(1).系统的冷量,包括膨胀机制冷量、焦汤效应(节流制冷)制冷量以及冷冻机制冷量。其中以膨胀机制冷为主,占到80%以上。
(2). 膨胀机按照以下情况设置:

(3).膨胀机的置设置以及带液体关系。位置有两种,分别是略高于进下塔管路,此种情况较为普遍,一般膨胀机位置较高,应用较多。也可以低于进下塔管路,依靠提高出口压力来进入下塔,但是要求气体的流速能够满足夹带液体的关系:ρυ²>3000,同时管路上翻,防止停车后液体倒流,灌入膨胀机,一般膨胀机位置在地面;中压膨胀机带液体量大时,要求禁止机前带液(即为喷嘴节流后压力下,一般16bar左右,依据喷嘴后温度看空气是否饱和,是否产生液体),否则会打坏叶轮。
(4).对于全液体膨胀机当自身连锁停车后,节流阀缓慢开启还是开至某一开度。需要根据实际开车情况确定。
(5).液体膨胀机一台800万元左右,节省增压机能耗1.8%左右,带动发电机发电未计入;膨胀空气的量少18%。
(6).内压缩流程带液体量与膨胀空气关系

(7).膨胀机增压机后冷却器的水管路加安全阀,防止高压空气泄露窜入水管路,导致水侧超压。同时在冷却器上设置气路排水阀,在水在壳侧的底部设置排污阀(将循环水的杂质排掉,防止结垢,附着在管子表面,且只能采用化学法清洗),一般选择水走管程,气走壳程,这样水侧易于清洗。
7.配套阀门
(1).氧气阀门要求气动调节阀要求不得带手轮,防止人去操作。人去手动操作的手动阀要求放置在隔爆墙内,采用长杆阀。对于调节阀(送出阀)前后1.5米(5倍管道直径)管道要求用蒙乃尔管道,放空阀前1.5米管道,要求采用蒙乃尔材质。放空阀前后异径管要求采用蒙乃尔材质,起阻火作用。
(2).安全阀的整定压力:一般要求整定压力为1.05∽1.1倍的容器设计压力,同时设计压力大于等于整定压力。流程设计中安全阀的作用主要为保护设备安全。一般情况下,一个系统当中的管道,阀门,法兰以及动设备的设计压力均高于静设备的设计压力(要以系统之中装置的设计压力低的为准),所以实质上是保护静设备的安全,一般安全阀的整定压力取小于等于设备的设计压力,例如液体泵,管路,高压主换热器,送出阀等设备。
(3).对于蝶阀的应用:10barG以下采用中线阀(例如低压氮气,污氮气,压力氮气等);10∽40barG采用单偏心或者和两偏心阀(例如膨胀机增压端进出口手动阀);40barG以上一般采用三偏心阀门(例如高压氮气产品送出阀门,高压氧气口径大于300的送出阀)。三偏心均为硬密封;两偏心大多为软密封,部分厂家为硬密封;中线阀软密封和硬密封都有。主要是软密封泄露小,能做到Ⅵ级密封,但是寿命短,硬密封三偏心能做到Ⅴ,Ⅵ级密封,寿命长。高压手动蝶阀一般进口POYAM,膨胀机前紧急切断蝶阀为KSB,TYCO。
(4).截止阀手动阀容易做到零泄漏。蝶阀要求提泄漏等级,不容易做到,尤其大口径。
(5).氧气管路及阀门:
7.配套阀门
(1).氧气阀门要求气动调节阀要求不得带手轮,防止人去操作。人去手动操作的手动阀要求放置在隔爆墙内,采用长杆阀。对于调节阀(送出阀)前后1.5米(5倍管道直径)管道要求用蒙乃尔管道,放空阀前1.5米管道,要求采用蒙乃尔材质。放空阀前后异径管要求采用蒙乃尔材质,起阻火作用。
(2).安全阀的整定压力:一般要求整定压力为1.05∽1.1倍的容器设计压力,同时设计压力大于等于整定压力。流程设计中安全阀的作用主要为保护设备安全。一般情况下,一个系统当中的管道,阀门,法兰以及动设备的设计压力均高于静设备的设计压力(要以系统之中装置的设计压力低的为准),所以实质上是保护静设备的安全,一般安全阀的整定压力取小于等于设备的设计压力,例如液体泵,管路,高压主换热器,送出阀等设备。
(3).对于蝶阀的应用:10barG以下采用中线阀(例如低压氮气,污氮气,压力氮气等);10∽40barG采用单偏心或者和两偏心阀(例如膨胀机增压端进出口手动阀);40barG以上一般采用三偏心阀门(例如高压氮气产品送出阀门,高压氧气口径大于300的送出阀)。三偏心均为硬密封;两偏心大多为软密封,部分厂家为硬密封;中线阀软密封和硬密封都有。主要是软密封泄露小,能做到Ⅵ级密封,但是寿命短,硬密封三偏心能做到Ⅴ,Ⅵ级密封,寿命长。高压手动蝶阀一般进口POYAM,膨胀机前紧急切断蝶阀为KSB,TYCO。
(4).截止阀手动阀容易做到零泄漏。蝶阀要求提泄漏等级,不容易做到,尤其大口径。
(5).氧气管路及阀门:

(6). 阀门种类:电磁阀:用于快开快关,要求动作快的场合,通过切断密封气来动作阀门,联锁关断或者联锁开。手动阀:主要起关断作用,一般零泄漏。气动调节阀:调节或者紧急切断作用,一般密封性不好,带手轮的可以手动关断。
密封等级:冷箱外气体管路调节阀Ⅵ级密封(气体易泄漏);高压产品气体调节及放空Ⅴ级密封;水管路Ⅳ级(水不易泄漏);冷箱内低温调节阀Ⅳ级(下塔液体进上塔及冷凝器,内部管路,高压液空节流阀,高压液氧液氮回流阀),对外连接低温阀门Ⅵ级密封(防泄露,管路不外漏,如产品送出,低温气体排放),低温切断作用阀Ⅵ级密封;手动阀要求零泄漏;冷箱内非关断作用的要求Ⅱ级密封(液氮回下塔)。
8.后备系统
(1).液体管路两阀之间均需要设置排放阀(设置在低处,吹出和排液作用)和安全阀(保护管道安全),加温气要求在高处进。
(2).平底贮槽一般设置双安全阀+双爆破片,设置汽化器防止贮槽内负压,同时设置超压气动放空阀和正常调压手动放空阀。真空贮槽设置双安全阀,电磁阀超压切断汽化,手动放空(或者气动),压力联锁进DCS。
(3).水浴式汽化器产品气体出去要设置一段不锈钢,防止冻裂管道。蒸汽阀门要注明温度限制在250℃以下,高于时许用压力降低。
结束语
空气设备广泛应用于化肥、石化、煤化工、冶金、和国防等国民经济的基础工业领域,特别在大型现代煤化工、冶金工业和刚刚启动的绿色煤电等工业领域和大型石化项目中,空分设备为不可缺少的关键配套设备。而一套空分装置的顺利运行离不开其各类配套设备,研究并合理配置各配套设备对保证完成空分设备其功能有重大意义。
密封等级:冷箱外气体管路调节阀Ⅵ级密封(气体易泄漏);高压产品气体调节及放空Ⅴ级密封;水管路Ⅳ级(水不易泄漏);冷箱内低温调节阀Ⅳ级(下塔液体进上塔及冷凝器,内部管路,高压液空节流阀,高压液氧液氮回流阀),对外连接低温阀门Ⅵ级密封(防泄露,管路不外漏,如产品送出,低温气体排放),低温切断作用阀Ⅵ级密封;手动阀要求零泄漏;冷箱内非关断作用的要求Ⅱ级密封(液氮回下塔)。
8.后备系统
(1).液体管路两阀之间均需要设置排放阀(设置在低处,吹出和排液作用)和安全阀(保护管道安全),加温气要求在高处进。
(2).平底贮槽一般设置双安全阀+双爆破片,设置汽化器防止贮槽内负压,同时设置超压气动放空阀和正常调压手动放空阀。真空贮槽设置双安全阀,电磁阀超压切断汽化,手动放空(或者气动),压力联锁进DCS。
(3).水浴式汽化器产品气体出去要设置一段不锈钢,防止冻裂管道。蒸汽阀门要注明温度限制在250℃以下,高于时许用压力降低。
结束语
空气设备广泛应用于化肥、石化、煤化工、冶金、和国防等国民经济的基础工业领域,特别在大型现代煤化工、冶金工业和刚刚启动的绿色煤电等工业领域和大型石化项目中,空分设备为不可缺少的关键配套设备。而一套空分装置的顺利运行离不开其各类配套设备,研究并合理配置各配套设备对保证完成空分设备其功能有重大意义。