关于空分工程设备安装的要点解析

摘要:空分设备主要包括空气过滤器、空压机、分子筛系统、空气分离系统、氧压机等,在冶金、化工等行业有着广泛的应用。在我国社会经济快速发展和现代高科技不断进步的形势下,空分设备不断更新和完善,随之对空分工程设备安装提出更高的要求。本文就此先分析了空分工程设备发展现状,并着重探讨了空分工程设备安装要点,旨在给相关工作人员提供一定的参考。

关键词:空分工程；设备安装；技术

中图分类号：K826文献标识码： A

一、我国空分设备发展概况

近年来，国内空分设备制造企业积极开发大型空分设备，并且在逐步进行产业链的延展，试图通过充分开发和利用自身技术和人才优势，打造大型空分设备生产基地。首先是杭州杭氧股份有限公司与开封空分集团有限公司合作开发了宝钢30000ｍ3/ｈ空分设备，打破了30000ｍ3/ｈ以上等级空分设备制造国产化的瓶颈。该套空分设备采用当代先进的规整填料和全精馏制氩技术，主要指标达到国际先进水平，这是中国空分设备制造业的一个里程碑。紧接着，开封空分集团公司为德州恒化集团设计制造了内压缩流程40000ｍ3/ｈ空分设备，杭氧为通钢设计制造了52000ｍ3/ｈ空分设备，结束了中国大型空分设备完全依赖进口的历史。

目前国产空分设备实现了规整填料、无氢制氩、内压缩流程等第六代先进技术，并且具备了大型化、高负荷、多工况、自动化、低能耗、长周期等诸多特点。近几年，非低温气体分离技术（变压吸附、膜气体分离）异军突起，风靡全国。这些技术不但可以分离氧气、氮气，还可以分离回收二氧化碳、一氧化碳、氢气、甲烷等气体。同时，高纯气体、特种气体、电子气体的纯化和制备技术也不断发展，数量和品种日渐增多，满足了科研、电子等工业的部分需要。而且一些空分设备制造厂现在也发生了经营观念的转变，改变原来只是埋头造设备的模式，开始介入气体生产。

尽管中国空分设备产业取得了长足的发展，但目前仍然存在一些问题。一是恶性竞争，无序发展，缺乏宏观统筹规划；二是企业小而散，不够规模，形不成“拳头”；三是安全隐患有待根治；四是超大型空分设备尚待开发；五是外商冲击严重，民族工业翅沉难飞；六是气体应用领域面窄，有待拓宽。

二、空分工程设备安装要点分析

1、空分工程设备运行流程

首先,进行空气过滤和加压。对于空气过滤加压系统来说,先利用空气过滤器把空气中99.5%的固体杂质进行过滤,然后按照相关标准把空压机压力调至设计要求范围内。其次,进行空气预冷和净化。对于空气预冷和净化系统来说,通过空气冷却塔把加压后的空气冷却(两段冷却,主要是因为空气冷却塔为上下两层水喷淋形式,除去水溶性杂质)和净化(除掉二氧化硫等有害杂质),然后利用分子筛把空气中的二氧化碳、碳氢化合物、水蒸汽等进行吸附处理。最后,进行空气分离。把净化后的空气利用空气分离系统分为三路,第一路空气主要是先进行热交换然后进入压力精馏塔;第二路先利用增压膨胀机进行增压再进行热交换,最后进入低压精馏塔;第三路先利用增压机进行增压,然后进行冷却,再经过膨胀阀进入压力塔。

2、空分工程主要设备安装技术

2.1第一,增压机、氮压机安装工艺

对于增压机安装来说,一般采取汽车吊等方式进行,而氮压机一般是使用车间行车进行吊装施工。它们的安装重点在于中间垫板,要利用螺栓让中间垫板与氮压机完美紧贴,之后对氮压机进行吊装调整,对压缩机两侧进行水平测量,保证左侧水平度和右侧水平度两者的和最小。同时要保证各项数据在允许范围内,如标高偏差下限为-2mm,上限为+2mm,纵横向水平偏差分别低于0.05mm/m和0.10mm/m。在压缩机正确调整后要利用相关材料使中间垫板与基础预埋钢板间没有缝隙,材料如楔形垫片,至少要4片,两边各2片,且在这个过程中要对纵向水平值进行监测,然后进行焊接,且焊接长度为30mm左右,最后要进行满焊作业,采取左右对称的方式进行焊接,尽可能避免出现变形现象,在焊接完成后把压缩机恢复到原来的位置。

2、空压机安装技术

空压机主要由上下机壳和转子构成,它的安装工艺主要有以下几点:一是做好空压机吊装工作。根据空分工程实际情况选用合适的吊装设备,按照下机壳、转子和上机壳的顺序进行吊装。二是对主压缩机进行精调。严格按照施工设计图纸和施工现场具体情况对压缩机进行精调。具体来说,在打开压缩机盖之前,要使用清洁工具对机盖进行处理,保证机盖的整洁和干净,同时在开盖时要避免碰撞造成损坏;利用清洁用具对齿轮箱等进行清理,在专家验收通过后才可以进入下一道工序;严格按照要求把小齿轴(带有叶轮)安装到压缩机里面;然后对齿轮箱内的齿间距、密封空隙等进行全面的测量,在保证测量数据正确性后把压缩机盖合上。三是管道安装。在进行管道焊接前,要选取质量好的材料,如密封材料、螺栓等,然后采用氩弧焊等焊接技术完成焊接工作,接着要对完成的管道进行清理,保证管道表面的干净。

3、氧压机安装工艺

首先,调整压缩机底座框架。先要把压缩机底座框架进行拆除,然后使用清洁剂等工具对底座框架内部的部件进行清理,同时进行,保证轴承的正常运行。此外,要调整压缩机底座框架相关数据,直到符合要求,如标高和中心线偏差在0.5mm以内,水平度偏差在0.1mm/m以内。其次,对压缩机相关数据进行调整。①标高测量,采取先进的测量仪器(主要是精确度为0.02mm/m的框式水平仪)对压缩机标高进行测量;②水平度测量,主要是利用相关测量器具对设备回转轴轴承面进行多次测量,保证所有方向水平度小于0.1mm/m。

4、膨胀机安装技术

利用吊车把膨胀机安置在冷箱下,严格按照工程设计图纸和使用说明书对膨胀机相关数据进行调整,保证其标高、水平度等满足施工要求;同时要对其芯轴进行检测,如轴承之间的缝隙、轴向窜动量等,并做好数据记录工作,在所有工作完成后将膨胀机复位。

三、我国空分设备产业的发展趋势

1、设备大型化对技术研发提出新要求

面对气体市场对空分设备的巨大需求，国内企业的当务之急是争取在7万～8万等级空分设备上加大产品技术开发力度，力争在这一等级上实现零的突破，以满足一些行业对大型、特大型空分设备的需求。此外，对于深冷空分而言，降低一定的氧产品纯度，设备运行的费用也会相应降低。国外已经有公司采用常温法进行气体分离，使空分设备所产氧气直接达到煤制油工艺所需的纯度，以此降低设备投资。

2、大型空分设备迎来需求高峰

国内相关行业的发展将为大型空分设备营造可观的市场空间。从冶金行业的发展情况来看，高技术含量、高附加值产品将成为国内钢铁企业的发展方向，冶金行业对空分设备的需求量将达到每小时150万～225万立方米。再加上旧空分装置的更新和改造，近十年内，冶金行业对空分装置的总需求将达到每小时300万～375万立方米。由于各钢铁企业情况不同，如果以每小时产氧量3万立方米的空分设备为界，那么每小时产氧量3万等级及以上空分设备需要50套～60套，每小时产氧量3万等级以下各类中小型空分设备预计为150套～180套。虽然从近期来看，钢铁行业正在进行兼并重组和产业结构调整，可能会因为企业之间资产、设备的共享，而搁置一些原本计划内的设备采购。但从长远来看，冶金行业对大型空分设备的需求将会增加。

结束语

总而言之,随着社会经济的快速发展,对氩气等稀有气体的需求越来越多,空分设备作为氩气等气体生产的重要工具得到大力发展,由于空分工程设备种类、型号比较多,因此在安装中要根据相关说明书和施工标准进行作业,保证空分工程设备安装的正确性和科学性。

参考文献

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