第一节、工作原理

第二节、主要技术数据

第三节、空分设备组成

第四节、空分设备流程说明

第二章分馏塔内结构说明

第一节、上塔

第二节、主冷凝蒸发器

第三节、下塔

第四节、热交换器

第五节、液空液氮过冷器

第三章空分设备的操作

第一节、开车前的准备

第二节、起动液化与调整

第三节、正常工作中的操作

第四节、工作中的停车

第五节、紧急停车后之恢复操作

第六节、分馏塔的加温和吹除

第四章使用中的维护

第一节、机器、设备定期检查与正常维护

第二节、空分设备的封存和启封

第三节、安全技术

第一章 KDON-550/1200型空气分离设备概况

第一节、工作原理

KDON-550／1200型空气分离设备是一套从空气中同时提取氧气、氮气的空分设备，采用全低压带有透平膨胀机的新型的工艺流程。

进下塔的纯净干饱和空气由于继续冷却便成为液体空气。利用氧、氮沸点不同在分馏塔内进行精馏获得纯氧、纯氮。精馏的过程就是多次部分蒸发和多次部分冷凝的过程。下分馏塔的作用是制取富氧液空和液氮。主冷凝蒸发器的作用是使低压下不同压力的液氧蒸发和气氮冷凝，上分馏塔的作用是获得产品氧气和氮气。

第二节、主要技术数据

1、型号： KDON-550／1200型

2、加工空气量： 3960 m3/h

3、产品气量：氧气O2：含氧量≥99.6% 550±5% m3/h

氮气N2：含氧量≥99.9% 1200±5% m3/h

4、加工空气压力：启动压力≤0.7MPa、正常运行压力 0.55～0.65MPa

5、出塔压力：氧气O

2 0.042 MPa 氮气N

2

0.035 MPa

6、氧电耗（仅指空压机）～0.67 KW.h/ m3 O

2

氮电耗（仅指空压机）～0.26 KW.h/ m3 N

2

7、冷却水消耗： 45 t／h

8、热交换器热端温差：～2 ℃

9、工作周期：≥15 个月

10、起动时间：（24～30）小时

注：加工空气量按空压机进口状态为20℃、101.325KPa时流量为3960m3/h 。氧产量随着加工空气量的增加而增加。因此当吸入气温升高，吸入气压降低时，加工空气量减少，氧产量亦随之减少。

第三节、空分设备组成

本设备由空气压缩机、后冷却器、预冷机组、纯化器、电加热器、膨胀机、分馏塔、流量装置计等组成。

设备结构、使用操作及维护说明除分馏塔在本文说明外，其余均见单机设备说明。

第四节、空分设备流程说明

空气从空气滤清器吸入，除去灰尘等机械杂质后进入无油润滑空压机，经两级压缩后，进入后冷却器，冷却到常温，再进预冷机组，冷却至5～8℃左右，然后进入分子筛纯化器清除饱和水和二氧化碳。

干燥空气经过滤器过滤粉尘后进入分馏塔系统，在主换热器中进行换热，空气被冷却至－135℃左右（正常工况下），并在其中下部抽出一部分空气进膨胀机制冷，制冷后一股气流进入上塔参与精馏，另一股气流返流经入主换热器。出主换热器的另一部分空气冷却并达到空气液化温度后，再经节流阀入下塔，参与下塔精馏。

由于氧、氮组分在同一压力下沸点不同，空气在下塔经初步精馏，产生液空和液氮，下塔底部的液空被引出经过冷器过冷后，节流入上塔中部参与精馏，下塔顶部的液氮一部分参加下塔精馏。另一部分被引出，经过冷器过冷后节流入上塔顶部，作为回流液参与上塔精馏，在上塔底部得到气态氧与液态氧，气

态氧经主热交换器与空气换热、复热至常温后，作为工业氧排出塔外。在上塔的顶部得到产品氮，产品氮经液氮过冷器后进入主换热器与入塔空气进行换热，回收冷量后复热到常温，排出塔外放空或经贮气囊平衡后氮压机压缩，去用户充瓶或其他用。

产品氧进入贮气囊作为产品氧缓冲，经氧压机压缩后的氧气去灌充台充瓶。

从上塔抽取的馏份氮气，经主热交换器与入塔空气换热，复热到常温后，引入分子筛纯化系统，作为再生分子筛的气源，对分子筛进行再生。分子筛纯化器组是由两只装满分子筛的容器组成，一只工作，一只再生，切换使用。

第二章分馏塔内主要结构说明

分馏塔由上塔、下塔、主冷凝蒸发器、主热交换器、液氮液空过冷器、空气过冷器、液氧过冷器、氧高压汽化器、筒壳、仪表板、阀门、支架等件组成。其结构分述如下：

第一节、上塔

上塔塔板结构是筛板式的。塔板用环固定于筒体的两圆环间，塔板上布有均布小孔，低温气体由小孔而上，液体与低温气体进行交换后经溢流槽流至下一块塔板。

筒体的内径为φ650mm，筒体由3mm厚的铝板制成。每两块塔板之间保持一定距离。顶端装置一气液分离器，下端与主冷凝蒸发器连接。

第二节、主冷凝蒸发器

为铝制板翅式换热器，装在上塔底部。它的功用是使下塔中压气氮冷凝和上塔低压液氧蒸发，这是由于液氧温度比气氮温度低，一般这个温差为2℃，由于温差存在就形成了传热。

第三节、下塔

它的结构与上塔相同，直径为φ550，筒体用厚5毫米的铝板卷焊而成。塔板固定形式同上塔。上升蒸气穿过小孔与塔板上流动着的液体接触便发生精馏作用，氮总是从液相到气相，而氧总是从气相到液相，精馏的实质就是多次部分冷凝和部分蒸了的过程。

第四节、主热交换器

主热交换器为铝制板翅式换热器，空气被冷却到－135℃左右，部分出换热器进膨胀机，其余继续冷却到－165℃左右，经V1阀节流后进下塔，出塔气体在热交换器复热到常温出冷箱。

第五节、液空液氮过冷器

本热交换器用来过冷节流前的液空和液氮，从而减少节流时的气化率和改善上塔精馏，其结构型式为铝制板翅式热交换器。

第六节、膨胀空气过冷器

本热交换器用来过冷进上塔的膨胀空气，从而减少改善上塔精馏，其结构型式为铝制板翅式热交换器。