空分設(shè)備是一個大型復(fù)雜系統(tǒng),主要由以下子系統(tǒng)組成:動力系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、換熱系統(tǒng)、精餾系統(tǒng)、產(chǎn)品輸送系統(tǒng)、液體儲存系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。
動力系統(tǒng):主要指原料空壓機。
空分設(shè)備在低溫下分離空氣,獲得氧氣、氮氣等產(chǎn)品,本質(zhì)上是通過能量轉(zhuǎn)換來完成的。該裝置的能量主要由原空氣壓縮機輸入。因此,空氣分離的總能耗大部分是原空氣壓縮機的能耗。
凈化系統(tǒng):由空氣預(yù)冷系統(tǒng)(空氣冷卻系統(tǒng))和分子篩凈化系統(tǒng)(凈化系統(tǒng))組成。壓縮的原始空氣溫度很高。空氣預(yù)冷系統(tǒng)可通過接觸換熱降低空氣溫度,并可洗滌酸性物質(zhì)等有害雜質(zhì)。分子篩純化系統(tǒng)進(jìn)一步去除空氣中的水分、二氧化碳、乙炔、丙烯、丙烷和一氧化二氮,這些物質(zhì)對空分設(shè)備的運行有害。
制冷系統(tǒng):空分設(shè)備采用膨脹制冷,整個空分設(shè)備的制冷嚴(yán)格遵循經(jīng)典制冷循環(huán)。而通常所說的空分制冷設(shè)備,只是指膨脹機。
換熱系統(tǒng):空分設(shè)備的熱平衡由制冷系統(tǒng)和換熱系統(tǒng)完成。隨著技術(shù)的發(fā)展,目前的換熱器主要采用鋁板式換熱器。
蒸餾系統(tǒng):空分設(shè)備的核心,是實現(xiàn)低溫分選的重要設(shè)備。一般采用高低壓兩級蒸餾方式。它包括低壓塔,中壓塔和冷凝蒸發(fā)器。
產(chǎn)品輸送系統(tǒng):空分設(shè)備產(chǎn)生的氧氣和氮氣需要一定的壓力來滿足后續(xù)系統(tǒng)的使用。只要是由各種規(guī)格的氧氣壓縮機和氮氣壓縮機組成。
液態(tài)儲存系統(tǒng):空分設(shè)備可以產(chǎn)生某些液態(tài)氧、液氮等產(chǎn)品進(jìn)入液態(tài)儲存系統(tǒng),以便在需要時使用??捎刹煌?guī)格的儲槽、低溫液泵、蒸發(fā)器等組成。
控制系統(tǒng):大型空分設(shè)備均采用計算機集散控制系統(tǒng),可實現(xiàn)自動控制。