每种聚集态内部均匀的部分，称之为相。相的内部达到平衡时，宏观物理化学性质均匀一致。

　　当两相接触时，物质从一相迁移到另一相中去的过称叫相变，比如：蒸发、冷凝、溶解、结晶、凝固、升华等，都属于相变。

　　在相变过程中，当宏观上物质迁移过程停止时候的状态，叫相平衡。

　　如图5-1中，在一个密闭容器中，随着液体蒸发，液面上的气体分子逐渐增多，蒸气压力也不断升高。由于蒸气分子在空间不断作无规则运动，相互碰撞，其中一部分蒸汽分子接近液面，被液相分子吸引，重新凝结回液相。蒸气压力越升高，凝结回液相的蒸气分子越增多。当到达某一时候，微观上蒸发的分子数与凝结的分子数相等。气相和液相的分子数量不再发生变化，容器中的液相与液面上的气相建立了平衡，称之为气液相平衡。气液相平衡时，整个气液系统处于恒定的压力和温度之下，各部分状态参数将保持不变。

　　气液相平衡状态下，液面上方的蒸气叫饱和蒸气，饱和蒸气对应的压力称为饱和气压，相对应的温度叫饱和温度，也叫沸点。

　　一旦压力或温度发生了变化，原来的气液相平衡就被打破，宏观上蒸发和冷凝将继续进行，直到在新的条件下重新建立起平衡。

　　图5-2是氧、氮、氩的饱和蒸气压与温度的关系曲线。在同一温度下，即在图中作一条垂线，饱和蒸气压越高，表明该物质越容易气化，亦即“易发挥”。相同温度下，氮的饱和蒸气压总是大于氧，氮相对于氧就是易挥发组分，氧是难挥发组分，氩介于氧、氮之间。

　　液态的氧和氮可以任何比例均匀混合，空气的主要组分是氧和氮，所以液态空气通常可称为氧、氮二元系混凝土合溶液。

　　图5-3表示不同压力下氧在液空溶液气相和液相的平衡含量的关系。在98Kpa**压力下，含有21%氧的液空上方的空气中仅含6.3%氧气；如图A点；如使气相氧含量达到21%，则液相中氧含量达到52%，从图中可以看出，氧氮混合溶液中，液相氧浓度总是大于气相氧浓度，因此，气相氮浓度也总是大于液相氮浓度。

　　当溶液达到气液相平衡时，它们便具有确定不变的压力、温度及相应的组份浓度。根据相律表达式f=c-￠+2 f_自由度数 c_组份数 ￠_相数

　　二元溶液f=2,即在溶液的压力，温度和浓度三个变数中，确定其中两个参数就可确定溶液的状态。任取两个状态参数为纵横当作出的溶液状态图，就叫相平衡图。

　　温度浓度图（T-x-y图）

　　图5-4中，当压力增加时液相线间距变窄，这表明压力越增高，气液相中氧（氮）的浓度越小，分离空气越困难，所需塔板数越多，所以低压下分离空气有利。

　　空气并非降到氧组份的冷凝温度而开始液化，而是降到79.1%N2浓度所对应的冷凝温度81.8K而出现**滴液体；液化结束也不是氧组份的冷凝温度77.08K，而是在78.8K结束冷凝，其*后的一点气体含氧约93.6%。如图5-5

　　焓一浓度图（h-x-y图）

　　焓是温度的正比函数，所以，和T-x-y图同理，随着焓增，压力线上移。如图6，在空分流通程设置过冷器时，应用到h-x-y图。

　　图中虚部分为下塔压力状态气液相平衡线；实线部分为上塔压力状态气液相平衡线。对于浓度一定的下塔液空（饱和液体）1点，节流到上塔后变成气液并存的湿蒸气，液体量大大减少，气化率为

　　如果将下塔液空温度降低到5点，使之对应下塔压力为过冷液体，节流到上塔后，气化率为

　　显然α299%的高纯度气氮。该气氮被节流液空冷却成液体， 一部分作分液氮产品，由冷凝蒸发器引出，另一部分作为回流液，沿塔板自上而下流动。回流液与上升的蒸气进行热质交换，*后在塔底得到含氧较多的液体，叫富氧液空或鉴液，其含氧量与下塔压力0.35~0.5Mpa相应，约在40%左右，鉴液节流到冷凝蒸发器蒸侧，压力降至0.15Mpa左右，被气氮加热蒸发为富氧液空引出。

　　图b所示为制取纯氧（>99%）的单级精馏塔，它由塔体及塔板，塔釜和釜中蛇管蒸发器组成。被冷却和净化过的压缩空气经过蛇管蒸发器时逐渐被冷凝，同时将它外面的液氧蒸发。冷却后的压缩空气节流进入精馏塔顶端，压力降至0.12mpa左右，一小部分液体气化，大部分液体沿塔板下落回流，与上升蒸气接触。含氧量逐渐增加。当塔内有足够多的塔板时，在塔底可以得到较纯的液氧，产品氧可以以液态或气态形成式引出。一部分液氧被蛇管加热气化作为上升蒸气，在塔顶可以得到92~93%的氧气，不纯氧气中含氧约7%，即加工空气中含氧量的1/3是损失了。

　　双级精馏塔由上塔、下塔和冷凝蒸发器（主冷）组成。上塔压力一般为130~150kpa（G），下塔压力一般为500~600kpa(G).

　　如图5-13，经过压缩，净化并冷翅后的空气进入下塔底部，但下向上穿过每块塔板，至下塔顶即使得到一定纯度的气氧。下塔塔板数越多，气氧纯度越高。氮进入蒸发器的冷凝侧时，被液氧冷却变成液氮，一个分作为下塔回流液，沿塔板流下，至下塔塔釜便得到含氧36~40%的富氧液空；另一部分聚集在液氮槽中，经液氮节流阀后送入上塔顶部作上塔的回流液。

　　下塔塔釜中的液空经节流后送入上塔中部，沿塔板逐块流下，参加精馏过程。只要有足够多的塔板，在上塔的*下一块塔板上就可以得到纯度很高的液氧。液氧进入主冷的蒸发侧，被下塔气氮加热蒸发。 一部分作为氧气产品引出，另一部分自下而上作为上升气参加精馏。气体越往上升，其中氮浓度越高。这样，双级精馏塔在上塔底部和顶部就获得了纯氧和纯氮；也可以在主冷的蒸发侧和冷凝侧分别取出液氧和液氮。

　　上塔又分为两段，从液空进科口至上塔底部称为提馏段；从液空进料口至上塔顶部称为精馏段。主冷是连接上下塔使二者进行热量交换的设备，对下塔是冷凝器，对上塔是蒸发器。

　　图5-14所示为全低压空分装置的双级精馏塔示意图。全低压流程中的空气压和下塔压力相同，约为500~600kpa 。装置运转时的冷损主要靠一部分压缩空气在透平膨胀机中膨胀产生的冷量来补偿。膨胀后的压力为138~140kpa。这部分膨胀空气压力低于下塔，无法再进入下塔中。如果不使其参加精馏，则氧的损失太大，很不经济。考虑这个部分膨胀空气压力在上塔工况范围之内，同时上塔的回流比较精馏所需回流比大，即上塔有剩余精馏潜力。1932年拉赫量发现这一规律，并提出利用上塔精馏潜力的措施，可将适量（约占空气量的20~25%）的膨胀空气直接送入上塔进行精馏。这称为拉赫量原理。

　　另一种利用上塔精馏潜力的措施是从下塔顶部或主冷氮侧顶盖下抽出氮气，复热后进行氮透平膨胀机，经膨胀并回收冷量后，作为产品输出，如图5-14所示虚线部分。由于从下塔引出氮气，使得冷凝氮量减少，因而送入上塔的液氮量减少，上塔的回流比也就降低，精馏潜力同样得到利用。

　　①上塔顶部的压力P1及温度T1

　　P1=P0+△P

　　式中，P0---产品氮气输出的压力，要求稍高于大气压力，一般取103~105kpa（G）

　　△P---产品氮气流动阻力，包任换热器，管道阀门等，一般取15~20kpa。

　　上塔顶部温度T1决定于P1和氮气浓度。氮气浓度越高，T1越低，通过气、液相平衡图可以查得。如P1=0.12mpa(G)时，氮浓度为96%N2，则T1=79.9K浓度为98%N2时，T1=79.12K，因此操作中可根据温度来判断氮纯度的好坏，上塔顶部在整个精馏塔中氮浓度*高，所以它是空分装置中（不带氩）温度*低点。

　　②上塔底部的压力P2及温度T2

　　P2=P1+△P1

　　P1---上塔阻力，对于筛板上塔，每块塔板阻碍力约为200~350kpa之间，上塔

　　总阻力约为15~30Kpa，对于填料上塔，总阻力约5Kpa

　　T2可由P2和液氧纯度查相平衡图查得。当P2一定时，上塔底部温度越低，氧纯度也越差。

　　③主冷中液氧的平均压力P3和平均温度Tm

　　P3=P2+H×p×98.1×10-4

　　H---主冷中液氧柱的高度（m）

　　P---液氧的密度（Kg/m2）

　　根据P3及液氧的纯度可定液氧底部温度T3，则Tm

　　液氧的密度P与液氧温度有关，先估计一个Tm’,查得P，再计算P3看P3对应的Tm和Tm’是否一致，直至一致为止。

　　④主冷氧侧冷凝温度T4

　　T4= Tm+θm

　　θm是主冷传热温差，在设计中选定。θm如果是得偏小，则导致主冷传热面积过大，金属材料消耗增加，θm定得偏大，则造成下塔工作压力太高，空压机能耗增加。一般中压空分装置θm=2~3K，全低压空分装置浴式主冷1.3~1.8K，膜式主冷0.7~0.8K.

　　⑤下塔顶部压力P4

　　根据T4，查相平衡图可得P4

　　下塔底部压力P5及温度T5

　　P5=P4+△P4

　　P4---下塔阻力，与下塔塔板数有关，一般取10Kpa根据P5及富氧液空的浓度可确定T5。

　　5.3.4 氩塔

　　氩气作为空气中的第三大组分，当规整填料的应用使全精馏无氩制氩实现后，正广泛地成为空分精馏的第三级分离气体。

　　氩塔由粗氩塔和精氩塔组成，包括粗氩塔冷凝蒸发器，精氩塔底部蒸发器和顶部冷凝器，液氩泵，液化器（精氩塔液相进料时）。由于粗氩塔理论塔板数180~200块，做成填料塔高度太高，所以将其裁为两段。粗氩I塔与上塔相连，其回流液依靠静压差返回上塔氩馏份抽口之上。粗氩II塔底部釜液用液氩泵打入I塔顶部作一塔回流液。

　　一部分粗氩塔上升气即氩馏份气在粗氩塔顶部，被冷凝蒸发器冷凝成含氧小于2ppm的液氩，作为回流液，另一部分经过O2-Ar分离含氧小于2ppm的气相氩，作为工艺氩送入精氩塔进行Ar-N2分离。工艺氩在精氩塔顶几乎全部被冷凝成液体作回流液，未冷凝的氮组份作为废气排出。在精氩塔底部就得到合格的精氩产品，（详见后面章节专述）

　　在上塔的精馏段和提馏段分别有两个富氩区。在精馏段，液相氩组份高于气相氩组份；在提馏段，气相氩组份高于液相氩组份。所以，以气态形式抽取氩馏份则选择在提馏段抽取。正常工况下，氩组份*高含约为8~10%，这个区域随着氧产量的减少（增加）而上移（下移）。为了控制氩馏份的含氮量（防止粗氩塔氮塞），一般在提馏段*高富氩区的偏下位置抽取氩馏份，控制含氮量小于600ppm。氩馏份的抽取量为：

　　工艺氩（粗氩）产量为：

　　在氩塔中，粗氩冷凝器和精氩冷凝器也是较为关键的部件。粗氩冷凝器与主结构类似，如图5-15。

　　粗氩冷凝器以液空作冷源，粗氩气作热源进行热交换，它的温差由液空组分，蒸发侧压力和液空液位所决定。粗氩冷凝器蒸发侧液空氧组份一般在60~70%，蒸发侧压力受液空蒸气回上塔处的压力所制约。下塔液空含氧量越高，蒸发侧液空含氧量相应越高，蒸发侧液空平均温度就会升高。产品设计时一般取2~10%的液空量回流上塔，回流上塔，回流液空量增大，蒸发侧温度就会降低。

　　精氩冷凝器以节流液氮作冷源，使上升精氩气冷凝回流，液氮蒸气通过阀门调节随气氮产品输出或外排。由于液氮蒸气压过低时，液氮温度也低，容易引起氩固化而使精氩冷凝器停止工作，所以，正倾向于用液空作冷源的方向发展。

　　①根据物料平衡和热量可求出塔内物流数量和产品纯度，空气进塔状态及冷凝蒸发器热负荷等参数。物料平衡包括：

　　总物料平衡：空气在精馏塔内分离所得各产品数量的总和应等于加工空气；

　　各组分平衡：空气在精馏塔中分离所得各产品中某一组分量的总和应等于加工空气中该组分的量。

　　用VK、VO2、VN2分别代表加工空气，氧产品和氮产品的流量（Nm3/h）用yKN2、Yon2、yNN2分别代表空气及氧，氮产品中氮浓度，则根据物料平衡得

　　Vk=VN2+VO2

　　VkyKN2=VN2 yNN2+VO2yOn2 （5-1）

　　解上式得

　　（5-2）

　　由式（5-2）可看出，由于yKN2为定值，氧、氮产量决定于yOn2，yNN2及VKO在空分装置的操作中，若氮的纯度愈高，表明精馏过程进行得愈完善，氧产量愈大；若氮纯度保持不变，降低氧产量，则氧纯度会提高。

　　也可写成

　　（5-3）

　　如果给定氧产量，可用上式确定加工空气量。

　　为了评价精馏过程的完善程度，引入氧的提取率β这一概念，它以氧产品中的含氧量与加工空气中的含氧之比来表示

　　式中yOO2、yKO2代表氧气及空气中的氧浓度。

　　②精馏塔的热量衡算

　　通过热量衡算可决定进塔的空气状态及冷凝蒸发器的热负荷。

　　令hk,hN2,ho2分别代表进塔空气、氧产品及氧产品的焓值（KJ/Nm3），q3代表跑冷损失（KJ/Nm3A）,按热量平衡得

　　VKhk+qsVK=VN2hN2+VO2hO2

　　即

　　（5-4）

　　上式中VN2，VO2，VK已由物料衡算求得，又氮、氧出塔皆为饱和蒸气，故hN2、hO2可查相平衡图，q3根据经验取值，于是进塔空气的状态即可确定⊙

　　对上下塔还可分别进行热量衡算。

　　图5-13a所示为下塔物流示意图。

　　以LK,LN2分别代表液空，液氮的流量，xKN2,xNN2分别代表液空及液氮中的氮浓度，则根据物料平衡得

　　VK=LK+LN2

　　VkyKN2=LKxKN2+LN2xNN2 （5-5）

　　解上式得

　　（5-6）

　　要根据下塔热量平衡得

　　VKhk+VKq′3=LKhLK+LN2hLN+Qˊe （5-7）

　　式中q′3---下塔的跑冷损失（KJ/Nm3A）；

　　Q′e---冷凝蒸发器的热负荷（KJ/h）。

　　若VK=1Nm3,则式（5—7）可写成

　　q′3=hk+q′3-(LN2hLN+LKhLX) （5-8）

　　式中q′3按每标准立方米加工空气计的冷凝蒸发器热负荷。

　　LN2、LK为每Nm3加工空气时液氮、液空量，它由式（5-6）计算，hLN,hLK可由相平衡图查得。

　　上塔衡算 图5-13b所示为上塔物流示意图。根据上塔热量平衡T得

　　VO2HO2+VN2Hn2=LKhLK+LN2hN+VKq23+Q20 （5-9）

　　式中q23——上塔的跑冷损失（KJ/ Nm3A）；Q20——冷凝蒸发器的热负荷（KJ/h）。

　　若VK=1Nm3,则式（5—9）可改为

　　q2e=VO2Ho2+VN2Hn2-LKhLK-LN2Hln-q23 (5—10)

　　由式（5-10）计算所得q2e和由式（5-8）计算所得q'0相比较，一般允许相差3%，否则需重新计算。

　　①精馏塔板上的工作过程

　　图5-14示出精馏塔中任意一段。图V为上升气量；L为回流液量；y,x为蒸气及液体中氮深度；y为与x处平衡的蒸气浓度；h′、h〞为液、气焓值；r为气化潜热。来自塔板下面的蒸气经筛孔进入塔板上的液体中，与温度较低的液体直接接触，气液之间发生热质交换，一直进行到相平衡为止。这时氮含量增深后的蒸气离开塔板继椟上升到上一块塔板；而氧含量增浓后的液体流到下一块塔板上去。这种往下流的液体称为回流液。离开塔板I的上升蒸气V2与从塔I往下流的液体L1是接近平衡，同样V3与L2也是接近平衡，而1-1，2-2，3-3截面上V1与L1，V2与L2，V3与L3是处于不平衡状态。

　　为了便于计算，作以下假设：

　　塔板上的气相物流相物流达到完全平衡状态。

　　氧和氮的蒸发潜热相差很小，设它们相等。

　　氧和氮的混合热为零。

　　精馏塔理想绝热，外界热量的影响忽略不计。

　　塔内的工作压力沿塔高均一致。

　　在稳定工况下，任何塔段都应满足物料平衡和热量平衡关系。今研究1-1和2-2截成间的一段，可写出下列三个方程式：

　　V1+L2=V2+L1 (5-11)

　　V1y1+L2x2=V2y2+L1x1 (5-12)

　　V1h’1+L2h’2=V2h’2+L1h’1 (5-13)

　　由此三式消去V1、V2,可得

　　（5-14）

　　根据假设沿塔的高度蒸气的焓值应不变，即h’1=h’2

　　则

　　（5-15）

　　又据假设，塔板上液本的蒸发潜热不变，即r1=r2

　　则 L2=L1=L

　　V2=V1=V (5-16)

　　因此，在精馏塔中沿塔高上升气体量和下流的回流液量都分别保持不变。

　　现在讨论同一块塔板上、下两截面气液浓度的变化和L、V的关系。

　　将式（5-16）的结果代入式（5-12）得

　　Vy1+Lx2=Vy2+Lx1

　　或

　　（5-17）

　　如式5-15所示，式（5-17）表明了这一块塔板上、下两截面气液浓度的变化关系。同理对其它塔板，也可以求得

　　因此，所有塔板上、下截面气液浓度关系都满足斜率为L/V的同一条直线方程式。该直线称精馏过程的操作线。其斜率L/V称气液比（回流比）。

　　浓度为x2及y1的不平衡物流在塔板I上接触，进行热质交换，达到完全平衡时，其浓度为x1及y2，在图中由平衡曲线上的点10所示。

　　②理论塔板数的确定

　　蒸气和液体在塔内连续流动，每经一块塔板相互之间的浓度关系由不平衡变到平衡。为求得理论塔板数，首先需根据物料衡长时期建立操作线方程；如果已知气液比L/V及塔顶（或塔底）的物流浓度，则该塔段的操作线方程即求出。操作线即代表该 塔段任一截面上气液浓度关系。平衡气液之间的浓度关系可由相平衡图查得。在计算中每应用一次平衡关系就代表经过一块塔板，故应用平衡关系的次数即为所求的理论塔板数。

　　求理论塔板数的方法有逐板计算法、图解法（h-x图,y-x图）等。y-x图解法，作图方法较简单，而且对精馏过程的反映比较直观，本节主要用y-x图说明二元系精馏过程的计算。

　　下塔

　　取下塔任一截面至塔釜的部分为物料衡算系统，如图6-16所示，物料平衡方程式

　　VK+L=LK+V

　　VkyKN2+LKxKN2+Vy （5-18）

　　若是干饱和空气进塔，则L=LK,V=VK

　　由式（5-18）可得下塔操作线方程

　　（5-19）

　　及操作线的截距（即x =0时）

　　下塔顶部的气氮浓度与冷凝的液氮浓度相同，困此表示该截面气液组分浓度的点在y=x线上。联立解下塔操作线方程式（5-19）和y=x可得其交点的横 坐标X=XLNN2.在y-x图上可得到

　　及(x=y= XLNN)两点，连接这两点得一直线，即下塔的操作线。过y=x=xLNN点作水平线与平衡曲线相交于点10，过10作铅垂线与操作线交于点2，所得三角形代表下塔中一块理论塔板。同样方法作下去，一直到点30，由此点作铅垂线所得的x值等于或稍小于Xkn2值为止，所得的三角形数就是下塔的理论塔板数。图5-16b中所示为2.6块理论塔板。

　　上塔

　　以液空进料口为界分为精馏段及提馏段

　　1．精馏段 取上塔精馏段任意截面（I-I）至塔顶的部分为物料衡算系统，

　　所示得组分平衡方程式

　　（5-20）

　　设液氮节流后气化率为a

　　则入式（5-20）得精馏段操作线方程式

　　（5-21）

　　及精馏段操作线截距，

　　其斜率

　　对于上塔顶部yNN2︽Xnn2精馏段操作线与y=x线交点的横坐标为

　　根据这三个条件中的任意两个便可在y-x图中作出精馏段的操作线。

　　2．提馏段 取上塔提馏段任意截面（II-II）至冷凝蒸发器的部分为物料衡系统，如图5-17c所示，得组分平衡方程式

　　(5-22)

　　设液空节流后的气化率为ak,

　　则 VII=VN2-aln2-akLk

　　LII=(1-a)LN2+(1-ak)Lk

　　代入式（5-22）得提出馏段操作线方程式

　　（5-23）

　　及提出馏段操作线与y=x线交点的横坐标，xII=yON2提馏段操作的斜率

　　根据这两个条件可在y-x图上作出提馏段的操作线，如图5-17b所示。从图可看出，提出馏段操作线的斜率与精馏段不同，即两者的气液比不同。两段虽在同一塔中，但由于在塔中部有液空进料，从而使两段的L和V值发生了变化。所以对一个精馏塔如果有物料加入或取出时，则精馏塔应按物料加入或取出的位置分为若干段进行计算，每段的L/V不同，则其操作线也不同。

　　通过图5-17b中点N如前述方法一样在精馏段操作线和气液平衡曲线之间作水平线、铅垂线，当x值超过Xkn2后则按提出馏段操作线作图。填至提馏段的O点为止。所得三角形数为上塔的理论塔板数。其中以C为精馏段的分界，从C至N这段中的三角形数为精馏段的理论塔板数，从C至O这段中的三角形数为提馏段的理论塔板数。也可由C点开始分别向两边作阶梯线，直至达到或超过N点和O点。本图所示精馏段理论塔板为2块，提馏段为3.5块。

　　综上所述，用y-x图解法确定理论塔板数的步骤是（1）根据工作压力确定氧-氮二元第在y-x图上的平衡曲线，并作对角线；（2）在y-x图上作出相应塔段的操作线（3）在平衡曲线和操作线之间作阶梯线段，各塔段形成的三角形数便代表该段的理论塔板数。

　　③气液比对塔板数的影响

　　沿塔下流的液体和上升蒸气之比称为气液比，气液比对精馏过程和理论塔板数有直接影响。

　　如图5-18所示，当氧、氮纯度已定，精馏段和提段两操作线的交点C的位置可以随气液比有不同在C1和C2之间移动。当交点达到点C1时，精馏段操作线的斜率为*小值。这种情况说明不平衡物流已达平衡状态，气液浓度不可能再发生变化，亦即精馏过程停止。也即是说，要达到这种工况。理论上需要无穷多块塔。当交点愈偏向点C2，表示气液比愈大，塔板数愈少。但由于所需液体量消耗大。当交点落在点C2，即操作线与对角线重合，此时精馏段的气液比为*大值达到L/V=1，这种情况下物流浓度差*大，理论塔板数*少，能量消耗*大。因此，除少数情况外，一般精馏段的气液比应介于上述二极限值之间。

　　*小气液比

　　工作气液比

　　H型离心压缩机，为双轴四级结构型式。压缩机的大齿轮转子通过齿的两端，构成高低速二个转子，各个叶轮与各自独立的蜗壳构成流道，高低速转子分别布置在大齿转子的两侧，由大齿轮带动，高低速转子及大齿轮转子的轴承部位都是滑动轴承，并用强制供油润滑。

　　压缩机下部装有三个中间冷却器及疏水器，通过管道进行连结，所有进出口管均为圆形载面，气体在压缩机中经四级压缩，三级中间冷却。

　　压缩机主要有由机壳、进气调节器、叶轮及转子、蜗壳组、轴承、增速齿轮对、齿轮联轴器、中间冷却器等部分组成。润滑系统主要由油站、油管路系统、高位油箱等部分组成，油站主要包括油箱、油泵、油冷却器及滤油器等。

　　1、机组的主要部分结构特征概述如下：

　　⑴机壳

　　本机器的机壳同时也是增速器齿轮箱，它用高级铸铁铸造（或用钢板焊接）而成，是水平剖分式，中分面及盖板，蜗壳的各结合面经精密加工或刮研，以保证壳内的油气及蜗壳内的高压气体不致外泄。在下机壳水平结合面上装有两只导杆，可以保证上机壳装拆，吊装过程中不致碰坏机壳内的齿轮、转子及密封，吊装前必须取下机壳上的温度计，以免损坏。

　　⑵进气调节器

　　进气调节器设置在一级叶轮进口前，用来控制压缩机的进气量，改变进气调节器叶片的角度，可以改变气流的进口预旋，很方便地改变流量和压比，比其它的调节方法经济性好。

　　进口调节器是由一组在支承体内沿用均匀布置的扇形叶片组成，叶片通过一套齿轮转动装置，由电动执行器控制该开度，开度的大小由开度指示盘指示，可以在00（全闭）至900（全开）范围内调节，电动执行器操作可遥控，也可手动。

　　⑶叶轮及转子

　　本压缩机共分四段压缩，每级为一段，四级的四个叶轮，全都有是采用三元流动的叶片，比常规的二元叶型叶轮有更高的流动效率。叶轮是对气体做动功的**元件，是压缩机的核心。气体在这里获得一定的压力和较高的速度。

　　叶轮由轮盘、轮盖、叶片焊接而成，材料为34CrNi3M。高级优质合金钢，焊接均匀经精心修成圆角，以保证气流流动时阻力*小，每个叶轮均经过静、动平衡和超速试验，以保证叶轮运转的可靠性及安全性。

　　四个叶轮分别热套装于二个小齿轮轴上，不可简单的拆下来，加上推力盘、油封环、轴封套零件构成高、低速二个转子。

　　转子的二只叶轮，反向对置套装在轴的两端，这样可以将大部分轴向推力平衡掉，剩余的推力由转子的推力盘平衡。

　　整个转子在套装成后，再经过动平衡校正，以保证运转的平衡性。

　　叶轮和转子的损伤是导致性能下降和引起振动的原因，因此，拆卸组装和使用时都必须十分小心。

　　⑷扩压器隔板及蜗壳

　　从叶轮出来的气体进入扩压器隔板，扩压器隔板的作用是将气体一部分动能转变为压力能，同时将气体导向蜗壳，扩压器隔板是由扩压器叶片和隔板组成，其叶片是焊接在隔板上的。

　　蜗壳分别装在机壳两侧，它们的作用是汇集扩压器出来的气流，通过出口喇叭管，将气体送至排气管道或冷却器，气体在此流动时，有一部分动能进一步变成了压力能。

　　蜗壳采用圆形截面，偏心配置的等内径结构型式，由高级铸铁铸造而成。

　　在拆卸和移动蜗壳时，必须十分小心，先从水平方向抽出蜗壳，并要小心支撑蜗壳，再向其他方向移动，安装时也要注意，以免损伤叶轮密封等零件。

　　为了吸收由于温度引起的热能膨胀，在各个蜗壳的出气管处及中间管路上留有间隙，在其处用膨胀节联接，这样既可将压缩气体密封，又可吸收伸缩和弯曲变形。

　　⑸密封

　　在压缩机每级叶轮进口端面处和靠近叶轮转子轴处的机壳上都有铝合金制成的迷宫式密封，以减少由于气流压力不等而产生的泄漏损失，机壳内还装有铝合金油封与转子上油封盘一起构成对润滑油的密封，以防止润滑油的漏出。在转动部件和密封齿轮之间保持有适当的间隙。

　　⑹增速齿轮组

　　系统包括大齿轮及布置在两侧的两个小齿轮，由主电机通过联轴器直接带动大齿轮，再由大齿轮带动两小齿轮进行增速传动。其主要零件均采用优质合金钢制成。大小齿轮都经过高精度精细地加工，齿轮均为渐开线齿形，单斜齿结构。精度达国家标准4级精度，小齿轮直接在齿轮轴上滚出，大齿轮热套在齿轮轴上。在小齿轮两端设有推力环，在大齿轮轴上一侧也设有推力环，以承受由于斜齿而产生的轴向推力，大小齿轮均经动平衡校正，其轴承和啮合区的润滑油量由箱体进油管上各自的节流孔的孔径来控制和调整。

　　⑺轴承

　　大齿轮轴、低速及高速小齿轮各用两套轴承支撑。

　　每套轴承分为两个部分，上下对开，轴承体为25#低碳钢，由表面浇铸巴氏合金。为了限制转子轴向位移，本机器除大齿轮轴联轴器端轴承外，其余轴承都有止推面，止推轴承的止推面上开有油槽，油从油泵进入润滑油管，然后经过节流孔进入各轴承，适当地调整节流孔的孔径可控制轴承的油量，调节轴承温度。

　　⑻齿轮联轴器

　　压缩机通过齿轮联轴器与电机联接，齿轮联轴器主要包括：联轴器接套、联轴器外套、联轴器内套Ⅰ和联轴器内套Ⅱ等。内外套均为合金结构钢35CrMoVA制成。内外套必须啮合好，内套（带有外齿的套）端部有一段短齿，做为外套（带有内齿的套）对应处内圆径向定位用。内套的端面外圆为轴中心找正时的测量部位，所以这些部位不能损坏，联轴器的接套内装30#齿轮油，供啮合齿轮间的润滑，各联接间隙用“O”型环密封。当拆卸或安装时必须按照定位标记，使内套和外套对准，同时联轴器的螺栓也必须按照标志安装定位，除非**需要，不要拆卸，以免破坏动平衡。

　　2、机组辅助设施

　　⑴中间冷却器及疏水器

　　压缩机共设有几个中间冷却器，用以降低各级压缩后空气温度，减少压缩功的消耗。

　　各级冷却器的管束由数组带散热器翅片的冷却管组成。冷却管为大套片，经高压扩张与散热片紧密结合，冷却管的两端与管板涨紧，冷却水走管内，空气流过冷却管外进行冷却。在中间冷却器中管束的气体出口侧，装有水气分离器，将冷凝水分离出来，冷却器下部设有疏水器，用以自动排放冷凝水。

　　⑵膨胀节

　　压缩机管路在运行中产生热变形，为了吸收这些变形量，特采用了膨胀节。膨胀节里边用特殊橡胶圈嵌入配管法兰上，外面是四块法兰节套保护，法兰节套用螺栓固定，橡胶圈有两个唇边，用于密封管内气体，随着管内气体压力增高，密封性更好。

　　⑶逆止阀

　　为防止压缩机排气管中的气体倒流而引起压缩机反转事故，在排气管路上装有逆止阀，在压缩机停车或管网事故时，该阀能够自动关闭。

　　⑷油箱

　　油箱为矩形载面，用钢板焊成，在箱体内中间装有过滤网，以清除油中外来杂质，保持油泵齿轮的安全运转。在箱体侧面装有油标可检查箱内油位情况，下部装有电加热器，以便气温太低时，加热润滑油，保证油泵正常启动。

　　⑸油泵

　　采用两台油泵并联，一用一备可以交替使用（也采用主机带主油泵，油箱安有启动油泵）。

　　⑹油冷却器

　　油站配置有壳式油冷却器，由外壳、芯子等部件，芯子是由翅片管与管板采用铺锡焊成。

　　⑺油过滤器

　　油过滤器由一套特殊结构的三通旋塞和两组并列的可切换滤油芯组成。每组滤油芯为一级，分内外两层，每层均有一个笼壳和过滤元件。

　　必须确认压缩机、仪表电器、阀门、管道、冷却器和供油系统等设备完好，安装正确，并确认高低压电源、仪表气源正常才能启动。

　　1、打开冷却水管路系统的所有控制阀门，检查冷却水路应畅通，并无漏水现象。

　　2、水压达到正常值。

　　3、供油总管油压在启动前调整到比正常工作值高0.05Mpa。

　　4、检查机组气管路系统各阀门处于以下位置：

　　进口导叶：启动位置（5～10%） 手动放空阀：全开位置

　　送气阀：全关位置 防喘振阀：全开位置

　　5、按规定启动主电机，把进口导叶缓慢开至60～70%。

　　6、开启送气阀。

　　7、保持防喘振阀全开，缓慢关闭手动放空阀。

　　8、逐步关小防喘振阀，缓慢将空压机排气压力升压到～0.45 Mpa。

　　1、压缩机的正常停车

　　⑴接空分通知后，徐徐打开放空阀至全开。

　　⑵把进口导叶关到启动位置。

　　⑶在DCS（或就地）操作停车按钮，停主电机。

　　⑷停车后，及时盘车。

　　⑸主电机停止20分钟后再停主油泵、排烟风机。

　　⑹关闭所有上、回水阀。

　　⑺空压机如长期停用或冬季停车，应拧开放水器下面的丝堵和中间冷却器下面的水腔阀门，放出积水。

　　2、紧急停车

　　⑴ 若机组出现下列情况，需紧急停车：

　　① 机组出现强烈振动。

　　③ 机壳内出现异常声响或摩察声。

　　④ 电机或机组任一部分出现起火或冒烟。

　　⑤ 突然停电。

　　⑥ 冷却水突然中断，导致各部分温度达到报警值而仍未恢复供水时。

　　⑦ 自动联锁停车。

　　⑧ 确信某一联锁停车信号达到联锁值，而没有联锁停车。

　　⑵ 紧急停车操作

　　① 停车后应保持或及时恢复系统正常供油，同时保持油温。

　　② 及时盘车。

　　③ 将导叶置启动位置，防喘振阀置全开。

　　④ 及时查找引起联锁停车的原因，记录并处理。

　　6.1.4 维护与检修

　　1、维护

　　⑴机组运转时应经常查看机器是否有不正常的振动，当发生不正常的振动时，机组应立即停车，并进行仔细检查，必要时开壳检查，以便找出原因，经过处理后，方可重新启动。

　　⑵机组运转时应注意控制气体冷却器的出口气体温度，尽可能达到设计值。

　　⑶机组运转时应注意监视各级轴承温度尽可能不超过65℃，为此应控制进油温度和各润滑点油压在设计要求范围内，否则要进一步查明原因并消除。

　　⑷机组运转时注意保持一定的供油压力。

　　⑸机组运行期间应注意油箱油位不得低于允许的*低油位。

　　⑹根据汽轮机油的技术标准（GB2537-81），定期检查油的质量指标，必要时更换新油。

　　⑺定期检查和清洗油过滤器，机组运行期间如发现油过滤器前后的差压过大时，则应对油过滤器进行清洗。

　　⑻油泵在运行期间如发现产生异常的振动和噪音时，多半是该油泵的进口过滤器阻力太大所致，应当处理。

　　2、检修

　　⑴压缩机、增速器箱及一切辅助设备，必须进行定期检查，*好每年不少于两次，但是机组的大修无需每年进行，是否需要进行大修，由实际情况决定。

　　⑵检修内容

　　①叶轮是传递能量的关键部件，必须仔细地检查轮盘，轮盘是否有裂纹，变形等缺陷，叶轮流道内部是否清洁，叶轮与齿轮轴是否发生松动和有歪斜现象。

　　②检查转子主轴颈及止推面的磨损情况和转子有关部位的径向和轴向跳动，不应超过规定范围。

　　③检查压缩机，各轴承的轴衬和止推块的磨损情况，必要时加以修复或更换新的轴承。更换轴承时应先更换大齿轮（也就是主轴的两副轴瓦，主轴必须保证水平和电机的对中及两副瓦的顶、侧间隙和过盈，然后再更换两对从动轴的轴瓦，在更换轴瓦时首先要保证齿轮的中心距，齿的啮合情况，再考虑平行度、侧过盈和止推间隙。

　　④仔细检查齿轮箱的各部情况，特别是齿轮的磨损和接触情况及有关间隙。

　　⑤检查各气体冷却器和油冷却器的清洁情况，必要时进行清洗。

　　⑥检查齿式联轴器的接触情况。

　　⑦检查机组出口止回阀和气管路系统中的其它阀门，特别是进口阀，应启闭灵活。

　　1、压缩机由静止元件（包括机壳、隔板、密封器等）、转子、轴承、进口导叶装置、中间冷却器等组成。

　　⑴静止元件

　　①机壳

　　机壳用铸铁浇铸而成，采用水平剖分结构，分为上、下机壳，其间用定位锥销定位，双头螺栓连接。上机壳设有供起吊用的吊耳和用于拆卸的支顶螺钉，下机壳的剖分面上装有导向杆可供拆装上机壳时起导向作用。

　　轴承箱座与下机壳铸成一体，这种结构可以获得良好的钢性，并能保证两轴承孔的同轴度，轴承箱盖也由铸铁浇铸而成，可以从下机壳上拆下，便于检查轴承，在下机壳两端的轴承箱座部设有进油孔和排油孔。可以向轴承供油并回油，压缩机下机壳低压端轴承箱座部与底座相连接并固定位置，下机壳高压端轴承箱座部与底座间通过导向块可以相对滑动，以适应机壳轴向热膨胀的需要。

　　②隔板

　　在相邻两级叶轮之间均设有隔板，均采用铸铁材料。每只隔板分上、下两半，为水平剖分型结构。隔板借其外缘凸肩与机壳定位。

　　隔板是用来组织压缩机机壳体内的空气流通的。各级叶片扩压器装于相应的隔板上，隔板自身或机壳构成蜗室。从叶轮出来的气体，经过叶片扩压器和蜗室，将速度转化为压力能，然后经机壳内的导流叶片以低速导入中间冷却器，冷却后的气体又经机壳的相应流道进入下一级叶轮压缩。

　　③密封器

　　密封器的作用是防止气体在级间倒流泄漏。为此在机内有级间密封、轮盖密封、平衡轴套密封及轴端密封，各气封采用迷宫式密封，并根据压差大小和所在位置又做成平滑型、曲折型和台阶型的不同结构形式。密封器分为上、下两半，分别装于相应的隔板式机壳内。

　　⑵转子

　　转子是压缩机的主要部件，它由主轴及热套于其上的叶轮、平衡轴套、止推盘、联接齿轮、轴套等组成。

　　各级叶轮用热套法装在主轴上，叶轮的内孔与主轴的配合有一定的过盈，以防止工作时叶轮松动。止推盘、联接齿轮则通过键和主轴装配在一起，并用螺母轴向固定，以确保传递扭矩。平衡轴套及其余轴套与主轴之间也采用过盈联接，而平衡轴套再用螺母轴向定位。

　　主轴由合金钢锻制并经加工而成。

　　叶轮是压缩机中**对气体做功的部件，叶轮均为单级式，并采用三元型或二元叶片。叶轮用合金钢锻件，采用闭式焊接结构，每只叶轮经平衡作业，并在1.15倍工作传速下进行超速试验合格。

　　单吸叶轮两侧的气体压力不同，引起转子的轴向力（指向低压侧），为了减少止推轴承的负荷，在转子上套置一只平衡轴套，以平衡掉大部分轴向力。平衡轴套用优质钢材（45#钢）制造。

　　平衡轴套不能完全消除转子的轴向力，剩余的轴向力通过装在转子上的止推盘作用在止推轴承上，实现轴向力的平衡。

　　⑶压缩机在低压端和高压端各有一个径向轴承，而在低压端设置一只止推轴承。

　　⑷进口导叶装置

　　进口导叶装置设在压缩机的一级吸气前，用来控制与压缩机的空气量，其流量的调节可通过调整导流叶片的安装角来实现，以适应一定范围内变工况的需要，导流叶片由不锈钢铸件加工而成。由聚四氟乙烯衬套支持，按轴向排列在机壳内，装置中有一片主动导流叶片和多数从动导流叶片，可通过操作主动导流叶片，经过锥齿和锥齿轮的啮合来带动其它叶片。导流叶片在关闭位置时，可实行空载启动，以减小启动的转矩。

　　⑸中间冷却器

　　中间冷却器有置于下机壳两侧和压缩机楼下安装两种方法，有一级一冷却和二级一冷却两种方式。中间冷却器整体由钢板焊接而成。芯子是由数个单元的叠片管束胀接在两端的管板上，在芯子的排气侧装有一组水分离器。

　　压缩机、增速机及所属辅助设备，必须进行定期检查，*好每年不少于两次。但是机组的大修无需每年进行，是否需要进行大修，由实际情况决定，检修内容如下：

　　1、叶轮是传递能量的关键部件，必须仔细地检查轮盘、轮盖是否有裂纹、变形等缺陷，叶轮流道内部是否清洁，叶轮与主轴是否发生松动和有歪斜现象。

　　2、检查转子主轴颈及止推面的磨损情况和转子有关部位的径向和轴向跳动。

　　3、检查压缩机、增速机各轴承的轴衬和止推块的磨损情况，必要时加以修复或更换新的轴承。

　　4、仔细检查增速机各部件情况，特别是各齿轮的磨损和接触情况及有关间隙，并进行必要的调整。

　　5、仔细检查各气封和油封的密封片有无损坏，若损坏时予以更换，并检查间隙。

　　6、检查气体冷却器和油冷却器的清洁情况，必要时要进行清洗，并保证不漏。

　　7、检查齿式联轴器的接触磨损情况。

　　1、结构概述

　　⑴氧压机的特殊性

　　氧压机需要比其它气体压缩机具有更高的可靠性。氧压机转子的零件强度和振动控制应予以重视。在高纯度氧气的环境中，一些物质会急剧燃烧，此时其燃点比在大气中低，在高压时尤其如此。

　　⑵结构组成

　　压缩机系统是由低压氧压机和高压氧压机组成的。这两台压缩机通过增速器由异步电动机拖动，压缩机、增速机、异步电动机布置成一列。

　　氧气压缩机系统的主要设备如下：

　　①低压氧压机（下称低压缸）

　　由四级或六级组成，单独组装成一体，有单独的进、出口管，每二级冷却一次。

　　②高压氧压机（下称高压缸）

　　由四级组成，单独组装成一体，有单独的进、出口管，每二级冷却一次。

　　③增速机

　　④一号中间冷却器

　　⑤二号中间冷却器

　　⑥三号中间冷却器

　　⑦末端冷却器

　　⑧强制润滑系统

　　⑨辅助设备

　　2、压缩机的结构

　　⑴机壳

　　低压缸采用铸灰铁机壳，高压缸采用铸球铁机壳。二者都是水平剖分结构。连接水分剖分面的螺栓在任何情况下不得松动。由于中分面经过精密加工，即不需要也不允许装入垫片，只是涂以水玻璃（硅酸钠）密封。禁止使用其它有机液体密封胶，因为在高纯度氧气的情况下，使用有机液体密封胶是很危险的。

　　氧压机的内壁，以及氧气接触的一些碳钢铸铁零件表面镀铜防锈。镀铜的表面如果受到硬物的碰击，镀层容易损坏，所以在装拆压缩机时应特别小心。

　　轴承箱与压缩机机壳一样是水平剖分的。下半轴承与机壳连成一体，上半轴承箱铸件可以从机壳上拆下，便于检查轴承，轴承箱下半部有一个进油孔和排油孔，用以向轴承供油。轴承箱下半部与机壳连成一体可以获得的钢性，机壳内零件用定位螺栓固定，入口侧的底脚有键，用以压缩机定中心而允许轴向膨胀，所以，只要不使基础存在压力，机壳热胀是允许的。

　　⑵转子

　　主轴是由不锈钢锻件加工而成。叶轮热套并紧箍在轴上。转子是通过修正在轴上装好的两个叶轮进行动平衡，使不平衡量减至*少，*大限度地防止振动。在一般情况下，都不允许把叶轮从轴上拆下。

　　压缩机在**临界与第二临界转速之间运转，启动和停车过程中通过临界转速时，应注意所有转动的部件。

　　⑶叶轮

　　叶轮是由锻造不锈钢材料制成。采用闭式焊接结构。

　　叶轮需经动平衡及超速试验。超速试验的转速超过工作转速的10%，超速时间不少于10分钟。

　　⑷平衡盘

　　平衡盘是锻造不锈钢制成并热套（过盈配合）在主轴上。平衡盘是为了减少轴向推动面设置的。轴向推力是由于每个叶轮的进、出口两侧的压力不同而引起的。当轴向力无法由止推轴承承受时，需设置平衡盘来消除部分轴向推力，本机组的低压缸就设置有平衡盘。

　　⑸隔板

　　隔板用来组织压缩机内的氧气通道。可以把隔板分为三类，即进气隔板、中间隔板及出口隔板。

　　进气隔板把氧气导入**只叶轮的进口，中间隔板（扩压器）有效地把叶轮出口处气流的动能变为压力能，也把氧气导入下级叶轮的进口。

　　为了装配转子，所有隔板都制成水平剖分。

　　隔板与机壳一样，与氧气接触的表面镀铜。

　　⑹径向轴承

　　径向轴承是可倾瓦块式，可倾瓦块轴承有五个瓦块，周向均布，轴衬的配制位置与主轴颈同心。

　　瓦块为钢制件，内孔浇铸巴氏合金。它与垫块连在一起。装在轴承壳内的瓦块可以绕着自己的轴线（与主轴颈中心线平行）单独摆动，同时由螺栓周向限位，使它在工作时不会与轴颈一起转动。这种轴承对于减振是十分有效的。油从轴承壳的外侧环形空间供入，在轴承间隙形成油膜。轴承间隙由瓦块底部垫块厚度进行调整。

　　运转中，每块瓦块随着轴颈旋转而产生的流体动力调整自己的位置，从而使每个瓦块具有*佳油楔。由于瓦块之间的间隙大，油膜不连续，与油膜旋转有关的不稳定性也就不存在了。

　　⑺止推轴承

　　止推轴承带有油量控制，以减少油耗量，在推力盘的每侧装置有若干块止推块，足以承受双向设计负荷。

　　考虑油及轴的热膨胀，必须保持足够的间隙。

　　⑻迷宫密封

　　密封器装在压缩机机壳内，转子从密封器的内孔穿过密封器分为级间密封和轴端密封两类，级间密封装在级和级之间，阻止氧气沿轴向漏到前级；轴端密封器装在机器两端，阻止氧气外漏，本机组采用氧气分段密封及氮气密封，使氧气外漏降到*低。

　　迷宫密封器都都成水平剖分型。

　　低压缸的密封器由铝合金和黄铜制成，高压缸的密封器的本体是由铸造锡青铜制造，而密封片则是铜镍合金带制造。

　　由于泄漏的氧气在通过密封片与转子上的密封槽之间的间隙时反复节流，减少了氧气的泄漏量。

　　密封片与转子间必须有适当的间隙，以免发生擦碰。密封片材料比转子相应部分软，以免在发生擦碰时损坏转子。

　　迷宫密封器在维修时调换方便。

　　⑼联轴器

　　联轴器用于传递原动机与被驱动设备之间的扭矩。一般采用叠片式联轴器与膜片式联轴器，它们用过盈热套式用键与轴联接。

　　膜片式弹性联轴器由三个部件组成，两个带法兰的轮毂及一个挠性部件。

　　轴的不同心度是靠膜片的挠性来补偿。膜片的挠性在一定程度上也可以弥补两轴之间的角度误差及不平行度，轴向位移同样可以得到弥补，不恰当的使用方法会损坏膜片，故在安装时不要操作膜片的外露部分，联轴器出厂前经过动平衡校正，装配时必须使用所有装配标志与原来一致，以保证转子运转的平稳性。

　　⑽进口导叶调节装置

　　低压氧压机的**级叶轮前，装有进口导叶装置，用来减少启动阻力矩及控制流量。氧气流量的大小可以通过调整叶片的迎风角来控制；叶片由不锈钢加工而成，它由聚四氟乙稀衬套支持，按周向排列在机壳内。装置中有一片主动叶片和数片从动叶片，通过操作主动叶片，经过球铰结构来带动其它叶片。

　　轴封装置用来防止氧气外漏以及空气和润滑油通过间隙漏入机壳内。机组采用不接触型迷宫密封，以免密封与转子接触引起着火和燃烧。如果只采用简单的迷宫密封，少量的氧气外漏会增加机器周围氧浓度，安全仍然没有保证。所以采取充入氮气与氧气之间具有差压控制的迷宫密封。经过迷宫漏出的氧气分段进入前一段的氧气进口管，*后部分氧气流回压缩机进口管。这部分回流氧气的量，由平衡腔与进口管的差压来控制。

　　压缩机配有三台中间冷却器及一台末端冷却器，机壳通水，管路通气，每台冷却器的芯子都是由铜质光管制成。

　　每根管子的两端与管板胀管连接。

　　水侧为多程，氧气侧为单程。

　　压缩机配备强制润滑系统，用以压缩机的轴承、电机轴承及增速机供油。供油装置配有两台电动齿轮油泵，两台互为备用。

　　当油压降至预定值以下时，备用油泵启动保持供油。

　　供油装置的主要部件有：油箱、进口过滤器、齿轮油泵、油冷却器、纸质精过滤器、油气分离器、排烟风机、高供油箱、油加热器等。

　　氧气压缩机的基本要求：

　　非常稳定的运转性能和十分可靠的安全保护措施；不对氧气产生二次污染；连续运转时间不少于两年；具有比较高的等温效率；比较稳定排气压力。

　　由于氧气的强氧化作用，纯氧是一种危险性气体。尤其在高纯度、高压力和高流速的压缩机中，氧气温度的意外升高、外来杂质与流道的摩擦、与氧气接触的壁面含有橡胶或油脂等燃点较低的物质、转子与静止元件的意外碰擦等都可能造成机毁人亡的重大事故。因此，对于氧气透平压缩机来说，一切问题的核心是安全防火问题。如何保证氧气透平压缩机长期、可靠和稳定的运转，避免人机事故的发生，就成了氧气透平压缩机的设计、制造、安装和运行的中心问题。

　　在实际操作时从七个方面加以控制

　　1、合理可靠的设计；

　　2、材料的选择；

　　3、零部件的清洁度；

　　铸铁机件加工过程中保持无油状态。氧气压缩机在出厂前，压缩机、冷却器等主要部件中凡与氧气接触的表面都经严格的脱脂处理，并清洗干净，经油分分析确认合格后在进行组装。*后，压缩机内充入氮气并经密封后才能发运出厂。现场*终安装前，除对上述设备的含油量进行复检外，还要对氧气管道和其它辅助设备进行脱脂及清洗处理，以保证全部氧气通道干净无油。

　　4、限制氧气的温升；

　　氧气透平压缩机，氧气的*高温度在各段排气蜗壳处。设计者将采取必要的手段限制过高的温升。同时在各要害部位设置温度检测点进行监控。当冷却水量不足、冷却器排气温度或涡壳温度过高时，系统发出报警，提醒调节冷却水量或采取其它措施。当蜗壳温度超过联锁设定值时，系统认为氧压机处于事故状态，自动紧急打开放空阀，关闭氧气进出口阀，同时向机内喷入氮气，并停车，以避免事故的扩大。此外，还将限制流经管道和阀门的氧气流速，避免混入氧气中的杂质与流道的过分摩擦而产生热量。

　　5、防止氧气和油气外泄漏；

　　氧气透平压缩机在结构上的特点之一是轴封端特有的非活性气体（一般采用氮气）差压密封系统。对于压缩机两端的轴承箱内的润滑油和油蒸气，通过排烟风机或喷射器保持包括轴承箱在内的整个油系统油一定的真空度，并在轴承密封处充入一定压力的非活性气体进行密封，防止油和油气的外漏。对于压缩机两端的轴孔，通过与两轴端的一组密封腔相同的密封管路、相应的仪表和阀门控制氧－混合气、氮－混合气以及混合气－进口氧气的差压，确保压缩机轴端无氧气外泄。对于机体的剖封面，涂上不可燃的密封涂料防止漏氧。此外，通过下层防火墙上的两台通风机吹进新鲜空气，防止意外泄漏的氧气浓度过高。

　　6、防静电集聚

　　机器、管道和冷却器等与氧气接触的零部件需严格接地。

　　7、防火墙

　　设置保障人员安全的*后屏障——防火墙，把全部氧气设备、管道和阀门用由阻燃材料构成的墙体与外界隔离。用于运行数据的显示、控制、操作的仪表和手柄（按钮）均设在防火墙外。因此，在氧气透平压缩机运转期间，工作人员均在危险区域外，可以避免发生意外的人身伤亡事故。

　　根据空气透平压缩机生产厂家提供的操作手册操作。因活塞式压缩机操作相对简单，因此重点介绍透平氧压机（2TYS100+2TYS76型氧压机）的启动、停车操作。

　　1、启动

　　必须确认压缩机、仪表电器、阀门、管道、冷却器和供油系统等设备完好，安装正确，并确认高低压电源、仪表气源正常才能实施启动程序。

　　无论从设备的机械运转角度还是从介质的热力过程看，氧气透平压缩机的启动过程都是一个不稳定的过程。为避免误操作，确保氧气透平压缩机的安全启动，系统设定了机组启动条件的检查程序和启动过程中控制程序。如两万机组的氧压机启动程序。其内容如下：

　　①检查启动条件：

　　氧气进口阀YV3301全关；

　　中压旁通阀YV3302全开；

　　高压旁通阀YV3303全开；

　　氧气放空阀YV3304全关；

　　氧气出口阀YV3306全关；

　　混合气体排放阀YV3309全开；

　　保安氮气充入阀YV3315全关；

　　保安氮气入口阀YV3316全开；

　　进口导页OI3301在启动位置；

　　PIAS3312＞400KPa；

　　密封气减压后压力PIAS3315＞200KPa；

　　机组供油压力PIAS3404＞300KPa；

　　供油温度TIAS3405＞30℃；

　　机组水流量FIAS3501＞450t/h；

　　排烟风机运行OF.SO3335.PV=1；

　　重故障复位O_START_1.NOT.OUT=1；

　　电控系统正常BK.DICHANNELA.PV=1；

　　仪控系统正常O_START_1.ANDA_1.OUT=1；

　　②氧压机电磁阀控制检查

　　就地控制显示红色，中控控制显示绿色 条件满足

　　③氧透程序检查

　　调出氧透运行程序SCM_O，程序运行状态为“STOPPED”；

　　如为“STOPPING”，点击“氧透紧急复位”按钮复位；

　　点击氧透启停按钮 “复位”，程序从“STOPPED”变为“IDLE”；

　　④启动氧压机

　　在以上各环节全部到位，确认电网电力情况，如电力允许：

　　通知空分，做好送气准备；

　　通知配电室将从DCS启动氧压机；

　　检查氧压机周围无杂物；

　　点击氧透启停按钮“准备”，程序从“IDLE”变为“START”；

　　程序开始运行，查看时序图程序运行到主断路器合闸处停止；

　　点击“氧透启停”按钮，确认跳出对话框，点“yes”，氧压机主电机运行；

　　⑤氧压机运行初期

　　检查、调整氧透各运行参数；

　　⑥送氧（如氮气充足，可适当延长开氧气入口阀的时间）

　　调出氧透入口阀门的电磁阀，点击“ON”，开启氧透入口阀吸氧；空分操作人员视氧透入口压力缓慢开大送氧阀，同时关小空分氧气放空阀，保持氧气总量不变；当氧压机出口压力同氧气管网压力接近时，调出送氧阀的电磁阀，点击“ON”，开启氧透出口阀送氧；

　　⑦投联锁

　　调出氧透启停画面，点击“吸入压力联锁”为“ON”；

　　点击“轴振动联锁”为“ON”；

　　氮气试运转的意义：考核安装质量，**检查设备，发现问题；考核控制系统；检查管路系统，发现漏点及配置不合理的地方；机器的机械运转考核、磨合；对整个流路系统进行冲洗，将未脱脂完全处的油脂冲出，使其在油脂检查时能查出。供需三次氮气试运行。

　　2、停机

　　①重故障停车

　　停车参数：

　　密封气减压后压力PIAS3315 PVLL 120KPa

　　机组进气压力PIC3302 PVHI 0 KPa

　　轴承箱密封氮气压力PIAS3316 PVLL 0.5KPa

　　供油压力PIAS3404 PVLL 120 KPa

　　低压缸低压端径向轴承温度TIAS3412 PVHH 80℃

　　低压缸止推轴承温度TIAS3413 PVHH 80℃

　　低压缸高压端径向轴承温度TIAS3414 PVHH 80℃

　　高压缸低压端径向轴承温度TIAS3419 PVHH 80℃

　　高压缸高压端径向轴承温度TIAS3420 PVHH 80℃

　　高压缸止推轴承温度TIAS3421 PVHH 80℃

　　主电机自由端轴承温度TIAS3406 PVHH 80℃

　　主电机负荷端轴承温度TIAS3407 PVHH 80℃

　　增速机低速轴电机侧轴承温度TIAS3408 PVHH 80℃

　　增速机低速轴压缩机侧轴承温度TIAS3409 PVHH 80℃

　　增速机高速轴电机侧轴承温度TIAS3410 PVHH 80℃

　　增速机高速轴压缩机侧轴承温度TIAS3411 PVHH 80℃

　　机组排气压力PICAS3310 PVHH 3.0MPa

　　低压缸轴振动XIAS3401 PVHH 46.5μm

　　低压缸轴振动XIAS3402 PVHH 46.5μm

　　低压缸轴振动XIAS3403 PVHH 46.5μm

　　低压缸轴振动XIAS3404 PVHH 46.5μm

　　高压缸轴振动XIAS3405 PVHH 46.5μm

　　高压缸轴振动XIAS3406 PVHH 46.5μm

　　高压缸轴振动XIAS3407 PVHH 46.5μm

　　高压缸轴振动XIAS3408 PVHH 46.5μm

　　低压缸轴位移NIAS3401 PHLL -0.6mm PVHH 0.6mm

　　高压缸轴位移NIAS3402 PHLL -0.6mm PVHH 0.6mm

　　停车结果：氧压机控制程序直接跳到重故障停车程序，由程序处理相关的阀门后氧压机主电机停止运转。

　　②紧急喷氮停车：

　　联锁参数：

　　氧压机二级排气温度TIAS3302 PVHH 190℃

　　氧压机四级排气温度TIAS3304 PVHH 190℃

　　氧压机六级排气温度TIAS3306 PVHH 190℃

　　氧压机八级排气温度TIAS3308 PVHH 190℃

　　联锁结果：氧压机控制程序直接跳到紧急喷氮停车程序，由程序处理相关的阀门后氧压机主电机停止运转。

　　③正常停车

　　调出氧透启停画面；

　　点击“进入停车程序”，并点击“YES”；

　　点击“正常停车”按钮，并点击“YES”；

　　当氧透主电机停止运转后，点击“关入口阀”；

　　3、氧透停车后的处理

　　⑴　盘车；

　　⑵　保持油温大于30℃。

　　1、组成

　　对于氧气透平压缩机来说，氧气是空分设备的产品，不希望放空，而氧气又是危险气体，经常放空会带来安全隐患。故氧压机与空压机的防喘振系统有所区别，由进口导叶、高压旁通管路和高压放空管路组成。

　　2、作用过程

　　当氧气出口压力超过设定值时，首先关小进口导叶来降低氧气排气压力。当关小进口导叶还来不及降低氧气排气压力或进口导叶已经管道允许的*小值时，在打开高压旁通阀，利用回流量来加大氧气流量，降低排气压力。如果排气压力还高，可打开高压放空管路的阀门，将高压氧气放空，直到停机。一般情况下，经进口导叶调节和回流调节就能完全满足要求。

　　1、概述

　　机器安装间隙的测量方法。未提及的其它部位的测量应在有关技术人员的指导下，在机器拆开后用千分表测量，当测得的间隙超过所规定公差（公差见各相关机组的说明）时，应在公差范围内调整，或更换备件。所有测出的间隙数值，应在装复时全部记录存档。

　　2、 联轴器调整

　　⑴说明

　　为保证压缩机和电动机的稳定运转，延长使用寿命，应将联轴器安装尺寸调整准确，否则会引起过大的振动、轴承损坏、膜片式联轴器膜片破裂。

　　⑵调整程序

　　①电机与压缩机在热态下应是对中的。

　　②考虑转子热膨胀伸长量，法兰面的距离应比工作状态下稍加些余量。

　　③在初次启动及每次大修时，都按检查联轴器的对中情况及法兰面的距离，如果机组振动大，测出的数值如超过公差范围，必须重新调整。

　　④为避免阳光直接照射的影响，联轴器的调整和测量法兰面的距离应在阴天、清晨或午夜进行，即确认压缩机及电动机的温度与周围环境的温度相一致的条件下，进行此项工作。

　　3 各间隙测量步骤

　　⑴轴承间隙的测量步骤

　　①把专用螺栓拧进上半轴承体的螺孔内；

　　②装入可倾瓦块和调整块；

　　③在轴颈上放一根软铅丝（软铅丝的直径为0.30mm）；

　　④装上轴承体及压盖，并拧紧螺栓；

　　⑤拆卸上半轴承，取出铅丝，测量铅丝的*大厚度；

　　⑥通过测量铅丝厚度得到间隙值。

　　⑦如果间隙大于轴承的允许值，可以调整可倾瓦块和调整块之间的调整垫块，在测量轴承间隙之前，应先测定轴承压盖与轴承体之间的过盈值。

　　⑵径向轴承压紧测量步骤

　　①把软铅丝A放在轴承体上；（Φ0.30mm）

　　②把软铅丝B（Φ0.30mm）放在轴承压盖上；

　　③紧固轴承压盖；

　　④测量A和B的厚度，取*小厚度（与*大压紧力相应）作为参考值。

　　⑶止推轴承轴向间隙测量步骤

　　①取下膜片联轴器的挠性部件；

　　②小心地把转子推向压缩机进口的方向，直至不能移动为止；

　　③把千分表设在联轴器的法兰端面上，表杆与法兰面垂直（有螺母锁紧的一边）。

　　④把千分表固定好之后，把转子向压缩机出口方向移动。

　　⑤通过千分表上的读数测得止推轴承的轴向间隙。

　　⑥如果轴向间隙大于规定的许可值，可用止推轴承垫片进行调整。

　　⑷迷宫密封间隙测量步骤

　　①移去密封器上半部

　　②在轴承和下半部密封间用塞尺测量间隙。

　　③迷宫密封的间隙按下述规定

　　其中：LG：迷宫密封间隙

　　DL：迷宫密封内径；

　　DS：轴的直径

　　如果密封间隙小于允许的*小值，应加工密封片使之达到允许的范围，如果密封间隙大于允许的*大值，应更换备件。

　　4安装找正顺序

　　⑴低压压缩机（以后以先安装的相邻部机为基准找正）。

　　⑵增速机

　　⑶电机、高压压缩机

　　1、解体

　　⑴解体注意事项

　　当有技术人员在场并有合适的工具，压缩机的各部分可以依次拆卸，但应注意如下事项：

　　①部件及机组重量在技术参数汇总表中已列表说明。起重设备和吊具要求按照用户要求的安全系数及安全操作规程所规定的倍数考虑。

　　②拆卸下来的大小管道的管路要用盲板或乙稀薄膜封口，压缩机打开部分在每天工作之后要用塑料薄膜遮盖，确保不受腐蚀及积聚灰尘。

　　③每次对压缩机进行解体，都要检查并记录所有的间隙，存档备查。

　　④解体前必须对压缩机及电机底座周围彻底清扫，准备好存放零件的地方，设备解体后，避免扬起灰尘。

　　⑵膜片式联轴器

　　①松开六角螺栓，移去联轴器罩的上半部。

　　②松开并拆下膜片联轴器的铰配螺栓，小心地取下挠性元件。

　　注意：操作不当会损坏膜片的连接板；不要损坏膜片的外露部分。

　　⑶径向轴承的拆卸步骤：

　　①拆下热电阻；松开密封套，取下振动指示器的引出线。

　　②小心地移去轴承箱盖，防止损坏振动指示器的引出线。

　　③用吊环螺钉，吊下轴承压盖（先松开轴承压盖外侧的螺母，再松开内侧的螺母，小心地吊出轴承压盖）。

　　④拆下振动指示器后，取下轴承体上半部；

　　⑤拆卸轴承体下半部的方法

　　用专用工具把转子略为顶起，注意不可损坏密封器的密封片，把下半部轴承顺着轴向转动取出。

　　⑥慢慢放下轴，不要损坏迷宫密封片。

　　⑦检查巴氏合金的表面：

　　·用肉眼或液体渗透检查巴氏合金表面的磨损，是否嵌入金属颗粒，是否有裂纹或毛刺。

　　·有严重缺陷的轴承应更换。

　　⑷径向止推轴承的拆卸步骤

　　①拆下热电阻，松开密封套取下振动及轴承位移的引出线。

　　②小心移去轴承箱盖，防止损坏振动仪及轴位移的引出线。

　　③用吊环螺钉吊下轴承压盖（先松开轴承压盖外侧的螺母，再松开内侧的螺母，小心地吊出轴承压盖）。

　　④把推力轴承的外侧塞环转45o，使剖分面处在水平位置。

　　⑤取下上半部基环上的三块止推块。

　　⑥把基环再转180o，取出另外三块上推块。

　　⑦用同样的方法，取出其余的止推块。

　　⑧取出轴承垫圈。

　　⑸机壳的拆卸

　　①卸去连接在上半机壳的外部管道。

　　②松开机壳中分面上的压紧螺母。

　　③均匀地拧动顶起螺栓，用起重机稍微吊起。

　　④沿着导向螺栓缓缓地吊起上机壳，注意不要碰到叶轮，

　　⑤把上机壳缓缓地置于垫木上。

　　2、重新组装

　　⑴组装注意事项

　　①每一个部件的组装程序可以按拆卸的逆过程进行。

　　②所有零部件都必须确认为洁净的、可用的。

　　③压缩机和轴径经过大修后，所有垫片、O形环都要更换成新的。

　　④氧气管线重新连接时，必须进行脱脂，保证彻底除去油脂。

　　⑵机壳装复

　　①在下机壳的中分面涂上密封胶（水玻璃）。

　　②为保护叶轮，在装上机壳时，需确认导向螺栓已在下机壳上装好。

　　③均匀地、对称交错地拧紧盖形螺母。

　　④装好上机壳的外部管道。

　　⑶径向轴承的装配

　　①把下半轴承体放入机壳内，小心地把转子轻轻吊入，注意不要损坏密封片，转动下半轴承体。

　　②装上半轴承压盖，安装测振探头，调整其端面与轴的间隙约1mm。

　　③装好轴承箱盖，把振动指示器的引线穿入轴承箱盖的螺孔内。

　　④把引线密封套装在轴承箱盖上。

　　⑷膜片式联轴器安装

　　①确认法兰面的距离及装配标记符合规定。

　　②装上挠性元件。

　　注意：联轴器出厂前各部件都是经过动平衡试验的，在重新装复时，所有零件的位置必须按原来的装配标志复原。

　　本泵是为输送低温液体专门设计的设备，包括三大部分，电动机、齿轮箱联轴器和泵体；泵体配有迷宫密封来密封轴，防止动静态泄露。

　　离心式液氩泵主要是依靠高速旋转的叶轮所产生的离心力作用，使液氩的能量提高，从而达到输送的目的。

　　1、配用电机

　　电压： 380V

　　频率： 50HZ

　　转速： 3000r/min

　　功率： 5KW

　　2、泵体

　　型号： L×C1 1/2×2.1/2×6型离心泵

　　叶轮转速： 5700r/min

　　流量： 60加仑/分（9500L/h）

　　扬程： 180英尺(47m)

　　出口压力： ～0.685Mpa

　　轴功率： 5KW

　　进口尺寸： 2〃ASA 150LBS

　　出口尺寸： 1〃ASA 300LBS

　　序号

　　故障现象

　　故障原因

　　处理方法

　　1

　　泵不

　　启动

　　⑴泵反转

　　⑵泵的进口压力低

　　⑶叶轮密封间隙过小

　　⑴改变电机转向，检查电路

　　⑵调整压力、放气

　　⑶拆泵检查，调整间隙

　　2

　　泵启

　　动后不

　　排液

　　⑴泵体有气

　　⑵泵进口管道堵塞或进口阀未打开

　　⑴排气

　　⑵停泵拆检或打开阀门

　　3

　　泵的

　　排出

　　量和

　　压力

　　降低

　　⑴电机转速降低

　　⑵进口压力低

　　⑶叶轮蜗壳通道堵塞密封磨损或损坏

　　⑷叶轮损坏

　　⑸泵内有气体

　　⑹叶轮与泵壳、泵盖之间的间隙不符设计值

　　⑴检查电机转速及电压

　　⑵检查进口阀和过滤器

　　⑶加温或清洗，更换密封

　　⑷更换叶轮

　　⑸排气

　　⑹拆检调校

　　4

　　电机

　　超载

　　⑴电机或其他电器故障

　　⑵轴承过冷或损坏

　　⑴检修电器部分

　　⑵检修轴承

　　5

　　泵振

　　动或

　　噪音大

　　⑴轴承损坏

　　⑵旋转部分与固定部分产生摩擦

　　⑶泵与电机不同心

　　⑴检修轴承

　　⑵停泵拆检

　　⑶调整同心度

　　1、液氩泵每运行6个月按如下项目进行检修。

　　⑴检查密封磨损情况，进行修理或更换。

　　⑵检查轴承磨损情况。如磨损严重，更换磨损件；如不严重，清洗干净，重新装配使用。

　　⑶检查叶轮磨损情况，进行修理或更换。

　　⑷检查阀门是否灵活，处理泄露。

　　⑸检查各仪表是否准确、可靠。

　　⑹检查各联接是否紧固、可靠。

　　2、检修注意事项

　　⑴拆卸、装配零件要按顺序，按图纸进行。

　　⑵拆卸前要标明各部件的确切位置。

　　⑶拆卸件要按顺序摆放在一个干净场地。

　　⑷装卸时，不可用力过大，以免损坏丝扣。

　　⑸装配前各零部件必须严格脱脂除油，除润滑部分，严禁零部件粘污油迹。

　　⑹检查固定密封件的外漏面和紧邻的旋转密封件接触面间隙0.003mm～0.007mm.

　　⑺严禁轴承横向承受负荷。

　　⑻安装完毕，要进行查漏，直至无泄露时方可装砂。

　　ZW-68/30型氧气、氮气压缩机为立式，三级四列、双作用、水冷却、无润滑、活塞式氧气压缩机。本机由机身、曲轴、连杆、十字头、气缸、活塞、气阀、填函、冷却器、油站等组成。

　　1、机身

　　机身主要由曲轴箱，机身体及十字头导筒组成，各部分均由优质灰铸铁铸造加工而成，曲轴箱内有三个轴承座，分别装有可以调换的主轴瓦。十字头导筒装在机身体上，其内孔磨损后可以调换或者调转180°继续使用。

　　2、曲轴

　　曲轴为四拐整体式，由高强度球墨铸铁铸造加工而成采用空芯结构及合理的曲臂外形，具有强度高，耐磨损、寿命长、重量轻、不平衡惯性力小等优点。

　　3、连杆

　　连杆用高强度球墨铸铁铸造加工而成，大头采用剖分结构，大头盖与连杆使用螺栓联接，并设有防松装置。大头带可拆换的巴氏合金大头瓦、小头带锡青铜衬套，连杆体中钻有供油孔。

　　4、十字头

　　十字头由十字头体、十字头销、活塞杆螺母套等组成，十字头体由球墨铸铁制造，外圆磨擦面浇铸巴氏合金，十字头销采用浮动式，活塞杆通过螺母、螺套与十字头联接，气缸内活塞上下止点的死隙，就是由该处的螺纹来调节的，该处设有防松装置。

　　5、气缸

　　本机两个气缸均为双作用铸铁气缸，由缸体、缸头、气阀、阀罩和阀盖等零件组成。气阀配制在缸侧面，缸体和缸头上有冷却水套，冷却气缸、气阀和填函。

　　6、活塞

　　本机各级活塞体均由铝合金制成。活塞杆材料为不锈钢，表面经高频淬火，具有高耐磨性能，活塞杆与十字头螺纹联接，转动活塞杆即可调整活塞上下死隙。

　　导向环和活塞环材料均为填充聚四氟乙烯，具有良好的自润滑及耐磨性能。导向环整体热套在活塞体上，克服了缺口环承受背压的缺点，并能保证在正常运转中不松动，从而控制了环与气缸间合适的工作间隙，因而大大延长了导向环和活塞环的使用寿命，同时还提高了压缩机的容积效率和绝热效率。活塞环采用斜切口，漏损较小，安装时注意各环开口应错开一定角度。

　　由于聚四氟乙烯塑料热膨胀系数大，装配时应特别注意活塞环与环槽之间的间隙应在图纸规定的范围之内，过小的侧隙会使活塞环在运动时受热膨胀而卡死在槽内，从而迅速发热损坏。

　　7、气阀

　　本机采用不锈钢双重缓冲型网状气阀。一、二级气缸上下压缩腔各配置有两个进气阀和两个排阀，三级气缸上下压缩腔各配置有一个进气阀和一个排气阀。

　　气阀主要由阀座、升程限制器、阀片、缓冲片和弹簧组成。这种气阀有启闭及时、迅速、阀片对阀座冲击小、使用寿命长、安全可靠等优点。

　　气阀为压缩机重要而敏感的部件，通常气阀故障将会影响压缩机的气量和压力，降低机器运转的经济性，所以在运行中应特别注意气阀的检查和维护，发现温度、声响异常，必须立即停车检查，必要时进行修理或更换。

　　8、填函

　　各级填函结构相同，由七个填料盒组成，靠近气缸的两盒由铸造铜合金密封盒 、装在盒内的均压圈组成。其余每盒均由铸造铜合金密封盒、装在盒内的三、六瓣密封圈和紧箍在密封圈外缘的弹簧组成，各填料盒、填函座和填料压盖用两个M8的螺钉联接在一起，然后再整体固定到气缸上，这样便于安装和拆卸。

　　9、换热器

　　各级换热器结构形式相同均为卧式管壳式结构。

　　这了保证换热器的换热效果，应确保冷却水量和水压，水量可通过回水阀门来控制，为防止结垢，应使回水温度小于40°。压缩机检修时，根据具体情况定期清洗换热器芯子内外壁上的污垢。

　　检修后重装时，应注意芯子与外壳的位置，不要装错。另外，严禁检修时气侧带油。

　　10、缓冲器

　　压缩机中气流的脉动会造成许多危害，降低压缩机容积效率，引起额外的功率消耗，使气阀工况变坏，控制仪表失灵，引起管道振动等。

　　缓冲器是减小气流脉动的有效措施。

　　本机一、二级进出口设有缓冲器，用于减小气流脉动，以利于压缩机的平稳运转。

　　11、油站

　　本机设有单独油站，由齿轮油泵进行压力强制循环润滑。主油泵带在曲轴上，辅肋油泵由单独电机拖动，油泵自曲轴箱吸入润滑油，经过粗滤油器、泵、油冷却器、油过滤器进入压缩机身内的油分布总管，再通过各支油管到各主轴瓦。一部分润滑油通过曲轴内的油管到连杆轴承，由连杆体内油孔到达连杆小头，润滑十字头销，并经十字头体内油孔润滑十字头与十字头导筒磨擦面，*后流回曲轴箱内，形成一个封闭的循环油路。

　　原动机主轴带动曲轴旋转，曲柄连杆机构将旋转运动转变为活塞的往复运动，每旋转一周活塞往复一次，气缸工作容积由零增至*大，继而以减至零，循环变化一周，从而相继进行一次进气、压缩、排气过程，使气体压力得以提高。

　　1、技术性能见表7-1

　　表7-1

　　压

　　缩

　　机

　　型号

　　ZW-68/30

　　介质

　　氧气

　　排气量

　　标准状态

　　3800m3/h

　　吸入状态

　　68 m3/min

　　大气压力

　　0.09Mpa(A)

　　进气压力

　　0.105Mpa(A)

　　排气压力

　　3.0 Mpa(A)1

　　进气压力

　　30℃

　　排气温度

　　冷却前

　　≤160℃

　　冷却后

　　≤40℃

　　轴功率

　　650KW

　　转速

　　494r/min

　　行程

　　240mm

　　缸径

　　一级

　　ф510×2

　　二级

　　φ400

　　三级

　　φ240

　　名义活塞力

　　120KN

　　润滑油牌号

　　68#机械油

　　润滑油一次充填量

　　400L

　　冷却水进水温度

　　32℃

　　冷却水总耗量

　　100t/h

　　电动机

　　型号

　　Y630—12

　　功率

　　710KW

　　电压

　　6KV

　　2、正常工艺参数见表7-2

　　表7-2

　　No

　　参数

　　单位

　　一级

　　二级

　　三级

　　1

　　吸气压力

　　Mpa

　　0.105(A)

　　0.26±0.05

　　0.96±0.05

　　2

　　排气压力

　　Mpa

　　0.26±0.05

　　0.96±0.05

　　3.0

　　3

　　进气温度

　　℃

　　30

　　38

　　38

　　4

　　排气温度

　　℃

　　≤160(冷却前) ≤40(冷却后)

　　5

　　机身内油油

　　℃

　　≤60

　　6

　　循环压力

　　MPa

　　0.2—0.3

　　7

　　冷却水上水压力

　　MPa

　　0.35—0.45

　　8

　　冷却水上水温度

　　℃

　　≤32

　　9

　　冷却水回水温度

　　℃

　　≤40

　　3、常见故障及处理方法

　　⑴温度异常见表表7-3

　　表7-3

　　No

　　故障

　　故障原因分析

　　处理要点

　　1

　　吸气温度过高

　　(1) 吸气阀故障，阀片弹簧损坏，阀内落入异物或阀关闭不严，排气倒流造成吸气温度上升

　　(2) 换热器供水不足

　　（1） 检修吸气阀

　　（2） 加大冷却水

　　2

　　排气温度过高

　　（1） 排气阀漏或不正常开启

　　（2） 活塞环损坏或磨损量过大起不到密封作用，使气缸压缩气体漏入吸气端

　　（3） 气缸冷却不足

　　（1） 检修排气气阀

　　（2） 检修更换活塞环

　　3

　　油

　　温

　　过

　　高

　　（1） 油量不足

　　① 曲轴箱内油位太少

　　② 油泵齿轮间隙过大

　　③ 油泵回油泄漏

　　④ 粗滤油器堵塞

　　⑤ 油压太低

　　（2） 润滑油变质，质量不符合要求

　　（3） 运动部件（主轴承，连杆，大小头）中心不正，间隔太小

　　（4） 曲轴箱内油位太高，造成运动部件击打油面

　　（5） 油冷却效果不好

　　（1） 检查油系统

　　①加油至规定油位

　　②检修油泵

　　③检修回油阀

　　④清洗粗滤油器

　　⑤调整油压

　　（2） 更换润滑油

　　（3） 检修运动部件

　　（4） 放油，使油位符合要求

　　（5） 拆检油冷却器，特注意水路畅通，加大冷却水量

　　⑵压力不正常见表7-4

　　表7-4

　　No

　　故障现象

　　故障分析原因

　　处理要点

　　1

　　一级吸气压力不正常

　　（1） 薄膜调节阀故障

　　（2） 进气管路泄漏

　　（3） 吸入滤清器堵塞

　　（1） 检修调节阀及

　　仪表

　　（2） 检修有关管路

　　（3） 清理吸入滤清

　　器

　　2

　　级间压力过低

　　（1） 低压级气缸的气阀泄漏或气阀与阀孔间垫片破损

　　（2） 低压级气缸，气缸头垫片破损

　　（3） 低压级活塞环泄漏

　　（4） 低压级填料函泄漏

　　（1） 检修气阀，更

　　换垫片

　　（2） 更换气缸头密封头垫片

　　（3） 更换活塞环

　　（4） 检修填料或活

　　塞

　　3

　　级间压力过高

　　（1） 高压级气缸吸气阀泄漏或气阀与阀孔间铜垫片破损

　　（2） 高压级活塞环泄漏

　　（1） 检修或更换吸

　　气阀和垫片

　　（2） 检修活塞环

　　4

　　油压过高

　　（1） 油泵回油阀堵塞，开启不灵

　　（2） 油泵向机组供油管堵塞或细滤油器堵塞

　　（3） 冬季启动时油的粘度大

　　（4） 主轴承或十字头处间隙过小

　　（5） 油泵调节不当

　　（1） 检修回油阀

　　（2） 清洗油管和滤

　　油器

　　（3） 待机器运转一

　　段时间压力即可恢复正常

　　（4） 调整间隙

　　（5） 重新调节油泵

　　5

　　油压过低

　　（1） 油泵回油阀调节不当

　　（2） 油泵回油阀泄漏

　　（3） 粗滤油器堵塞

　　（4） 油管破裂，接头漏油

　　（5） 曲轴箱内油位过低

　　（6） 润滑部位间隙太大，不能保持压力

　　（7） 油泵油管破裂、接头泄漏

　　（8） 压力表油管破裂，接头漏油

　　（1） 重新调节回油

　　阀

　　（2） 检修回油阀

　　（3） 拆洗粗油过滤

　　器

　　（4） 检修油管接头

　　（5） 加油使油位达

　　到要求

　　（6） 调整润滑部位

　　间隙

　　（7） 检修油泵

　　（8） 检修有关部分

　　⑶不正常响声见表7-5

　　表7-5

　　No

　　故障现象

　　故障原因分析

　　处理要点

　　1

　　气缸内有响声

　　（1） 活塞螺母松动

　　（2） 活塞上、下止点间隙不符合要求

　　（3） 气缸有异物落入

　　（4） 活塞环损坏

　　（5） 活塞破损

　　（6） 气阀螺栓松动

　　（7） 压紧阀罩的顶丝松动

　　（1）将活塞螺母紧固，并注意锁紧

　　（2）重新调整上下止点间隙

　　（3）将异物从气缸中取出

　　（4）更换活塞环

　　（5）修理或更换活塞

　　（6）紧固气阀螺母

　　（7）拧紧顶丝

　　2

　　机身部分有异常响声

　　（1）主轴承与主轴颈、连杆大头与曲柄销、连杆小头与十字销、活塞杆与十字头连接松动

　　（2）主轴颈、曲柄销、连杆小头等处间隙过大

　　（3）十字头与十字头导筒间隙过大

　　（4）十字头导筒与机身连接的螺母松动

　　（5）刮油器与机身连接松动

　　（1）检查紧固各级螺母连接处

　　（2）检查各间隙，调整或修理更换有关零件

　　（3） 更换十字头或十字头导筒

　　（4） 拧紧有关螺母

　　（5） 拧紧有关螺母

　　3

　　气阀部分有异常响声

　　（1） 气阀螺母和螺栓松动

　　（2） 阀片、弹簧损坏

　　（1） 拧紧螺母并注意锁紧

　　（2） 更换有关零部件

　　⑷ 泄漏见表7-6

　　表7-6

　　No

　　故障现象

　　故障原因分析

　　处理要点

　　1

　　冷却水回水呈乳状

　　换热器水管破裂，管板焊接处或盖板垫片破损

　　检修换热器，更换垫片

　　2

　　填料函泄漏

　　（1） 密封圈失去密封作用

　　（2） 密封圈磨损

　　（3） 密封圈弹簧断裂脱开

　　（4） 密封圈内含有异物

　　（5） 活塞杆磨损

　　（1）检修或更换密封圈

　　（2）检修更换密封圈

　　（3） 更换弹簧

　　（4） 拆洗填料函

　　（5） 检修或更换

　　活塞杆

　　3

　　阀罩压盖处泄漏

　　起密封作用的紫铜片损坏

　　更换垫片

　　4

　　管路泄漏

　　（1） 连接螺栓松动

　　（2） 密封垫片损坏

　　（3） 管道破裂

　　（1）紧固螺栓

　　（2）更换垫片

　　（3）检修管道

　　5

　　安全阀泄漏

　　密封面损坏，定值偏小

　　调整检修安全阀

　　6

　　活塞杆带油（刮油器泄漏）

　　（1）刮油环与活塞贴合不严

　　（2）刮油环磨损

　　（3）弹簧损坏

　　（4）活塞杆磨损

　　（5）油压过高

　　（1）修理刮油环，并与活塞杆一起作漏光检查

　　（2）修理或更换刮油环

　　（3）更换弹簧

　　（4）修理或更换活塞杆

　　（5）降低油压至规定值

　　4、检修规程

　　⑴ 每运行一个月对设备按以下内容进行检查。

　　①曲轴箱油位是否降低，油位下降及时加油。

　　② 检查全部气阀，修理或更换损伤零件。

　　③ 拆检刮油环及上密封工作情况，处理漏油漏气。

　　④ 检查各部螺栓紧固情况。

　　⑤ 检查活塞死隙有无变动。

　　⑥ 检查油泵工作情况。

　　⑦ 检查处理机组阀门。

　　⑵ 每运行3个月进行一次小修，除完成定期检查项目外，还应检查以下项目：

　　① 各级活塞环，导向环间隙及磨损情况。

　　②刮油器填料，更换损坏和磨损零件。

　　③ 活塞杆与十字头螺母、联轴器螺栓坚固情况。

　　⑶ 每运行一年进行一次中修。

　　① 包括全部小修内容

　　② 全部拆开压缩机清洗检修，修配或更换磨损及损坏零件。

　　③ 清洗各级冷却器。

　　④ 仪表安全联锁装置调校。

　　⑤ 检修供配电设备及电机。

　　⑷每运行五年对机组**进行一次大修。

　　① 更换损坏零部件

　　②机组找正。

　　③处理基础缺陷。

　　④防腐刷漆。

　　⑤建立健全大修原始记录，要求测量数据准确，修理记录真实、清晰。

　　5、压缩机的拆卸和装配

　　⑴拆卸

　　拆卸要求：

　　① 按拆卸顺序卸压缩机，拆卸下的零部件要仔细清洗，擦干并保存好。

　　②拆卸时应注意零部件装配位置，必要时可做标记，以免组装时装错。

　　③拆卸过程中用力应均匀，拆卸困难时应检查原因，避免因用力过大而损坏零件。

　　拆卸顺序：

　　① 拆开压缩机与外部管路的连接法兰及接头，拆下联轴器螺栓、螺母及垫圈。

　　②拧开各级气缸头上的螺母，用M16的螺栓吊出气缸头。

　　③拆下机身中部四个侧盖，松开十字头与活塞杆联结螺母的上顶丝，拧开螺母并用吊环吊起活塞杆一定距离，装上护套，吊出活塞及活塞杆。

　　④拧下连接气缸与机身的螺母，吊出气缸及填料。

　　⑤ 拆下机身侧盖，由下部侧盖孔拆下连接螺母，取出连杆螺栓及大头瓦。

　　⑥从机身十字头导向筒孔内吊出十字头及连杆。

　　⑦拆开各润滑管路的接头，拆下各油管。

　　⑧拆下机身曲轴箱连接螺母和前后端盖，拔出定位销，吊下机身。

　　⑨拆除三个主轴承的轴承盖，吊出曲轴及飞轮，拆下止推轴承。

　　⑵装配

　　装配顺序与拆卸顺序相反，装配要求：

　　① 装配前必须将所有零件清洗干净，用干净白布擦干，当用煤油清洗时，须待煤油充分挥发后方可装配。机身内运动部件装配时，应在各摩擦付上涂以润滑油，具有油孔的零件应保持油孔通畅。

　　② 在装配时应检查并调整各主要的配合间隙，使之在范围之内。

　　③ 装配前应用涂色法检查连杆大头瓦与曲轴销的贴合情况，一般应保证不小于70%的贴合面积，接触点应分布均匀，达不到要求时可通过刮研修正，两连杆螺栓预紧力应一致。

　　④ 对有装配要求的零件，若配合面有拉毛或边缘毛刺，应研光后再装配。

　　⑤ 气缸内零部件要严格脱脂。

　　⑥ 组装好的部件若不立即装入压缩机应包好，不让灰尘、潮气、油污浸入。

　　⑦ 所有密封垫应严密，损坏或有缺陷必须更换。

　　⑧ 零部件组装不允许装错或缺少零件。

　　⑨ **检查装配情况，并盘车检查活塞上下止点间隙。

　　⑶整体导向环热装程序

　　① 将导向环、活塞体和热套工具中的导向体一起放入加热器（电烘箱）内均匀加热至140—160℃，保温1小时，注意不能用明火加热。

　　② 将导向环、活塞体和导向体依次放好，手持压板将导向环平稳均匀地压入活塞体的槽中，导向环入槽时间必须小于20秒。

　　③ 导向环入槽后将热套好导向环的活塞再一次加热至140—160℃，保温1小时，随炉温冷却至室温取出。

　　表 7-7检修安装技术标准

　　序号

　　配合间隙

　　设计值

　　*小值

　　*大值

　　1

　　曲轴主轴颈与主轴承间径向间隙

　　0.16

　　0.24

　　2

　　连杆大头瓦与曲柄销间径向间隙

　　0.14

　　0.22

　　3

　　连杆小头衬套与十字头销间径向间隙

　　0.07

　　0.12

　　4

　　十字头导筒与十字头之间的径向间隙

　　0.20

　　0.30

　　5

　　止推轴承与曲轴凸肩间轴向间隙

　　0.40

　　0.60

　　6

　　十字头销孔与十字头销间径向间隙

　　0.04

　　0.10

　　7

　　一级气缸内径与导向环间间隙

　　1.1

　　1.4

　　8

　　二级气缸内径与导向环间间隙

　　0.9

　　1.29

　　9

　　三级气缸内径与导向环间间隙

　　0.6

　　0.9

　　10

　　一级活塞环与环槽间轴向间隙

　　0.40

　　0.50

　　11

　　二级活塞环与环槽间轴向间隙

　　0.35

　　0.45

　　12

　　三级活塞环与环槽间轴向间隙

　　0.25

　　0.35

　　13

　　密封圈切口间隙

　　1.9

　　2.1

　　14

　　刮油环切口间隙

　　1.9

　　2.1

　　15

　　填料密封与盒套间的轴向间隙

　　0.5

　　0.9

　　16

　　刮油环与盒套间的轴向间隙

　　0.3

　　0.6

　　17

　　各级活塞上止点死隙

　　2.5

　　3.5

　　18

　　各级活塞下止点死隙

　　2.0

　　2.5

　　19

　　主轴泵齿轮与盒套间径向间隙

　　0.20

　　0.30

　　20

　　主轴泵齿轮与轴承间径向间隙

　　0.05

　　0.09

　　6、安全规程

　　⑴检修前必须切断电源，排净气缸、换热器及水管中冷却水。

　　⑵设备检修严格执行钳工安全操作规程。

　　⑶检修时与氧气接触的零部件要严格脱脂。

　　⑷检修前将气缸及管道中气体放空，使机器内气压与外界一致，严禁带压操作。

　　⑸严禁用氧气直接试车。

　　1、4M8-53.5/32型氮气压缩机为四列四级双作用对称平衡式压缩机。本机主要有机身、中体、曲轴、连杆、十字头、气缸、活塞、填料、气阀、刮油环、冷却器、缓冲器、盘车机构、油站等组成。

　　2、机身

　　机身为优质灰铸铁整体浇铸而成，是上端开口的框架式匣形结构，开口处有四个支承梁，与机身过盈而合，并用四根长拉杆螺栓紧固，以及增强机身的刚性。由于四支承梁与机身配研，为避免错位，打上编号字头，组装时对号入座。

　　机身内布置5个主轴承，轴承座是由单层板壁支承着，并把机身分成四个小空，五轴分布如下图所示。其中4#轴承为定位轴承，通过内装两个半圆型定位环实现止推作用，以控制曲轴轴向串动量。

　　5#轴承为支承轴承。

　　主轴承为钢背浇注轴承合金的薄壁滑动轴承，具有制造精度高、比压小、寿命长的优点，更换轴承时不需要刮研，换上就能满足工作要求。

　　五个轴承盖与座也是配研，拆装时注意不能换位。

　　机内有进油管和五个分管，润滑油通过总管和分管进入轴承盖到主轴承润滑，并依次到各润滑点进行润滑。

　　机身底部容积是贮油池，底部倾斜，以便润滑油能够流回油箱。

　　机身的地脚螺钉孔穿有调正螺钉，供安装调正水平之用。

　　3、中体

　　由优质灰铸铁铸造而成，中体呈方形，两侧设有长方形窗口，供十字头的拆装和修理之用，滑道与中体铸为一体，分上下两个半圆。中体两侧窗口有透明有机玻璃盖板，操作者可通过透明板来检视十字头运动及润滑情况。

　　中体下滑道两侧底部倾斜，可使润滑油顺利流回机身。

　　4、曲轴

　　曲轴是由优质碳素钢锻造而成或由球墨铸铁铸造而成。曲拐轴相对两列曲柄错角为180°相邻两列曲柄错角为90°，有五个主轴颈，与机身的相应主轴承座相配合，四个曲柄销与连杆大头相配合。

　　曲轴内设有进油孔用以通过润滑油形成润滑回路。

　　曲轴一端有盘车装置，轴身侧第四个主轴颈带有定位凸台，这是装定位轴承的地方，其外侧装有抛油圈。

　　5、连杆

　　连杆由球墨铸铁浇铸而成，经精密加工，精度较高，连杆小头为整体式，内装磷青铜整体衬套，静止配合，衬套与十字头销相配，连杆大头由两个合金钢连杆螺栓紧固为一体，连杆螺母按适当的预紧力旋紧后，要与打的标记对准，再穿开口销紧固后，当更换大头轴承时，一般按打好的字头组装，简单方便，大头轴承与主轴承一样，也是钢背合金薄壁轴承，磨损后更换时不需刮研。

　　为了防止连杆左右摆动，采用大头定位方式，控制轴向串动量。

　　6、十字头

　　十字头由球墨铸铁制成，整体式结构上下滑板挂有巴氏合金，十字头滑板与中体滑道应保持合适的间隙，且应全行程及左右间隙均匀。

　　十字头上下滑板布置着“王”字形油槽，油槽与十字头销孔有油孔相通。

　　十字头销由45#优质碳素钢制造，表面经高频淬火，硬度HRC55-62，圆锥形式，与十字头体销孔配研密封，销锥面上的键，是为防止销上的径向油孔位移，阻塞油路，也防止销在孔中转动，起定位作用。销颈与连杆小头衬套选择合适的动配合。

　　十字头与活塞杆是结合器连接方式，连接可靠，装拆方便。拆装结合器时应注意结合器两部分的字头标记在同一侧。结合器有方向性，大倒角端向着十字头。

　　连杆小头在十字头体内有较大的串动量，但两侧间隙不一定对称分布，它对曲拐中心与大体滑动中心的不同轴度起补偿作用。

　　7、气缸

　　各级气缸均由合金铸铁制造，且均为双作用的气缸，各级气缸均带有冷却水套，气缸的气腔较大，有利于缓冲气流脉冲，保证气缸长期良好工作，因为是无油润滑压缩机，防锈是个重要因素，因此采用合金铸铁铸造。

　　气缸座采用有隔离层的双腔结构，且在隔离层处设氮气吹除装置，将两腔彻底分开，保证机器能安全运行，缸座端部装有刮油环装置。

　　8、活塞

　　压缩机活塞的设计与选材原则是防止碰撞时发生火花，因此采用了铝合金（一、三级）、铜合金（二级）和不锈钢制造活塞。活塞塞环、支承环一律采用填充聚四氟乙稀制造，活塞杆采用3C-13不锈钢制造。

　　9、填料

　　填料密封是防止压缩气体外漏的重要部件。一律采用三瓣的平面结构制造密封环，一、二、三级采用低压结构，四级采用高压结构，为了及时导走摩擦热，使填料正常工作，填料盒有冷却水冷却，又为了防止气体外漏，设有两道漏气回收装置。及时的将漏出的气体导向户外。

　　10、气阀

　　本机气阀均为环状阀，阀座不锈钢铣制，阀盖（升温限制器）由铜合金铸造而成。

　　各级吸排气阀由制动圈和阀盖压紧于气缸的阀孔中，位于气缸下部的气阀，设有可调节的弹簧式支承杆，将气阀顶在阀孔中，便于安装。

　　气阀是压缩机上*主要的易损件之一，本机气阀直接用*新的科研成果，故有较好的使用寿命。

　　11、刮油环

　　刮油环由铜合金制造，为了提高刮油效果，在装置前部设有挡油盘，将来自十字头的大量润滑油挡在外面，为了防止油气外漏和提高刮油效果，在刮油环装置内，除刮油环外，另设有阻油环二道。

　　12、冷却器

　　压缩机要求防腐蚀，因此本机所设的四个冷却器，凡是通气部分，一律采用不锈钢制造。其中一、三级冷却器为组合式，即除冷却部分外，还有缓冲部分，另外为保持进口气体纯净，防止打火和腐蚀气缸与活塞，在一、二、三级冷却器中和进气总管设有临时气体过滤器。为减小管路损失，一、三级冷却器置于机器的上方。

　　13、缓冲器

　　本机在二级出口、三级入口、四级出口设有专用缓冲器，一级出口、二级入口、三级出口、四级入口的缓冲部分与冷却器合为一体，各缓冲器均由不锈钢制造。

　　14、盘车机构

　　压缩机在安装维修和连续运转前，都要首**行盘车，以便检查安装维修质量和组装关系的正确性，有无不正常敲击声和其他异常现象，盘车装置是大型压缩机的必备机构。

　　盘车机构装于机身前端盖，盘车电机的旋转运动通过联轴器，蜗杆、蜗轮、偏心轴、传递到棘爪，使两棘爪交替作摆动运动。棘爪推动装在主轴上的棘轮，主轴转动实现盘车的目的。棘爪的摆动和与棘轮的啮合的情况可借助装于偏心轴的定位环和连杆来调整。外设转盘、手柄箱、手柄盒、及手柄床操作件。

　　为保护盘车机构，防止误操作，备有机械自锁和电器联锁保护，自锁和联锁保护是以借助于手柄箱上进油管的循环油压和出油管的压力继电器实现的。开车时将盘车手柄扳至开车标志位置，开启油泵电机，这样手柄箱内的小活塞在循环油压的作用下，被推至转盘的销孔中，将盘车手柄锁住不能盘车，实现主机开车运转，不能扳动盘车手柄的自锁保护，由于小活塞的位移，使循环油压和压力继电器有压指示。接通允许合闸回路，主电机可以启动。相反，假若开车前盘车手炳不在开车位置而位于盘车位置，由于转盘已转过一角度，自锁销孔也转同样角度，尽管小活塞背受油压作用，也不能位移，仍阻断接压力继电器的油路，故继电器仍无压指示，允许合闸回路不能接通，保证主机不能启动，实现开车前盘车手柄误操作的电器连锁保护。

　　盘车机构可进行正反两个方向的盘车，只要将操纵手柄扳至正反盘车标志位置即可实现。

　　盘车时，将操纵手柄移至盘车标志位置，开动主电机即可，凡合格出厂的压缩机，盘车机构在厂内部都经过准确组装和调试正常无误。若无特殊情况，盘车机构各部勿轻易调整。

　　应注意的是本车床为大型运动机械，同步电机拖动转动惯量较大，停车时切断主电机电源后，待机器停稳再切断油泵电机，以便利用上述自锁保护，避免主电机电源切断后，马上转动油泵电机盘车手柄而出现盘车机构损坏的事故。

　　原动机主轴带动曲轴旋转做动作，曲轴、连杆机构把原动机的旋转变成往复运动，旋转一周，活塞往复一次，气缸工作容积由零增加至*大，继而减至零，循环变化，从而相继进行一次进气、压缩、排气过程，使气体压力得以提高。

　　1、技术性能

　　型号：4M8-53.5/32

　　排气量：3200M3/h

　　一级进气压力：0.005Mpa

　　一级排气压力：0.166Mpa

　　二级排气压力：0.581Mpa

　　三级排气压力：1.296Mpa

　　*终压力： 3.2Mpa

　　润滑油压力： 0.3Mpa

　　润滑油温度： ＜60℃

　　冷却水压力： ＞0.12Mpa

　　末端冷却温度： ＜40℃

　　轴承温度： ＜60℃

　　气缸直径： 一级 ?690mm

　　二级 ?450mm

　　三级 ?379mm

　　四级 ?195mm

　　活塞行程： 329mm

　　压缩机转速： 300转/分

　　压缩机的轴功率： 520～530KW

　　压缩机重量： 18吨

　　配用电动机： TK550-20/2150

　　额定功率：550KW

　　额定电压：6000伏

　　额定转速：300转/分

　　额定功率因数：0.9（超前）

　　频 率： 50Hz

　　2、压缩机正常工艺参数

　　压缩机正常工艺生产各级压力温度参数见表7-8

　　表7-8

　　Ⅰ

　　Ⅱ

　　Ⅲ

　　Ⅳ

　　进气压力MPa

　　0.085

　　0.166

　　0.581

　　1.296

　　排气压力Mpa

　　0.166

　　0.581

　　1.296

　　2.94

　　进气温度℃

　　30

　　40

　　40

　　40

　　排气温度℃

　　122

　　136

　　111

　　127

　　润滑油压力： ＞0.3Mpa

　　润滑油温度： ＜60℃

　　冷却水压力不低于： 0.12Mpa

　　冷却水上水温度不高于： 30℃

　　回水温度不高于： 40℃

　　轴承温度不高于： 60℃

　　其他摩擦件（如划板、连杆轴承等）温度不大于：60℃

　　3、工艺联锁

　　一级进气压力高于500mmH2O时，发生声光报警。

　　润滑油压力降到0.12Mpa以下声光报警。

　　润滑油压力降到0.07Mpa时自动停车。

　　冷却水压力低于0.12Mpa是发出报警并停车。

　　主轴承温度高于60℃时声光报警。

　　油箱油位低于2/3时发出声光报警。

　　一级活塞杠下沉2.5mm，二、三、四级活塞杆下沉1.5mm时发出生光报警。

　　表7-9

　　序号

　　故 障

　　原 因

　　处 理

　　1

　　敲

　　击

　　声

　　大

　　⑴活塞与气缸间的止点间隙过小

　　⑵缸内掉入异物

　　⑶气缸带液出现水击现象，此时压缩机有剧烈振动

　　⑷运动部件松动或运动机构间隙过大

　　⑴检查气缸内部调整间隙

　　⑵停机检查排水

　　⑶检查调整间隙

　　2

　　振动

　　大或

　　发生

　　剧烈

　　振动

　　⑴运动机构过度磨损，间隙过大

　　⑵管路固定不好，引起气缸振动

　　⑶地脚螺钉松脱基础不当或施工质量差

　　⑷机器超压过大或超负荷过大

　　⑴调整运动间隙

　　⑵固定管路

　　⑶紧固螺钉

　　⑷检查原因并处理

　　3

　　排

　　出

　　温

　　度

　　过

　　高

　　⑴气阀安装不严漏气

　　⑵下一级气阀损坏或不严密

　　⑶气缸积垢严重，冷却效果变差或水量不足水温高

　　⑷冷却器积垢严重，冷却效果变差或水量不足，使进气温度升高

　　⑴重新安装气阀

　　⑵更换损坏气阀

　　⑶清洗气缸、冷却器，调整冷却水量

　　4

　　中间

　　压力

　　发生

　　升降

　　现象

　　⑴下级气阀不好，引起本级压力升高

　　⑵一级吸气压力升高，引起各中间压力升高

　　⑶一级吸入气量小或排气阀严重堵塞

　　⑷排气量不足，使排气压力下降

　　检修吸气阀和排气阀

　　5

　　油压

　　降低

　　或失压

　　⑴管路或油泵漏油严重

　　⑵油箱油位过低或吸油口堵塞

　　⑶油过滤器严重脏污

　　⑴检修管路或油泵

　　⑵加油或清洗吸油口

　　⑶清洗油过滤器

　　6

　　轴承或

　　十字头

　　滑板发

　　热

　　⑴配合间隙小或间隙不均匀

　　⑵接触不均匀

　　⑶润滑油太脏，脏物进入摩擦件

　　⑴调整间隙

　　⑵更换润滑油

　　7

　　填

　　料

　　漏

　　气

　　⑴活塞杆严重拉毛或磨损

　　⑵填料装配不良，间隙过小，填料卡死

　　⑶漏气回收管堵塞不通，使漏气穿过前置填料而外漏

　　⑴检修活塞杆

　　⑵重装填料

　　⑶检修回收管

　　1、项目、内容与周期

　　为了保证设备正常运转，避免机件过早的磨损和延长机器运转周期。因此，应合理安排机器的小、中修计划，每月一次检查，每隔三个月一次小修，一年一次中修，五年一次大修。

　　⑴ 每运行一个月定期检查项目；

　　①检查油箱油位，不足2/3进行加油；

　　②检查全部气阀，修理或更换损伤零件；

　　③用四氯化碳清洗滤油网；

　　④拆查刮油环及上密封工作情况，处理漏油漏气；

　　⑤检查各部螺栓紧固情况；

　　⑥检查各活塞螺母的紧固情况；

　　⑦检查活塞上、下间隙有无变动；

　　⑧检查油泵工作情况；

　　⑨检查和处理机组阀门。

　　⑵每运行三个月进行一次小修，内容包括：

　　①包括每月的定期检查项目。

　　②检查各级活塞环、导向环间隙及磨损情况；

　　③检查刮油环、填料、更换损坏和磨损零件；

　　④检查活塞杆与十字头螺母，检查联轴器螺栓紧固情况。

　　⑶每运行一年进行一次中修，内容包括：

　　①全部小修内容；

　　②全部拆开压缩机清洗检修，修配或更换磨损、损坏零件；

　　③清洗缸体、缸盖及水系管道，重换垫片；

　　④清洗各级冷却器，去除水垢；

　　⑤校验全部仪表安全联锁装置；

　　⑥检修供配电设备及电机。

　　⑷每运行五年对机组**进行一次大修，内容包括：

　　①全部中、小修内容；

　　②更换损坏零部件；

　　③机组找正；

　　④处理基础缺陷；

　　⑤防腐刷漆；

　　⑥建立健全大修原始记录，要求测量数据准确，修理记录真实、清晰。

　　2、主要项目的检修安装注意事项

　　⑴设备大修须做好以下工作：

　　①制定修理方案；

　　②确定检修技术力量；

　　③确定修理内容；

　　④确定检修工时。

　　⑵做好检修前的准备工作：

　　①参加检修人员了解机体的结构状况；

　　②准备好图纸材料，掌握检修质量标准，做好原始记录；

　　③了解检修内容及损害部位情况，重点解决的问题；

　　④做好检修所需材料、备件、专用工具的准备工作。

　　⑶拆卸零部件，顺序有条不紊。

　　⑷清洗检查所有零部件。

　　⑸问题的处理和零部件的修复更换。

　　⑹装配按工艺要求进行。

　　⑺调整和试车。

　　3、检修安装质量标准见表7-10

　　表7-10

　　NO

　　名 称

　　间 隙（mm）

　　1

　　轴径向间隙

　　0.12～0.23

　　2

　　曲轴轴间间隙（定位环处）

　　0.40～0.80

　　3

　　连杆大头瓦径向间间隙

　　0.12～0.23

　　4

　　连杆大头轴向总串量（定位端）

　　1.0～1.72

　　5

　　连杆大头轴向总串量

　　7～7.5

　　6

　　连杆小头衬套径向间间隙

　　0.072～0.129

　　7

　　十字头与滑道径间间隙

　　0.21～0.35

　　8

　　一级活塞体与气缸间间隙

　　3.5（半径）

　　9

　　二级活塞体与气缸间间隙

　　3（半径）

　　10

　　三级活塞体与气缸间间隙

　　3（半径）

　　11

　　四级活塞体与气缸径间间隙

　　2.5（半径）

　　12

　　一级活塞环轴间间隙

　　0.23～0.13

　　13

　　二、三级活塞环轴间间隙

　　0.23～0.12

　　14

　　四级活塞环轴间间隙

　　0.23～0.12

　　15

　　一级支承环轴间间隙

　　16

　　二、三级支承环轴间间隙

　　17

　　四级支承环轴间间隙

　　18

　　填料密封环的轴间间隙

　　19

　　一级气缸止点间隙

　　3.15±0.5

　　20

　　二级气缸止点间隙

　　3±0.5

　　21

　　三级气缸止点间隙

　　3±0.5

　　22

　　四级气缸止点间隙

　　3±0.5

　　随着空分行业新工艺、新技术的不断引进，空分装置的配置更加系统化、专业化和现代化，同时给空分生产操作也带来了相应的难度。为此，空分行业的从业人员其知识结构要不断更新，专业技能要通过大量的工作实践，不断的总结和提高，使之更加专业化、娴熟化和程式化。

　　本章所讨论的就是空分装置的生产、操作的相关课题。在此，首先要对我们所使用的空分装置的性能特点有一个概括性的了解。

　　（一）常温分子筛净化

　　（二）增压透平膨胀机

　　（三）浴式冷凝蒸发器

　　（四）规整填料氩塔、全精馏无氢制氩

　　（五）DCS控制系统

　　（六）产品气外压缩流程

　　1、成套空分设备所属容器管道、机械设备、电器、仪表及公共系统均安装完毕，检查验收合格。

　　2、所配套的运转机械：空压机、增压透平膨胀机、氧压机、冷冻机、氩泵、水泵等单机试车合格并具备启动条件。

　　3、所有电控、仪控系统经调校并具备投运条件。

　　4、分子筛吸咐器充满填实，切换控制程序调试完毕，具备使用条件。

　　5、压力容器、管道、阀门气密性试验达标。

　　6、压力容器、管道、阀门除锈、脱脂、吹刷通过验收。

　　7、所有手动、自动调节阀门开关灵活；自动阀现场开度与信号输出开度保持一致。

　　8、所有安全阀调校整定完毕，具备投用。

　　9、分馏塔裸冷试验合格。

　　10、冷箱珠光砂要充满填实。

　　11、供电系统正常。

　　12、供水系统正常。

　　1、冷箱内低温容器管道加温、吹刷完毕，露点检测合格。

　　2、空分设备所有阀门均处于关闭状态。（膨胀机进行单独加温后，要对膨胀机进口阀、喷嘴调节阀及出口阀重点检查）

　　1、启动冷却水系统

　　⑴通知泵房做好供水准备。

　　⑵打开氮水预冷系统、膨胀机油站系统上、回水阀。

　　2、启动仪表空气系统和分子筛纯化系统切换程序。

　　⑴开启供仪表空气阀门，观察仪表空气压力在规定范围内。

　　⑵检查各切换阀门动作情况，做到开关及时到位，然后置“程序”状态。

　　⑶启动切换程序，确认程序步骤正确，检查各阀门的动作响应情况，确认动作无误、无滞后。

　　3、启动透平空压机

　　⑴检查空气过滤器，具备投用状态。

　　⑵接通冷却水系统。

　　⑶启动供油系统，检查油温情况，必要时启动电加热器。

　　⑷做好电机盘车，确认阀门开关状态等准备工作。

　　⑸按操作规程（或制造厂说明书）进行启动操作。

　　⑹按空分岗位需要，缓慢进行压缩机升压。

　　4、启动空分预冷系统

　　⑴接通就地液位显示器及一次仪表阀门。

　　⑵向水冷却塔供水，使液位达到正常值范围。

　　⑶缓慢增高压缩机出口压力，当导入空冷塔的空气压力大于0.4MPa并稳定时，启动常温、低温水泵。

　　⑷调节水泵压力及流量。

　　⑸按规程启动冷冻机组。

　　⑹缓慢增加空压机出口压力，使其达到设定值。

　　启动操作稳定后，要将液位控制由手动调节转换为自动调节，严密监视就地液位计液位显示与计算机显示值要相对应。确认自调阀动作正常，液位调节稳定。

　　预冷系统尤其是空冷塔液位是一项重要的监控项目，务必严加防范。

　　5、启动分子筛纯化系统

　　⑴确认分子筛切换程序、步骤准确无误，检查各切换阀、相关的调节阀门动作正常，且开关到位。

　　⑵使程序定格在分子筛吸咐器处于充压状态（或前次停车时的状态）。

　　⑶开启对应分子筛手动（或自动）充气阀，使吸咐器充压，达到0.45MPa。

　　⑷开启（分子筛后空气总管）启动短路阀向低压吸咐器导入加温、再生气体，同时调节压力、流量到正常值。

　　⑸当确认低压再生气体流经电加热器，将电加热器投入“程序”状态。

　　⑹确认各阀门、电热器都置“程序”位置后，将分子筛切换程序投入运行。

　　⑺分子筛吸附器投用后，即达到吸附再生一个运行周期后，确认水份、二氧化碳达到设计值，然后向分馏塔送气。

　　分子筛吸附器正常投用后，随着分馏塔内气量不断增加，要逐步使用塔内气体来替代空气启动回路中用于分子筛加温再生的气体。

　　加温、吹刷的目的是去除精馏塔内的灰尘、机械杂质等，并检查游离水不再存在。

　　加温、吹刷用的气体是分子筛吸附器后引出的常温干燥空气，分馏塔系统每一个吹除阀均应打开进行吹除，直到没有灰尘和水份为止。

　　全开空气进下塔前空气总管吹除阀，缓慢打开空气进分馏塔总阀或进主换热器分阀门。此时应特别注意分子筛吸附器压差应不超过8KPa，氮水预冷系统不允许低于0.4MPa.(空压机跟踪补气要及时、到位)因此，导气操作的阀门要缓慢，以避免分子筛床层遭受大力冲击和氮水预冷系统联锁掉泵。

　　1、吹刷主换热器空气流路

　　当分子筛纯化系统正常运行一个周期以上，经确认出分子筛空气露点低于-65℃时，二氧化碳含量小于1×10-6，可缓慢打开空气进分馏塔总阀。进入主换热器的空气，一部分经空气进下塔前总管的吹除阀排出；另一部分通过膨胀机系统增压机的进出口阀、旁通阀至主换热器中抽和底抽、膨胀机进口及进口吹除阀，对增压膨胀机空气流路进行吹除。

　　操作要点：

　　为确保透平膨胀机的安全，吹刷增压通道时，膨胀机密封气必须接通，油泵必须投入正常运行。

　　在吹刷主换热器通道时，应从每个板式单元进口阀进行流量和吹刷时间调节，以确保每个板式单元通道的吹刷效果。

　　2、吹刷下塔及主冷氮侧通道

　　在主换热器空气通道吹刷完成后，分别缓慢打开下塔底部液空吹除阀和主冷氮侧吹除阀。在吹刷下塔时，开始应关闭主冷凝蒸发器液氮至下塔回流阀，以便彻底吹刷主冷氮侧的通道。随后可间隔打开液氮至下塔回流阀。

　　3、吹刷上塔及氧、氮、污氮气体通道

　　打开氮气、污氮出过冷器管道吹除阀、氧气吹除阀、液氧吸附器、液氧产品吹除阀，然后进行上塔吹除的第二步，通过液空、液氮经上塔节流阀向上塔导气，并进行吹刷。此时，可关闭2项流路的吹除阀，也可以根据系统压力状况将已吹刷好的部分保持阀门的微开状态。

　　当以上流路吹刷完毕，随后打开氧气、氮气产品的放空阀和污氮去水冷塔的调节阀，对主换热器的氧气、氮气、污氮气体通道进行吹刷。

　　4、吹刷粗氩Ⅰ塔Ⅱ塔和粗氩冷凝器

　　⑴打开液空去粗氩冷凝器的调节阀及液空回上塔截止阀，对过冷器的液空管道、粗氩冷凝器的液空侧进行加温吹刷。

　　⑵打开粗氩塔Ⅱ塔底部吹除阀对上塔至粗氩Ⅰ塔、粗氩Ⅱ塔底部流路进行吹除。

　　⑶打开粗氩Ⅱ塔顶部放空阀（液化器顶部的吹除阀），对粗氩Ⅱ塔、粗氩冷凝器氩侧进行加温吹刷。

　　⑷打开循环液氩泵出口吹除阀和液氩进粗氩Ⅰ塔顶部的阀门，对循环液氩泵出口总管进行吹除。

　　5、吹刷精氩塔

　　⑴打开精氩塔底部吹除阀、精氩塔余气放空阀和吹除阀对精氩塔进行加温吹刷。

　　⑵打开出精氩冷凝器氮侧压力调节阀，液氮进精氩冷凝器阀，依下塔－精氩冷凝器－污氮气总管流路进行加温吹刷。

　　⑶打开精氩蒸发器液氮调节阀，对下塔－精氩蒸发器－液氮进上塔总管进行加温吹刷。

　　6、吹刷循环液氩泵。

　　打开循环液氩泵出口吹除阀，微开循环泵进口的加温阀。注意加温吹刷气量不能太大，防止液氩泵叶轮转动。

　　1、用分子筛纯化器出口达标的气体对分馏塔进行吹扫，当各吹除阀出口气体的露点≤－65℃以下，才能关闭吹除阀，转而吹扫别的管道。

　　2、在吹除各流路过程中，要逐渐开大空气进精馏塔总阀增加空气量，避免压力下降同时保证有足够的吹刷气量。

　　3、严格控制上塔压力＜0.05 MPa，避免上塔超压。

　　4、在接通各系统时，必须先开吹除阀，再开入口阀；停止吹刷时应先关入口阀，再关出口阀。

　　5、在吹刷过程中，空压机应在机旁就地进行保压操作，不能使用防喘振阀进行自动调节。

　　6、当吹除阀连续开关几次，出口气体无灰尘、杂质，露点达到－65℃时，加温吹刷结束。

　　在加温吹刷已开启的管路基础上，启动透平膨胀机，关闭和微开部分吹除阀，对主塔及相关的管路进行气路冷却循环，直至主塔及管线降至接近工作温度。

　　1、空压机已经投入运转；

　　2、空气预冷系统已投入运转；

　　3、分子筛纯化系统已投入运转；

　　4、分馏塔及各个流路已彻底加温吹刷。

　　1、按“透平膨胀机的使用说明书”或“操作规程”进行透平膨胀机的启动准备。

　　⑴通入密封气⑵启动油泵，调整润滑油油压⑶油系统冷却水

　　2、开启透平膨胀机系统增压机气体流路，膨胀机进气排气管上的各阀门。

　　3、缓慢开大喷嘴调节阀开度，直至全开，启动透平膨胀机。

　　4、缓慢关小增压空气回流阀，调节增压透平膨胀机额定转速，并达到额定转速下*大的膨胀量。

　　冷却精馏塔的目的，是将正常生产时的低温设备从常温冷却到接近工作温度的低温状态。

　　冷却开始时，空压机排量大于冷却精馏塔的气量，富余的压缩空气通过启动回流阀，参与分子筛加温再生。随着精馏塔各部分温度逐步下降，需要补充的冷却气量逐渐增加，此时缓慢启用精馏塔返流气体来补充分子筛子加温再生，逐步关小启动回流阀，以保证精馏塔不至于压力超高，因为压力超高将减少冷却循环流动的气量。

　　在冷却过程中，冷箱内各部分温差不宜过大，否则会产生破坏性热应力，从而导致设备的损坏。冷却过程中应按顺序缓慢进行，确保各部分温度尽量均匀。

　　⑴ 顺序开启冷却流路的阀门；

　　⑵ 保持空压机排气压力恒定；

　　⑶ 倒换加温再生气体时，要特别注意空压机排气压力，防止因操作过快而使空压机超压联锁停机、停泵。

　　1、增压透平膨胀机的控制

　　在冷却阶段，透平膨胀机产冷量应保持*大。

　　在这一阶段，相继启动两台膨胀机，保持额定转速允许的*大膨胀量，并随着温度的不断降低，随时进行相应调整。掌握膨胀机产冷的性能特征，尽量使膨胀机在相应高温状态下运转，以便获取*大的冷量。进入积液阶段要通过膨胀机机前温度调节，使之尽可能的降低，但不得使机前带液，以便获取积液时所需要的低温冷源。

　　2、接通冷却流路

　　⑴第**路：液空、液氮流路。开液空进上塔调节阀，液氮进上塔调节阀。

　　⑵第二流路：冷却主冷、主换热器氧通道。开产品氧放空阀。

　　⑶第三流路：冷却上塔、过冷器和主换热器的氮气通道。开纯氮气出精馏塔去水冷却塔调节阀。

　　⑷第四流路：冷却粗氩Ⅰ塔、Ⅱ塔、粗氩冷凝器。

　　① 打开粗氩放空阀、底部排液阀、粗氩调节阀和粗氩液化器吹除阀。

　　② 打开液空进粗氩冷凝器调节阀及冷凝器液空回流阀。

　　⑸第五流路：冷却精氩塔。

　　① 打开精氩塔顶部的废气放空阀、吹除阀和精氩塔底部的液氩输送阀、吹除阀，对精氩塔进行冷却。

　　② 打开出精氩塔冷凝器压力调节阀、液氮进精氩塔冷凝器调节阀，冷却精氩塔冷凝器氮侧流路。

　　③ 打开精氩塔蒸发器液氮调节阀，对精氩蒸发器氮侧流路进行冷却。

　　3、倒换分子筛吸附器再生气源

　　在空分设备启动时，分子筛的再生气体采用分子筛净化后的空气。当空分设备启动后分馏塔有足够的再生气量时，可改用污氮气作为分子筛再生气体。

　　4、启动冷箱充氮系统

　　在空分设备冷却过程，冷箱内温度逐渐降低，应及时启动冷箱充氮系统，避免冷箱内出现负压，防止湿气吸入。

　　5、冷却阶段注意事项

　　⑴ 随着冷却气流的增加，应不断补充空压机的加工空气量，空压机出口压力稳定在0.52MPa，空压机应在机旁仪表盘就地控制。

　　⑵ 在整个冷却过程中应控制各部分温度，温差不要太大。

　　⑶ 加快冷却速度，应*大限度的发挥膨胀机的制冷能力，随着塔内温度的降低，应逐渐增加膨胀量，随时调节膨胀机工况，以膨胀机出口不产生液滴为原则，尽量降低膨胀机出口温度。

　　⑷ 在分子筛再生气由空气转换为精馏塔返流气过程中，应特别注意阀门的调节要缓慢、酌量进行，保持平稳切换，严防空压机超压和失压。

　　⑸ 在冷却阶段，空分设备各阀门应处于手动控制状态。

　　⑹ 下塔、主冷底部出现液体时，本阶段结束。

　　进入冷却阶段的后期，空气开始液化，下塔、主冷相继出现液体。随着下塔、上塔工况逐步投入，液体逐渐积累，待主冷液位达到工作高度，即基本具备产品的调纯。

　　要充分认识积液阶段是设备投入的一个关键阶段。要及时的发现和有效的控制各种形式的冷量损失，如冷却阶段所开启的各类大小吹除阀、仪表阀、分析阀应全部关闭；主换热器热端温差要严格控制，保持组与组之间的平衡；主换热器热负荷要充足，即积液阶段要尽量通过底抽使膨胀机机后温度降到*低值，还要严格控制不能突破液化温度。同时，要全力发挥膨胀机的*大产冷能力，膨胀机进气压力要保持较高压力状态。在积液开始，要使膨胀机机后温度降下来，使装置获得生成液体的低温冷源。

　　1、膨胀机机后温度随着系统温度降低，系统压力也有所降低，用空压机进口导叶、出口调节阀及时补充气量，保持膨胀机在较高压力状态运行。

　　2、尽量使用主换热器底部温度调节阀，使机前降至-155℃以下。

　　3、微量开启主换热器中部温度调节阀，控制机后保持3℃左右的过热度。

　　当主冷液面上涨至接触主冷板式换热器时，主冷压力在短时间内出现波动，随着液面持续上涨，压力趋于平稳，此时应酌量开启下塔回流阀，随着液氮回流阀的每次开启，下塔、上塔的压力阻力随之发生变动和增长，此时应注意阻力在不断的增长中，对主冷液面则不要求必须快速增长。

　　在积液阶段，该阀门不要求有开度，因为随着阀门的开启，进塔空气量要有相应增加，随着空气量的增加，主换热器热端温差其复热不足冷损将大大增加，同时对系统压力有着显着的影响。

　　随着主冷液氮回流阀和主换热器冷端液化工作的持续进行，下塔必将聚集大量的液体，积液阶段液空调节阀的开度，暂不考虑控制下塔液面高度，要尽量将液体全部输送到上塔，增加上塔的汽液扰动，以系统压力不明显下降为原则。

　　1、积液阶段要严格控制主换热器热端温差的平衡，尽量减少因偏流造成的冷量损失。

　　2、中部温度不宜过低。过低则会造成大量的复热不足冷损，以控制在-100～-110℃为宜。

　　3、膨胀机温度控制不宜偏高或过低，偏高（如-175℃以上）不能为装置提供液化所需冷源；过低（如低于机后压力对应液化温度值）将会产生液击，直接损坏膨胀机。

　　4、下塔、主冷**出现液体时要及时排放，因液体的冲刷携带作用，可能将容器管道内灰尘、杂质颗粒物带到液体中。要将**积累的液体及时排放，直至干净清洁为止。

　　5、随着积液工作的进展，系统压力要不断的进行补充。气体转化为液体，空气的体积变化比为 675：1，系统压力要发生较大变化，空压机要通过导叶及放空阀对空分系统进行及时气量补充。

　　6、系统压力尤其是低压部分尽量保持在0.04-0.05MPa之间。

　　当主冷液位积累达到正常工作的高度，要通过系列阀门的调整，逐步建立主塔正常的精馏工况。为使纯度能够尽快达标，产品产量要按设计值70-80%提取，随着纯度的不断提升，产品产量逐步提取到位。保持两台膨胀机全量运行，为氩系统投用继续提供冷量需求。

　　1、下塔液空节流阀减量，逐步建立下塔的液空液面的高度，使之保持在500-600mm。

　　2、下塔液氮回流阀逐步开启，确保下塔拥有足够的回流液，主冷有着足够的蒸发量。

　　3、上塔液氮节流阀逐渐开启，其开度以下塔顶部氮气保持在99.99%，为上塔顶部提供回流液。

　　4、开启机后旁通污氮阀门，可使一定量的膨胀空气引至污氮管道排出。

　　5、视纯度情况，氧氮产量逐步提取到80-90%。

　　6、各项指标达到正常后，氧氮产量按设计值取出。

　　下塔液空36-38%O2

　　下塔氮气纯度99.99%N2

　　主冷氧气99.5% O2

　　上塔污氮1.5% O2

　　上塔顶部氮气99.999% N2

　　氩（Ar）是一种无色无味的气体，原子量为39.944，在空气中含量为0.932%。它即不燃烧，也不能助燃，化学性质不活泼。利用它的惰性，可作为电弧焊的保护气体，焊接通常难以焊接的金属或合金，如铝、镁、铜、镍、钛、钼或不锈钢等。在炼钢过程中用氩作环境气体，可使钢水成分均匀，去除掉溶解于钢水中的氢、氧和氮等杂质，并能缩短冶炼时间，提高产量、节约电能等。氩气新掘起的应用是“氩——氧脱碳炼钢”，即AOD法，用于不锈钢、低合金钢、电工钢和工具钢等特质钢种的精炼。还可采用氩、氧混合气体吹炼不锈钢。另外，半导体硅的制造，也要用高纯氩气作保护气和运输气（氩气在高温下保护单晶硅生长）。

　　氩是空气中含量*多的稀有气体，它在空气中含量为0.932%，它的沸点介于氧、氮之间。当它进入空分设备下塔并沿塔板上升时，由于氩、氧相对氮来说是难挥发组分，它们要比氮更多地冷凝到液相中去。因此，气相含氩量逐渐减少，到塔顶后只有百分之零点几的含量，氩大部分冷凝在液空中。一般来说，下塔液空中氩含量大约在1.3%～1.6%之间，而液氮中氩含量非常小。

　　在空分设备上塔液空进料口上、下分别有两个氩富集区。原因是氩含量为1.3%～1.6%的液空从液空进料口往下流时，在塔板上遇到上升的蒸气，人部分液体要蒸发出来，其中，易挥发组分氮要比氧、氩更多地蒸发到气相中去，所以液相的氧、氩浓度逐渐提高，但是，经过一定的数量塔板的精馏，液相中的氮基本蒸发完了，剩下的仅有氧、氩组分，液体再往下流实际上就是氧、氩精馏。由于氩对于氧来说是易挥发组分，在下流过程中氩比氧蒸发得多，因此这些部分的气相中氩含量又逐渐增加，这样就形成了液空进料口以下的氩富集区。氩在上塔的分布情况如图9-1所示。

　　空分设备上塔提馏段的上升蒸汽和液空节流后的蒸汽中都含有一定数量的氩。蒸汽在上升过程中遇到下流的冷液体后，就有部分蒸汽要冷凝成液体。其中难挥发的氧和氩要更多地冷凝到液相中去，气相中氩含量本应该逐渐减少，但因为气相中氧的含量大于氩，而且氧相对氩是重组分，所以氧比氩更多地冷凝到液相中去，因而在*初的几块塔板处，氩的浓度相对有所提高。随着氧的大量冷凝，氩冷凝量相对增加，气相中氩的含量逐渐减少。这样就形成了液空进口以上的氩富集区。

　　图片丢失9-1

　　图9-1可以看出，提馏段（液空进口以下）氩富集区气氩浓度比精馏段（液空进口以上）氩富集区的高。另外在整个精馏段氩富集区均含有氧、氩和氮3种组分；而在提馏段的上部含有氧、氩和氮3种组分，在其下部则只有氧和氩两种组分。考虑到在制取粗氩时，氮含量过高易造成“氮塞”现象，并且粗氩中含氮过多也会给制取精氩带来困难，因而在提馏段氩含量*大的位置稍低的地方设置了抽口。这个部位抽出的气体是制取粗氩的原料气体，被称为氩馏分。氩馏分中各组分的含量为：氩8%～10%，氮<0.1%，氧90%～91%。

　　全精馏无氢制氩是目前较为主流的制氩方式，新制造的设备都采用了该项技术。在相同的压力下，氮的沸点远离氧和氩的沸点，分离较为容易，通过1台精氩塔就可以彻底分离。然而，氧和氩的沸点却非常接近，如果要纯粹依靠低温精馏净除氩中的氧，就需要很多的理论塔板数。筛板塔的*小阻力是受到限制的，即必须维持气泡穿过液相这一个稳定的两相区。为实现这个稳定性所需的*小压力降，每块理论筛板约为343.23Pa（即35mmH2O柱），这样粗氩塔的总塔板数必然要受到限制。因为粗氩塔顶部的氩气要被与上塔相同压力下的富氧液空所冷凝，粗氩冷凝器所能达到的*低温度是一定的，再加上粗氩冷凝器需要保持一定的传热温差，因此，粗氩塔顶部能达到*低温度也是一定的。在塔顶上升气体成分不变的情况下，这一温度对应的冷凝压力也是一定的，也就是说粗氩塔顶部的压力也是一定的。这就限制了筛板粗氩塔的理论塔板数，一般能使粗氩塔有效工作的理论塔板数为40～70块。很显然，采用阻力如此大的筛板塔是不可能将沸点靠的很近的氧、氩彻底分离。

　　利用规整填料可以使每块理论塔板的阻力降低到49.03～98.06Pa(5～10mmH2O柱)，这么小的压力降允许粗氩塔设置足够多的理论塔板数直接通过低温精馏生产出氧含量极低的粗氩，这是全精馏无氢制氩工艺得以实现的根本所在。

　　全精馏无氢制氩工艺流程如图9-2所示。从精馏塔上塔的适当部位抽取气相氩馏分，进入粗氩塔进行精馏。由于全精馏无氢制氩的粗氩塔塔板数较多，塔高不利于安装和保持垂直度，因而把粗氩塔分成粗氩Ⅰ塔和粗氩Ⅱ塔两段。在粗氩Ⅱ塔顶部是粗氩冷凝器，冷源是来自液空过冷器的液空，从粗氩Ⅱ塔上升的粗氩气大部分被冷凝下来作为回流液。在粗氩Ⅱ塔底部的液体通过循环液氩泵增压后被送入粗氩Ⅰ塔顶，作为粗氩Ⅰ塔的回流液。粗氩Ⅰ塔底部的液体靠位差和自重回到上塔的相应部位。在粗氩冷凝器中未被冷凝的粗氩气作为工艺氩被送入精氩塔的中上部，并在精氩塔中进行氩、氮分离。在精氩塔底部是精氩蒸发器，热源是来自下塔顶部的压力氮。在精氩塔顶部是精氩冷凝器。粗液氩在精氩塔内精馏，*后在塔釜得到高纯度的产品氩。

　　图片丢失9-2

　　氩馏分稳定是控制粗氩塔精馏工况的关键，因此，要提取合格的粗氩必须确保主塔工况稳定。产品氧、氮纯度发生变化时，氩在上塔的分布也会发生变化,然而氩馏分抽口是固定不变的，因此氩馏分的组分也会随之变化。经验证明，氧气纯度每变化0.1%，氩馏分中氧含量就要变化0.8%～1%，氩馏分中氩含量是随氧纯度的提高而降低的。这是因为氧纯度提高后，提馏段氩富集区上移，氩馏分抽口处气体中的氩含量降低。反之，提馏段氩富集区下移，氩馏分抽口处气体中的氩含量上升，但是氮含量也会相应增大。在允许的范围内，适当的增加产品氧的抽出量，可以降低氩馏分的氧含量；反之会增加氩馏分的氧含量，氮含量也随之下降。

　　另外一个影响氩馏分稳定的重要因素是膨胀空气量。在常规外压缩流程中，由于膨胀空气的膨胀后压力很低，所以膨胀空气只能被送入上塔的适当部位，在膨胀空进口以上段的液气比降低，组分的分离能力减弱，使氩馏分中氩含量降低，氮含量增加。一般在外压缩流程中，氩馏分中氩含量控制在8%～10%之间，空分设备的氩提取率约为70%。而在膨胀空气进下塔的内压缩流程中，氩馏分的氩含量可以高达12%左右，氩提取率可以提高到90%～92%。

　　值得注意的是，上塔操作压力大幅度波动也会导致氩馏分中氩含量的变化。例如分子筛纯化系统切换升压时，均压阀自动打开，使下在进行吸附工作的吸附器中的一部分空气进入再生的吸附器中，进精馏塔的空气量减少，造成上塔操作压力下降，氩馏分中氩、氮量升高；吸附器卸压阶段，来自上塔的再生污氮气不会进入吸附器而经过放空阀放空。如果放空没及时打开，就可能使上塔憋压而引起操作压力升高，精馏效果降低，氩馏分中氩含量减少，氮含量增加。

　　如果氩馏分含氮量过多，大量氮进入粗氩塔后不能被粗氩冷凝器冷凝，而积聚在粗氩冷凝器的粗氩侧，致使粗氩中的氮含量剧增。由于分子筛净化流程空分设备中粗氩塔的粗氩冷凝器的传热温差是按一定的粗氩组分设计的，因而粗氩中氮含量大幅升高将导致粗氩冷凝器温差减小，甚至为0。这样，粗氩气的冷凝量减少，氩馏分的抽出量也减少，气体上升速度减小，*终造成塔板漏液，粗氩塔精馏工况被破坏。这就是通常说的“氮塞”现象。

　　一般情况下，氩系统设备的冷却应该与主塔设备同时进预冷，即在空分设备冷开车出氧的同时将氩系统的冷却流路打通，使保冷箱内的所有设备管道同时进行预冷，这样虽然会延长空分设备的启动出氧时间，但对塔内管道冷缩应力的减少是有帮助的。

　　具体操作：

　　1、气体冷却阶段

　　在启动膨胀机之后，到空气进下塔温度降到液化温度之前（＞-172℃），应对粗氩塔、精氩塔以及相关设备管道进行同步冷却：

　　⑴打开粗氩塔吹除阀，精氩塔顶部尾气排放阀、精氩塔底部吹除阀进行从主塔氩馏分抽口直至精氩塔未端流路上的所有设备、管道进行冷却。

　　⑵打开液空进粗氩塔冷凝器液空节流阀进行粗氩冷凝器，液空管线进行冷却。

　　⑶打开液空进工艺氩液化器、节流阀进行液空管线及液化器冷却。

　　⑷打开精氩塔冷凝器液氩节流阀及管路上前后截止阀，进行精氩塔冷凝器液氮流路及精氩塔冷凝器的冷却。

　　⑸打开下塔至精氩塔蒸发器氮侧相关阀门，冷却精氩塔蒸发器氮侧管路及精氩塔蒸发器。

　　⑹打开产品氩至氩槽流路及氩汽化器流路进行相关管路的预冷。

　　⑺在空气进下塔温度接近-172℃时应将液空粗氩塔冷凝器节流阀、液空进工艺氩液化器节流阀、液氮进精氩塔冷凝器节流阀、精氩塔蒸了发器氮侧节流阀全部关闭，不得使液体进入氩系统及相关设备。

　　2、液体冷却阶段

　　⑴待粗氩塔顶部氩侧温度降至足够低时（≈-130℃左右）微开液空进粗氩塔冷凝器节流阀，（粗氩塔吹除阀要保持一定开度），使粗氩塔冷凝器逐渐进入液体工况。此时一定要注意保持主冷液面足够高、膨胀量足够大，在主塔冷量富余的情况下，使多余冷量向氩塔转移。

　　⑵当粗氩塔接近液体工况后，粗氩塔Ⅱ底部会逐渐出现液体。

　　⑶待粗氩塔底部液位达1500mm以上后，具备起动工艺液氩泵条件。

　　1、起动前的确认：

　　⑴回流阀全开，泵后输出阀全开。

　　⑵粗氩塔底部液位达1500mm以上。

　　⑶氩泵泵体加温完毕，吹除口露点＜-60℃。

　　⑷电气系统检查完毕，旋转方向正确。

　　2、预冷泵体：打开氩泵泵后吹除阀，缓开氩泵进口阀，对泵体进行液体冷却。预冷过程中要不时地进行盘车以防抱轴。泵后吹除口完全为液体，说明泵已经预冷好。

　　3、起泵：按下氩泵起动按钮，在保证泵压大于0.7～0.8Mpa的情况下逐渐缓和打开出口阀，关闭泵后吹除阀。若压力上不来或泵体有异常声响，应立即停泵，继续预冷5分钟，再重新启泵。

　　全精馏无氢制氩系统在粗氩塔工况建立之前，要对系统进行一次仔细调整，应把整套空分设备作为一个整体考虑，不要顾此失彼。任何操作都会对主塔和制氩系统工况产生影响。

　　1、稳定空压机背压，空压机的恒压调节一般采用两种方式：方式一、通过防喘振放空阀进行恒压调节，保证始终有10—15%的放空量，切换时放空阀自动关小，以弥补充压过程造成的系统压降。方式二、通过入口导叶进行自动恒压跟踪，切换时导叶自动开大，来弥补背压不足，两种调节方式依据机组自身条件可进行不同选择，但在调氩前要通过调整入口导叶开度。自动调节器的PID参数等手段，即不要出现过量放空造成能耗浪费，也要满足恒定在空压机排压的要求，使系统切换时波动*小。

　　2、纯化系统的调整

　　⑴调整充压时间在15～18mm之间，若充压阀选用为调节阀，则可使充压阀分阶段缓慢打开，保证整个充压期间压力均匀升高，使空压机排压能够有效得到跟踪。

　　⑵调整再生气量稳定，通过调整与加温、冷吹、放空切换阀相串联的手动蝶阀开度，使再生气在加温、冷吹、放空过程中平缓切换无台阶，基本保持恒流。

　　⑶适当控制膨胀空气进上塔的量，进上塔膨胀空气量控制在加工空气时的10%～14%以内。

　　⑷通过调整上塔、下塔回流比，以及氧、氮、污氮返流气的比例，使调氩前主塔满足液空纯度36～38%，下塔液氮纯度99.99%，上塔氮气纯度99.999%。污氮含氧量为1～1.5%，且连续4个小时以上保持稳定。

　　粗氩塔投运前需满足下列条件：1、主冷液位足够高，2、膨胀数量足够大，3、主塔工况稳定，D、氩泵运行正常。

　　粗氩工况建立初期，应将工艺氩排放量开得偏大些，随着粗氩负荷的建立可逐渐关小，工艺氩排放量*终控制在工艺氩总量的40～50%就可以了。

　　粗氩工况的建立，随着液空进粗氩冷凝器量的逐步增加，而维序渐进。不得使主冷下塔以及粗氩粗氩塔底部液位出现大幅波动。

　　氩馏份组成的稳定性是粗氩塔正常工况建立的基础，氩馏分氧含量偏高，将氩提取率下降，有时甚至无法正常将工艺氩馏降至正常值（≤2PPm）若氩馏分氧含量太低，则氮含时往往会升高，氮含量过高，会导致粗氩塔精馏工况恶化，产生“氮塞”。

　　氩馏份含氩量通过调整主塔工况来达到目的。调整时一定要把主塔和粗氩塔视为一个整体来考虑，两者中任一参数偏离正常工况往往都会引起氩馏份组成的变化，因此操作调整时一定要谨慎小心，且缓慢进行，通常的调整方法是在保证其它参数稳定的基础上，通过增大氧产量可提高氩馏份含氧时，通常氩馏份氩含量一般控制在8～10%，粗氩循环量为工艺氩正常取出量的35～40倍左右。

　　当工艺氩含量≤5PPm时，可以进行精氩塔的投运，投运时首先要对精氩塔进行彻底的预冷。这项工作可以在粗氩塔投运后将工艺氩主体部分导入精氩塔进行设备冷却。

　　首先微量增加粗氩塔冷源，待精氩塔压力下降时，可适当减少工艺氩放空量，*终直至工艺氩放空阀全关。

　　待精氩塔底部液位上升至1000mm以上后，可逐渐增大精氩塔蒸发器负荷，进行满足氩、氮分离的要求。

　　由于精氩塔主要是实现氩、氮分离，由于氩、氮的沸点相差较大，故实现起来相对容易些。尾气排放量必须满足将工艺氩中分离出来的氮气全部排掉，否则影响精氩塔的正常精馏。

　　精氩塔投运后，及时分析精氩塔底部液氩纯度，当氧≤2PPm、氮≤3PPm后，将产品氩导放贮槽。

　　1、故障现象：发生轻微氮塞时，表现为粗氩塔冷凝器温差缩小，粗氩冷凝器液空液位略有上升。粗氩塔阻力有所下降，粗氩塔底部液位下降，精氩塔压力上升，精氩塔冷凝器液氮液位有所上升。

　　2、 原因分析：发生轻微氮塞，往往是由于主塔工况控制发生偏差，导致氩馏份中氮含量有所增高，也可能是工艺氩进精氩塔的总量偏小导致工艺氩中的氮成分不能及时从精氩塔顶部得到排放，积累到一定程度，引起工况有所变化。

　　3、处理办法：

　　（1）及时适当降低氩馏份含氩量。

　　（2）开大液氩泵回流阀，防止粗氩塔底部液位偏底引起氩泵掉压。

　　（3）适当增大工艺氩的取出量。必要时可以部分放空。

　　（4）开大精氩塔顶部尾气排放阀。

　　故障现象：粗氩塔温差急剧缩小，甚至出现零温差，粗氩塔液空液位急剧上升至满量程。粗氩塔阻力快速下降，甚至为零阻力。粗氩塔底部液位下降，精氩塔无法正常工作。

　　原因分析：发生严重氮塞，往往是由于主塔工况出现大的波动，严重影响了氩馏份的成分比例。这时，要找出主塔发生波动的原因，及时正确进行处理，粗氩塔发生严重氩塞后，不要勉强抢救，以免将过多的氧成份拉向粗氩塔，延长恢复工况时间。

　　具体处理办法：暂时将精氩塔，粗氩塔切除，通过工艺氩排放吹除阀将粗氩塔多余的氮成份排掉，重新将粗氩塔投入。

　　当精氩塔顶部冷源液氮温度过低时，通过尾气携带出来的氩就会可能达到三相点，以固体形式析出，从而堵塞精氩塔顶部尾气排放通道，这就是所谓的“氩固化”。

　　具体现象表现为精氩塔压力升高，精氩塔冷凝器液氮液位升高。工艺氩流量降低，尾气排放量很少或没有。

　　处理办法：将精氩塔切除，排净精氩塔冷凝器、蒸发器所有液体，用干燥氮气对精氩塔冷凝器液氮侧进行加温。

　　所以在精氩塔运行过程中要注意控制好冷凝器工作压力以及精氩塔压力。

　　空分设备仪控系统的仪表有检测仪表、显示仪表、控制仪表及执行器四大类，如图1-1所示。仪控系统通常由现场仪表、机旁柜（含二次仪表）、分析仪柜、配电柜、UPS、DCS（或FCS、PLC）等构成。

　　仪表

　　检测仪表

　　分

　　析

　　仪

　　流

　　量

　　压

　　力

　　物

　　位

　　温

　　度

　　转

　　速

　　振动

　　位移

　　显示仪表

　　控制仪表

　　数

　　显

　　器

　　记

　　录

　　仪

　　监

　　视

　　器

　　闪光报警器

　　分散型

　　控制

　　系统

　　DCS

　　可编程序控制器

　　+

　　工业控制机

　　PLC+IPC

　　模块化控制

　　仪表

　　现场总线控制

　　系统

　　FCS

　　执行器

　　气动

　　调节阀

　　电动

　　调节阀

　　导 叶

　　（长行程

　　执行机构）

　　导 叶

　　（电动

　　执行机构）

　　图10-1 仪控系统仪表分类

　　利用检测仪表去查明某一天时刻、某一物理量的大小，检测或变送出该物理量的瞬时或连续变化值，这个数值称为测量值。测量分直接测量和间接测量两种方式。直接与被测介质接触的测量方式为直接测量，进行直接测量的仪表有变送器、铂电阻和分析仪等等；反之为间接测量，即测量元件不直接与被测物体接触，进行间接测量的仪表有转速探头、振动和位移探头等。间接测量一般利用电磁感应的原理进行测量。在空分设备上主要检测的过程变量有流量、压力、压差、液位、温度、转速、振动位移及气体组分。现在介绍应用在空分设备上的主要检测仪表。

　　1、流量测量仪表

　　在空分设备的流测量中，主要采用的测量元件有孔板、威力巴（或阿牛巴）、低温液体流量计、电磁流量计、玻璃管转子流量计和金属管转子流量计等。

　　⑴孔板

　　孔板结构如图10-2所示（以环室角接取压、平焊连接为例）。其主要的测量原理是：充满管道的流体，当它流经管道内的节流件时，流速将在节流件处形成局部收缩。此时流速增加，静压下降，在节流元件前环室及后环室产生差压。流量愈大，差压愈大。因而可依据差压来衡量流量的大小，此差压通过导压管引出至差压变送器，通过差压变送器测出差压值△p测量。需要注意的是，在现场调试时，差压变送器上设置的量程必须与孔板厂家提供的*终计算结果一致。

　　图片丢失图10-2

　　孔板与管道之间的连接，一般采用焊接或法兰连接的方式。冷箱内的孔板一般采用一体化环室，与管道直接对焊连接，以减少冷箱内泄漏点；冷箱外的孔板可以采用法兰连接。孔板本体所带的对夹式法兰与管道焊接时，若被测介质压力≤2.5Mpa，可以采用平焊方式，把管道套进法兰孔后，边缘焊起来；若被测介质压力≥4.4Mpa.则须采用对焊方式，法兰采用高颈法兰。

　　孔板制造简单、成本低，且能保证较高的精度。其缺点是压力损失比较大。在压力高、流速大的场合，孔板边缘容易磨损及变形，长期测量的精度会下降。另外，被测介质若含有固体杂质时，容易在环室内积聚，从而加大测量误差。用孔板作为节流件来测量流量是空分设备上*常用的测量方法。

　　⑵威力巴（或阿牛巴）

　　威力巴（或阿牛巴）采用均速流量探头来测量。与孔板相比，*大的优点是压力损失小，其压力损失一般为孔板的1/10；重复测量的精度高，安装简单（尤其是对大径的管道）。威力巴（或阿牛巴）安装时，对管道直管段要求非常严格，必须保证被测流体处于稳流状态，否则将明显影响测量精度。威力巴（或阿牛巴）在某些场合应用，能减少能耗，例如污氮进分子筛吸符器的流量若用威力巴（或阿牛巴）测量，将比传统的孔板测量减少0.8～1.0kpa(约80～100mmH2O)的阻力损失，即上塔的操作压力将下降0.8～1.0kpa。但价格较高。

　　⑶低温液体流量计

　　空分设备的运行，有时需要测量低温液体（例如液氧、液氮和液氩）的流量，测量低温液体流量时必须在整个测量过程中避免产生气、液两相，所以不能采用应用节流原理测量流量的仪表。目前涡街流量计被较多地应用在空分设备低温液体流量的测量上。质量流量计也可以用来测量低温液体流量，但价格较涡街流量高，且安装体积大。

　　涡街流量计的工作原理是以已知的旋涡现象为根据，即冯卡曼原理。流体经过非流线形物体时，会被分割产生小的涡流或旋涡。这个涡流频率直接与流速成比例。

　　涡街流量计主要的测量元件是一个涡街发生器，在流体经涡街发生器的前、后时，流体的状态均应是100%液体。若存在气、液两相，则涡街流量计的测量值无**度可言。可测量的过程流体的温度范围为：-200～427oC　（分体形）。

　　涡街流量计在不同管道条件下安装，其直接段要求不同，必须参阅相关样本。

　　⑷电磁流量计

　　电磁流量计理论依据为法拉第电磁感应定律，即：导电液体在磁场中做切割磁力线运动时，导体中产生感应电动势，其感应电动势为：

　　E1=KE1BDv （11-5）

　　式中：E1　　　　　感应电动势，即流量含量，V

　　KE1： 系数

　　B：　磁感应系数，T

　　D：测量管内径，m

　　v：　液体不平均流速，m/s

　　电磁流量计测量流量，前提是被测介质必须能导电。在空分设备的流量测量中，空气预冷系统的水流量往往采用电磁流量计来测量。这是由于空气预冷系统的水中往往含有一定固体杂质，若用孔板环室取压，在环室内往往容易积聚脏物而引起测量滞后及误差。电磁流量计选型时，要注意电极应有防污垢积聚的有效措施。电磁流量计有一体式与分体式两种形式。

　　⑸玻璃管转子流量计及金属管转子流量计

　　玻璃管转子流量计和金属管转子流量计均属于浮子类测量仪表。转子流量计的检测件由一根由下向上扩大的垂直锥管和一只随着流体流量变化沿着锥管上下移动的浮子组成。流量增大，浮子上升;流量减小，浮子下降。转子（浮子）流量计结构简单，价格便宜，但精度不高。一般用作现场指示用。玻璃转子流量计用作空分设备冷箱气封气的流量指示;金属管转子流量计用作空分设备低温液体泵密封气的流量指示。

　　2、压力测量仪表

　　在空分设备的压力测量及控制中，主要采用的测量元件有压力变送器、弹簧管压力表和压力控制器等。

　　⑴压力变送器

　　压力变送器把被检测点的过程压力通过一定的检测手段检测并变送成4～20mA的信号，一般可带有现场表头指示，以方便调校和检查故障。在空分设备氧气介质（当被测介质中的氧含量超过21%时均以氧气介质处理）的压力压差的测量中，压力变送器中膜盒的填充液均为惰性油——氟油，且变送器应经过脱脂禁油处理。

　　目前压力变送器精度*高能做到0.04，*快响应时间为100ms，量程比*大100：1（但超过10：1的量程比，精度就会受到影响）。需要进DCS进行显示、控制的压力测量点均需采用压力变送器进行测量。

　　空分设备上使用的压力变送器的测量原理有下列几种：电容式、扩散硅式和单晶硅式。

　　①电容式压力变送器：依靠电容器的电容量变化来工作。其变换部分就是一个可变电容，感压膜片作为可动电极，其电容将随感压膜片的位移而变化。这种传感器**的可动部件就是有预张力的感压膜片，而没有机械传动与调整部件，所以结构简单、稳定可靠，并可达到高精度。

　　②扩散硅式压力变送器：为应变式压力传感器。过程压力的变化会引起扩散硅传感器电阻值的变化，由惠斯登电桥检出电阻值。扩散硅测量时必须避免周围温度的变化对测量造成的误差，所以一般温度特征和静压特征被储存在微处理器中，以对压力测量进行在线补偿。

　　③单晶硅式压力变送器：为振弦式压力传感器。在1个单晶硅芯片上加工出两面三刀个形状和大小完全一致的谐振梁，在受压将形变时，中心谐梁将受压缩力而频率降低，边缘谐振梁因受到张力而频率提高，即两个频率之差对应不同的压力信号。对两个谐振梁来说，由温度引起的频率的变化，过缘谐振梁的增量和中心谐振梁减量刚好抵消，故温度变化对单晶硅式压力变送器测量没有影响。

　　⑵弹簧管压力表

　　弹簧管压力表可作为现场压力指示仪表，不带4～20mA远传。弹簧管压力表的敏感元件是截面为椭圆形的弹性C形管。在C形管承受压力时，C形管自由端位移带动指针来指示压力。普通弹簧管压力的精度一般在1.5～2.5级，精度等到级相对较低。弹簧管压力表一般用作仅需现场指示、精度要求不高的场合。

　　⑶压力控制器

　　压力控制器又称为压力开关，主要用作对过程压力的自动报警或联锁。当过程介质的压力高于或低于设定的压力值时，压力控制器的接点产生动作闭合或断开）。现空设备中用压力控制器参与报警、联锁的点很少，已用压力变送器检测的测点需要参与报警、联锁的，一般从DCS中产生的报警旗标量中得到。