空分设备性能研究及问题分析.pdf

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1、空分设备性能研究及问题分析王鹏(内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司，内蒙古赤峰025350)摘要：空气分离设备是当前工业社会的重要生产工具，其性能的优劣直接影响了生产力的发挥。我国当前正处于现代化工业蓬勃发展的时期，针对空气分离设备性能优劣展看积极的研究，有助于提高工业现代化建设的服务性。本文中将利用化工原理、热力及压力学知识，结合计算机系统对当前的空分设备性能进行分析，寻找设备运转过程中的规律，进行总结归纳，以便日后的维护升级工作。关键词：空分设备；性能研究；性能优化；设备维护空分设备是一种以空气为原料的气体分离装置，我国常见的空分设备中，主要利用压缩

2、循环、低温深冻的方式将空气转化转化成液体形态，进而功过精馏手段分理处所需要的氮气、氧气、氦气等。我国是空分设备生产和使用大国，在计划经济时期就已经形成了相应地规模。现阶段，随着工业发展和科技进步，空分设备也逐渐向种类多样化和技术深度性发展。在这一基础上，工业生产环境对空气分离设备提出了更多的性能要求。从上世纪九十年代末开始，我国的空分设备发展逐步迈向大型化、高效性、重载化、自动化和环保型等积极领域，在工艺技术上也实现了膜分离、分子筛等多种形式。因此，要确保空分设备的高效运行，除了从管理方面入手，减少故障和人为失误之外，更应该针对当今主流的空分设备设计和运行工艺进行

3、研究，完善空分设备的适应性。1空分设备现状分析空分设备的种类有很多，划分的因素也有很多，简单地可以划分为液体产品空分设备和气体产品空分设备。随着我国工业技术水平的不断提高，相对应的，作为工业辅助生产装置的空分设备也在提升自身的性能。设备大型化是最显著的特征，同时，另外涉及的两个重要因素也呈现出极端化发展。首先，空分设备的超高压性能越来越完善，这位大型空分设备的生产提供了良好的空间环境。其次，伴随着低温深冻技术的发展，空分设备不断地探索超低压生产流程，以扩大空分设备的适应性；其中，以新技术为主要代表的非高压空分设备取得了很大的进步。从空分设备行业现状来看，主要有以下

4、的趋势：1．1空分设备的研发、升级开始重视计算机技术的应用。通过计算技术，完成压力、温度、分子运动等建模技术，有利于现实构建。1．2突出核心科技，在关键设备的研发上取得了飞跃性进步。1．3整个空分设备中的科技含量有所提高，在自动化、智能化方面实现了高比例进驻。1．4创新了原有的工艺结构和流程，加速国内技术与国际技术的接轨；部分设备的精密程度已经超过了轨迹水平。2空分设备性能模拟研究值得说明的是，当前空分设备的多样性表象下，已经形成了稳定的设计思路。空分设备的工作原理主要基于空气成分中的不同沸点、压力、密度反应等因素，在进行空分设备性能的研究时，可以从这些方面人手。

5、本文在研究空分设备性能的过程中，对不必要的因素和流程进行了简化。2．1空分设备物理环境的模拟研究空分设备的物理环境是指设备所处环境的自然要素，以及设备运转涉及的工作要素。例如，输入物质的构成成分，流体状态以及用户自定义的相关参数等，这些信息根据空分设备的用途不同存在较大的差异。为了减少不必要的计算，可以先从必要条件入手，这包括：①空气中的集中主要成分(氧气、氮气、氦气)分离目的，事先设定好不同组成部分的沸点、压力值和渗透性等，一般设置的主要是热力学属性；②确立性能研究过程中不同量的变化关系，如压力、温度、摩尔提及等。在研究过程中一般会将空气中的组分属性看作是理想状

6、态，这样可以直接套用公式。而在实际工艺应用中，计算出设备性能产生的偏差即可；③充分考虑生产产品的形态和属性。如利用空分设备生产的目的是得到容易液化的氨气，则应该设定相匹配的压力和温度范围。2．2空分设备模拟环境的建立借助计算机系统建立空分设备研究的模拟环境，其中主要利用的手段有工艺物料流程图和逻辑操作器。首先，工艺物料流程图可以很清晰、直观地反应出空分设备工艺的运行过程，并由此分析出工艺流程存在的关键点。每一个关键点，对应一个模拟因素，在形成的工艺物料流程图中实现量化，完成对空分设备检测对象的定位。其次，利用逻辑操作器。逻辑操作器包括循环处理和调解处理两部分，循环

7、处理部分应用在热循环、物流循环部分，而调解处理应用在关键点的数值变化上。两部分相结合，可以实现空分设备独立性运作的误差判断，以及功能优化后的效果观察。3结语综上所述，对空分设备性能的研究是基于两方面的，一方面根据空分设备的原理展开，以分离对象的性能作为依据，另一方面利用计算机技术来实现模拟优化。空分设备在现代化工业发展中发挥着重要的作用，积极地展开技术革新和工艺创新，具有十分重要的现实意义。参考文献：[1]金丽群．大中型空分设备技术改造综述阴．杭氧科技，2001，Zl：8-12．[2]赵大为．大型空分设备的研制开发[J]．冶金动力，2004，06：49—52+56

8、．[3]毛