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因節(jié)流膨脹及膨脹機(jī)膨脹的溫降有限，那么空氣在空分設(shè)備中是怎樣被液化的呢：
在空分裝置中要實(shí)現(xiàn)氧氮分離，首先要使空氣液化，這就必須設(shè)法將空氣溫度降至液化溫度?？辗炙滤慕^對(duì)壓力在0．6MPa左右，在該壓力下空氣開(kāi)始液化的溫度約為零下172度，因此，要使空氣液化，必須有一個(gè)比該溫度更低的冷流體來(lái)冷卻空氣。
我們知道，空分設(shè)備中是靠膨脹后的低溫空氣來(lái)冷卻正流壓力空氣的。空氣要膨脹，首先就要進(jìn)行壓縮，壓縮就要消耗能量。
空氣膨脹可以通過(guò)節(jié)流膨脹或膨脹機(jī)膨脹。但是，這種膨脹的溫降是有限的。對(duì)20MPa、30攝氏度的高壓空氣，節(jié)流到0.1MPa時(shí)的溫降也只有32度。空氣在透平膨脹機(jī)中從0.55MPa膨脹至0.135MPa的溫降也只有50度，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到空氣液化所需的溫度。
空分設(shè)備中的主熱交換器及冷凝蒸發(fā)器對(duì)液體的產(chǎn)生起到關(guān)鍵的作用。主熱交換器是利用膨脹后的低溫、低壓氣體作為換熱器的返流氣體，來(lái)冷卻高壓正流空氣，使它在膨脹前的溫度逐步降低。同時(shí)，膨脹后的溫度相應(yīng)地逐步降低，直至最后能達(dá)到液化所需的溫度，使正流空氣部分液化?？辗衷O(shè)備在啟動(dòng)階段的降溫過(guò)程就是這樣一個(gè)逐步冷卻的過(guò)程。
膨脹后的空氣由于壓力低，所以在很低的溫度下仍保持氣態(tài)。例如，空氣絕對(duì)壓力為0.105MPa時(shí)，溫度降至零下190度也仍為氣態(tài)。它比正流高壓空氣的液化溫度要低。對(duì)于小型中、高壓制氧機(jī)，在啟動(dòng)階段的后期，在主熱交換器的下部，就會(huì)有部分液體產(chǎn)生，起到液化器的作用；對(duì)于低壓空分設(shè)備，另設(shè)有液化器，利用膨脹后的低溫低壓空氣來(lái)冷卻正流高壓(0．6MPa左右)低溫空氣，使之部分液化。同時(shí)，冷凝蒸發(fā)器在啟動(dòng)階段后期也起到液化器的作用。膨脹后進(jìn)入上塔的低溫空氣在冷凝蒸發(fā)器中冷卻來(lái)自下塔的低溫壓力氣體，部分產(chǎn)生冷凝后又節(jié)流到上塔，進(jìn)一步降低溫度，成為低溫、低壓返流氣體的一部分，使積累的液體量逐步增加。
（上海正邁自動(dòng)化科技有限公司摘自氣體精英群）
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