1.空分装置各系统总体设计经验及要求
（1）流量计需要有温压补偿，因为其受大气压变化影响较大。
（2）流量计：介质水一般采用电磁流量计，允许压损5kpa，水平放置；介质气体（氮气，氧气，污氮气，氩气等）一般采用孔板或者威力巴，允许压损：3kpa； 孔板的压损大些。涡街（液体）及文氏管、A+K平衡流量计：允许压损3kpa，水平放置。
（3）对于空冷塔和水冷塔，鲍尔环的阻力一般每米500∽800Pa，一般取600Pa，空冷塔高度12米（1+3+8）填料高度，一般7.2kpa左右，水冷塔7米填料，一般4.2kpa左右。吸附器一般1.5米高度，每米阻力5kpa，阻力7.5kpa。运行每米规整填料阻力20-25mmmH2O，每盘5mmH20，上塔一般90到100盘,阻力4到5kpa;每块筛板塔阻力25-26mmH2O,下塔60块塔板，阻力15kpa左右。粗氩塔225盘，阻力取12kpa;精氩塔60盘填料12m高，阻力2.5到3kpa.精氩废气出10kpa.
空分模拟计算阻力问题：在空压机模拟计算时直接至吸附器后（吸附器温度升高6℃）空冷塔+吸附器=20kpa;3万以上进入换热器前留余量5kpa(最保守的计算，对于换热器来说，将阻力损失留在冷箱外)(6万以上10kpa);低压主换热器13kpa(6万15kpa)总共6万以下3万以上45kpa(6万50kpa);返流4kpa（过冷器）+13kpa(6万以上15kpa).3万以下40kpa(阻力)。一般情况下返流气体与正流气体的阻力均取13kpa.上下塔阻力分别为15kpa，5kpa.粗氩塔的压力要依据在上塔气相抽出的位置作为底部压力，填料高度作为顶部压力。每米规整填料阻力20-25mmmH2O，每块筛板塔阻力25-26mmH2O,例如：上塔一般90到100盘（每盘0.2m0，阻力4到5kpa;下塔60块塔板，阻力15kpa左右。粗氩塔200盘，阻力取12kpa;精氩塔60盘填料12m高，阻力2.5到3kpa.精氩废气出10kpa.污氮去再生一路的阻力（纯化器+蒸汽加热器阻力15kpa）,污氮16-20kpa出冷箱压力即可满足。即最小大于16kpa的出冷箱压力（上塔压力最低1.38-1.33）4kpa过冷器阻力，13kpa主换热器阻力，出冷箱16kpa.氮气出冷箱压力15kpa,（氮压机吸入压力5kPa）氧气出冷箱25kpa（氧压机吸入压力15kPa）。留10kpa吸入损失，即正常氮气出冷箱16kpa，氧气出冷箱26kpa。返流污氮在高压主换热器的阻力一般高1-2kpa(主要是因为流速要高)。液体（液氧，液氮、液空）有汽化的一半为35kpa,中抽膨胀的阻力为20kpa(根据长度确定阻力)，总共正流进40-45kpa的阻力（空压机排压到下塔底部）。气体经过冷凝器液化，阻力一般1-3kpa。
（4）上塔顶部压力由阻力最大的一路确定，一般水冷塔前压力10kPa，需要送出压力较低，产品送出压力一般10kPa即可满足，氮气要较氧气低10kPa左右（有过冷器和上塔阻力）一般为再生流路阻力较大，再生流路一般有三路，即为并联放空流路；加温再生流路和冷吹再生流路，设备阻力吸附器8kPa，蒸汽加热器5kPa，电加热器3kPa,预留2kPa的管路放空阻力，则并联放空需要压力2kPa，加温再生流路阻力为：15kPa（8kPa+5 kPa +2 kPa），冷吹再生流路阻力为10kPa（8kPa +2 kPa）。则阻力最大的流路为加温再生流路，由于要保证上塔压力的稳定，所以一般加温再生切换阀要求两位式（从全开到全关），冷吹再生和并联放空的切换阀要求两位式（从全开到某一开度，设置定位销，要求分别产生5kPa阻力和13kPa阻力）或者设置两位式（从全开到全关），同时配置手动蝶阀（设置定位销）产生阻力，保持上塔压力稳定。当然也可以设置真空泵，在加温再生阶段抽真空5kPa，将上塔压力整体降低5kPa，空压机排压降低15kPa，节省能耗较大。（5）仪表空气量：开停车期间仪表气：500 Nm3/h；压力：0.5 MPa(G)；露点：－30℃；含尘量：＜1μm ＜1mg/m3；含油量：＜10mg/m3；含有机物：＜1μm；含碳杂质：＜1mg/m3 ；注：开停车期间仪表气由用户提供。
（6）碳氢化合物控制指标
（7）自增压流程的空气进入板式为含湿空气，要求液氧蒸发器的高度低于板式，下塔液空的进口低于液空出液氧蒸发器的出口，否则会使液体积聚。同时液体进口要有气封，否则会堵住节流阀（在液体侧）。
（8）注意冷箱内的不锈钢管道与铝管道的及法兰和阀门的连接。冷箱内的不锈钢管道有：（1）不凝气排放（小管道用不锈钢管）；（2）主冷液体排放（小管道用不锈钢管）。
铝钢连接：（1）与设备连接，用铝钢接头，比如主冷不凝气排放管；（2）不锈钢阀门，一侧铝管道，一侧不锈钢管道，要求阀门一侧配铝法兰，一侧配不锈钢法兰，比如排放阀等；（3）铝管道和不锈钢管道连接，用法兰连接（铝法兰和不锈钢法兰）。
（9）铝管道在低温下每米收缩千分之3.8，不锈钢在低温下的收缩为千分之二。
（10）电机的防护等级，IP—X Y，其中X—防尘，Y—防水。防尘有0～6级，0—无防护，1—防50mm直径的物体，2—防12mm直径的物体，3—防2.5mm直径的物体，4—防1mm的物体，5—防尘，少量的尘土不妨碍电器元件的正常工作，6—绝对防尘。防水有0～8级，0—无防护，1—防滴水，2—防15℃滴水，3—防淋水，4—防溅水，5—防喷水，6—防海浪，7—防浸水，8—防潜水。
一般置于室内的电机IP44，放于室外的电机IP54，即可。对于液体泵：流程泵 IP55，事故泵 IP54，电控柜放于室外一般IP55即可。
电机的绝缘等级：是由允许温升而定的，允许温升取决于绝缘材料，分为五级 A、E、B、F、H，通常按F级要求，按B级考核。
对于水泵电机，在大合同中没有特别指明时，可按B级要求，有水泵房时，水泵电机防护等级IP44即可。
空分设备当中的电机防护等级的要求非常重要，否则会导致电机寿命较短或者故障率较多，影响正常运行以及仪控联锁的执行。在阀门电气定位器上也有防护等级的要求，一般为IP65，否则损坏影响信号传导阀门动作。
液体产品贮槽一般液氧、液氮为10天充满或者依据备用需求；液氩一般7天充满，以此来设置贮槽大小。
（11）外压缩流程
A、不带氩的装置，随着膨胀空气进上塔量的增大，氧纯度减小。
B、对于带氩装置，随着进塔（部分旁通）膨胀空气量的增大，氧多氩少（氩气抽出氧纯度变高），随着膨胀空气量的减小，氩多氧少；推荐膨胀空气占总空气量的7∽10%，小于7%时，氧纯度变差，大于10%，氩气量急剧减少。
C、主换热器的膨胀空气双抽口，产液体量大时，膨胀空气中抽温度低，产液体量小时，中抽温度高，为主要是为了满足中抽段以上换热。
D、液体量小时，膨胀中抽温度高些好，这样可以减少膨胀空气，膨胀空气量大对精馏制氧不利。一般165K，膨胀后过热15∽20K.
E、液体量占氧气量的8%以下，国产不能满足时选择进口，8∽11%，采用从膨胀机增压端后分两股；11∽15%采用增加小型增压机，排压14barG，分两股。
F、外压缩由于液氧在主冷全蒸发，碳氢化合物浓缩度高，需要1%的液氧排放，对于自增压流程，液氧蒸发器底部1%的液氧排放，设置液氧喷射蒸发器。
G、外压缩流程由于采用低压膨胀机制冷，制冷能力较弱，一般建议换热器热端温差3K，2.5K，不应太大。
（12）内压缩流程
A、不带氩或者带氩装置，随着下塔抽氮量的增大，氧气纯度减小；带氩（或者增效塔）有利于提高氧气纯度，同时下塔抽一股污液氮，对提氩及氧有利，节省能耗。
B、内压受到低温膨胀机的机后带液量的限制，一般中抽温度固定，采用流量的增减来增减制冷量，看冷量是否平衡。
C、内压缩流程的热端温差推荐4∽7K，压力低时，热端温差小些，压力高时，热端温差大些，对换热有利。
D、四万以上大型空分装置，膨胀量大时，推荐采用高温膨胀机，膨胀空气进主换热器冷却后进下塔，这样可以降低换热器热段不可逆损失，节省能耗。
E、膨胀机机后带液体量越大，能耗越低，0∽10%节省能耗2%左右，一般推荐3∽7%，国外运行装置在8∽12%。
F、对于增压空气在超临界压力以下时，存在一个最佳的增压复热压力点，在超临界压力以上时，存在一个最佳的增压复热压力区，末级排压要同机组投资相关，防止引起机器跨档导致投资增加。
G、如果有条件时，对于多种压力等级的多产品内压缩，大型装置需要分等级换热，分开匹配换热，这样利于减小能耗。对于积分温差，产品氧压力10bar以下推荐5K，10∽30bar推荐5.5K, 30∽50bar推荐6K, 50bar以上推荐6.5K,最小温差要求1.5K以上，这样能耗较节省。
（13）高纯氮挂氧塔流程要求氮气作为纯氧塔蒸发器的热源（氮气被冷凝，回流液的位置要高于回流口，富氧液空被蒸发，液氧纯度逐渐升高），注意液氮回流进主塔的位置要高于回流口。
2.压缩系统
（1）内压缩流程机组形式：一压到底和中抽。一压到底多采用单轴机型，末级叶轮流量大时（50Nm³/min，否则离心式从能耗上不划算），效率高。但是对于氮压机，由于活塞机有备机，同时维护量大，易损件多，维护费用昂贵，尤其压力高时，能耗相差不多，一般用户不愿采用活塞机而采用透平机（即使效率低）。
单轴机型适合流量大，压比小的工况，轴系简单；多轴或者整体齿轮式适合压比大的工况。因为齿轮式机组叶轮转速不同，每个叶轮均在最佳的状况下运行，效率较高；多轴一般有一轴两叶轮（效率略低，轴系平衡性好），一轴一个叶轮（投资大，但是效率高，能耗低，轴系平衡性差），多轴机器每个转子均有临界转速，最大转速（叶轮线速度）有限制，轴系较为复杂。所以一般增压空气压力50bar以上较适合采用多轴，50bar以下较适合采用单轴。同时增压空气压力高，膨胀空气压力高，对制冷要求大的流程较适合。缺点是机组变负荷不好，膨胀空气流量变化较大导致增压端增压复热排压有变化，对换热不利，稳定性较差。
单轴供货商主要是曼透平，齿轮式主要是西门子，国产单轴主要是陕鼓，沈鼓；陕鼓机组为等温型（即每级均设置冷却器）。级数多，叶轮多，投资大，轴系多，复杂，投资大。
（2）转子临界转速的隔离裕度：刚性转子的第一临界转速至少应为其最大连续转速的120%。挠性转子的第一实际临界转速至少应在其工作转数以下15%，而第二临界转速至少应为其最大连续转速的120%。整个机组应进行完整的扭振分析，其共振频率至少应低于任一运转速度的10%或高于跳闸转速的10%。
防喘振回路：压缩机应设置有防喘振回路，压缩机防喘振应采用双参数（或多参数）自动控制，至少留有10%的防喘振余量。
汽轮机的轴功率至少按压缩机最大功率（额定功率）的110%进行设计，离心压缩机叶轮除做动平衡试验外，应至少在最高连续转速的115%下做超速试验。机器装配好后，应做机械运转试验(如果用户订购备用转子，尚应包括备用转子)。
盘车装置：2000kW以上应设置电动或液压盘车装置。以上两类盘车装置均同时设置手动盘车装置。
径向轴承和止推轴承：凡压缩机及蒸汽透平转子，应采用自调心型径向向心轴承(可倾瓦轴承)。压缩机及驱动透平的止推轴承应采用双面 Kingsbury型。
（3）机器一般有顶轴油泵（压缩机组），轴振动、轴位移，轴温，油压，油温，转速，故障，运行，一般机器均为油润滑；液体泵采用润滑脂。汽轮机要求有盘车电机，功率大时采用降压启动；中压膨胀机也采用降压（11bar）启动。
（4）增压机的吸入压力要求比空压机低30kpa.考虑预冷系统和纯化系统阻力，以及吸入损失（5-10kpa）。
3.预冷系统
（1）预冷系统可分为两大类：
氮水预冷形式又可分为两种：
（2）溴化锂冷水机组单效（蒸汽温度低，只有一个发生器），双效（蒸汽温度高时用），在经过一个蒸发器（发生器）之后，再经过一个发生器。
溴化锂吸收式制冷机：温水系：低温水系：88/83℃；；高温水系：130/110℃；高温水大温差型：130/66℃；120/68℃。
4.纯化系统
（1）空分设备用分子筛量Q万Nm³/h×0.23（万吨）；铝胶的量为：Q万Nm³/h×0.23×0.23（万吨）；
分子筛技术参数表
铝胶技术参数表
（2）蒸汽加热器的蒸汽冷凝设计要求有10%的蒸汽未冷凝的裕量。蒸汽冷凝到饱和（主要利用潜热），一般大型装置冷凝水均要回收。
