空分实习报告

1 / 14 空分实习报告 抚矿氮气厂空分车间实习报告 所属单位页岩化工厂 姓 名 董 安 实习地点 2016年 10 月 一 实习简述 这次能有机会去抚矿氮气厂实习，我感到非常荣幸。虽然时间短暂，但是在这段时间里，在领导和工人师傅的帮助和指导下 ,对于一些平常理论的东西，有了感性的认识，感觉受益匪浅。这对我们以后的工作有很大的帮助 ,我在此感谢厂领导和能给我们这样一次学习的机会 ,也感谢各位工人师傅的的悉心指导 . 二 实习工作说 明 : 我们这次实习，主要在空分车间的三个岗位进行实习。在车间师傅的详细讲解和悉心指导下，我们详细的了解了每个工段的设备和操控系统，初步了解了工厂各个工段的工艺指标，对工厂的管理制度也进行了简单的了解， 三 实习单位简介及认识 实习单位为抚矿集团氮气厂空分车间，是以深冷空气分离技术分离空气，得到产品氮气与氧气。 深冷空气分离技术 2 / 14 深度冷冻法分离空气是将空气液化后，再利用氧、氮的沸点不同将它们分离。即，造成气、液浓度的差异这一性质，来分离空气的一种 方法。因此必须了解气、混合物的一些基本特征：气 -液相平衡时浓度间的关系：液态空气蒸发和冷凝的过程及精馏塔的精馏过程。 1 获得低温的方法 抚矿氮气厂采用的方法是深度冷冻法。此方法可制得氧、氮与稀有气体 ,所得气体产品的纯度可达。此外 ,还采用分子筛吸附法分离空气 ,后者用于制取含氧70 80的富氧空气。近年来，有些国家还开发了固体膜分离空气的技术。氧气、氮气及氩气、氦气等稀有气体用途很广，所以空气分离装置广泛用于冶金、化工、石油、机械、采矿、食品、军事等工业部门。 1压缩机中的能量转换 空气经压缩后比容减小，分子位能见效，减小的这部分能量转换为热能，表现为压缩后温度升高，经冷却器冷却后，所产生的热量被冷却水全部带走，气体本身压力得到提高。 2热交换器中能量转移 在热交换器中，空气得到预冷，其热量交给了冷流体，他们之间没有功能的交换，只有热量交换，因此根据能3 / 14 量守恒，空气放出的热量应等于他们减少的能量， 2 冷流体所吸收的热量等于他们增加的能量，空气经热交换器热端出口温度已经接近液化温度，就是因为热交换器中，空气把 大量的热传给了反流气体，空气内部能量大大减少，从而获得低温，达到液化目的。 3压缩气体节流效应制冷 当压缩气体通过节流阀时，空气流动收到阻碍，流体在阀门处产生涡旋，碰撞，摩擦等阻力。流体经过这个阀门，必须克服这些阻力，表现出节流阀前后产生较大压差，对外不做功，也不进行热交换，这种有流动遇到局部阻力而造成压力较大的降低过程，通常称为节流过程，气体经过节流阀后产生的温度变化成为节流效应，节流的目的是获得低温，因此希望节流的效果越大越好 空气的精馏过程 为了克服冷凝 过程的缺点，提高产品的纯度，就必须增加气液间进行质量和热量的交换时间，这就提出了精馏的方法。所谓精馏，就是把液体混合物同时并且多次地运用部分汽化和部分冷凝的过程，使低沸点组分不断地从液相蒸发到气相中去，同时使高沸点组分不断地从气相冷凝到液相中，最后实现两种组分的分离。这一过程可按图所示的精馏过程简图来说明。 3 4 / 14 图 1 精馏过程示意图 图中有三个容器在理想绝热条件下工作。把压力为饱和空气连续不断地以一定流量进入容器 3，同时以一定数量的饱和氧气溶液引入容器 1内。饱和空气自下往 上，饱和液体自上往下流动，并在容器中接触进行热质交换，使氧氮分离， 蒸汽不断上升，液体不断下流，使处于平衡的两相物在容器中分开，然后进入另一容器，与不平衡物流接触，再达到新的平衡状态。如此循环下去，气液相浓度发生变化，结果气相中氮含量逐步增加，液相中氧含量逐步提高。使氧氮混合物得到分离。 下部进料的饱和空气温度最高，起加热作用。顶部进入的饱和液体温度最低，起冷却作用。气液相需连续进料，这样才能保证容器中热质交换过程连续地、稳定地进行，同时不断地获得产品。 4 武冷的实习 6月 5 号我们参观了武冷。在那里主要看到了武冷型螺杆压缩机和其新一代螺杆式空调专用冷水机组。 武冷型螺杆压缩机有其独特的地方： 采用最新结构的轴封，密封压力可大 ;具有可设置微机控制的内容击比调节机构：可微机控制的能量调节5 / 14 滑阀；双臂结构的吸气口，有效降低噪音，结构更紧凑，外形更美观。 至于新一代螺杆式空调专用冷水机组，其特点为： 采用螺杆型螺杆压缩机，压缩机结构更适于空调工况使用；使用全进口滚动轴承，免维护，免更换。采用 滑阀式卸载装置，能在 10%-100%负荷范围内无极调节，令运行费用大大降低；新型轴封技术，实现双向密封；等。 川空的实习 1、低温贮运介质及设备 6月 6 号我们就前往四川空分进行实习。理论课第一讲讲到了低温贮运介质及设备介绍。低温贮运设备有 5大功能： 低温液体被纯化并液化到一定水平后就必须设计贮存和运输；低温液贮存，几何体积 V 200m，多采用带压贮存，采用空粉末绝热，真空多层绝热等绝热结构：几何容积 V 300m，多采用常压贮存，并采用珠光砂粉末堆积绝热 结构。低温液体的长途运输常采用低温液体汽车罐车，低温液体集装箱，低温液体铁路罐车及低温绝热气瓶运送；低温液体的近距离运输可采用管道运输，低温液体的装卸常采用带速充装接头低温波纹管或低温鹤管；低温贮运设备的关键在于其绝热形式和特定的结构设计。 2、空气分离设备 6 / 14 1）空气分离设备流程主要由制冷系统和精馏系统组成，详细可分为十大系统：空气净化系统、压缩系统、预冷纯化系统、换热系统、精馏系统、安全防爆系统、产品储存及运输系统、加温系统、仪表控制系统、电控系统等 2）精馏塔： 空气精馏塔按塔内件结构分为板式塔和填料塔。 3）气体的分离方法： 低温精馏分凝吸收法 吸附法 4）空气的精馏系统： 空气的精馏塔主要是由上塔、下塔、冷凝蒸发器、主换热器等组成 精馏塔：精馏塔的作用是分离空气。 下塔作用原理：使空气初步分离 上塔：进一步分离空气。 冷凝发器的作用原理：冷凝发器的作用是将下塔顶部所得到的气体冷凝变为液体，作为上下塔的回流液，同时将上塔底部得到的液氧蒸发变成气氧。 6)封头的制造 封头的分类：平底型封头、蝶形封头、椭圆形封头、球形封头等。 封头是否拼接的原则 ; DN 1200 的封头，其配料不需要拼接，板材的宽度7 / 14 1500 封头坯料厚度的选择： 封头坯料厚度 =设计最小成形厚度 +成形减薄量 +板材的厚度负偏差。 封头坯料要求： 封头各种不相交的拼焊焊缝中心线间距离至少应为封头钢板厚度的 3 倍，且不小于 100mm 封头无损检测要求： 有拼接接头的封头压 成型后： PT(渗透检测） +RT(射成检测）； PT：主要检测表面缺陷。 RT(射线检查）：主要检查内部缺陷。 7）锥体的制造过程： 放样下坯料手工打磨纵焊缝坡口划锥体成型母线压成型焊纵缝锥体校形大小端成形纵缝 RT切割大小端面余量手工打磨大、小端面坡口 8）筒体的制造过程： 下料刨边 清理 口点焊 A坡口点焊 A焊接 A预弯卷圆清理 A 坡 2221A焊接 A校圆 A A RT酸洗去油 1112 卷板是用卷板机对板料进行连续三点弯曲的过程。 9）塔板的制造： 8 / 14 塔板的作用：提供气液分离的场所，按结构分：有对流式和环流式塔板 筛板塔主要部件结构特点 : 气液接触充分、稳定性差、气体速度不能作较大变动。 筛踏板的主要组成：筒体和筛孔塔板、封头、塔板支撑等组成 筛孔塔板的组成： 筛孔板、溢流挡板、溢流斗、接液盘等组成。 10）填料塔的结构示意图如下： 填料塔的整体结构：由塔体、填料、填料压圈 、液体分布器、液体收集器等组成填料使气、液两相高度分散，扩大接触面积，喷淋装置使液体均匀分散。 划筒体各内外件就位线填料支撑加强筋与连接板复合填料支撑连接板与筒体复合填料支撑格栅就位装填料装填料压圈装液体分布器环槽与筒体复合装液体收集器 3、活塞式压缩机 1）压缩机的分类 按工作原理区分为两大类：速度型和容积型 速度型压缩机靠气体在高速旋转叶轮的作用下，得到巨大的动能，随后在扩压器中急剧降速，使气体的动能转9 / 14 变为势能。 容积型压缩机靠在气缸内作往复或回转运动的活塞，使容积缩小而提高气体压力。 往复活塞式压缩机按结构型式的不同，分类如下： 2）立式压缩机 气缸作垂直布置 优点： 活塞工作表面不承受活塞重量，因而气缸和活塞的磨损比卧式的小且均匀，活塞的工作环境改善，能延长机器的使用寿命。 占地面积小 因为载荷使机身主要产生拉伸和压缩应力，所以机身的形状简单，重量轻； 往复运动部件的惯性力垂直作用于基础上，而基础抗垂直振动的能力较强，所以它的尺寸 较小。 缺点 : 气阀和级间管道的布置比较困难，不易变形，较大的压缩机操作，维修也甚感不便。 所以小型的压缩机有做成立式的，中型固定式的也有采用立式的。 3）卧式压缩机 气缸中心线做水平布置，且都在曲轴的一侧。 优点： 10 / 14 整个机器在操作者的视线内，所以管理维修方便；卧式压缩机的厂房可以比立式的矮。 4）活塞式压缩机特点： 压力范围最广。活塞式压缩机从低压到超高压都适用，目前工业上使用的最高工作压力达 3500公斤 /厘 米 2，实验室中使用压力则更高。 效率高。由于工作原理不同，活塞式压缩机比离心式压缩机的效率高得多。而回转式压缩机由于高速气流阻力损失和气体内泄漏等原因，效率也较低。 适应性强。活塞式压缩机的排气量可在较广泛的范围内进行选择；特别是在较小排气量的情况下，要做成速度型，往往很困难，甚至是不可能的。 活塞式压缩机的主要缺点是：外形尺寸和重量较大，需要较大的基础，气流有脉动性，以及易损零件较多。 5）压缩机的基本结构，其组成大致可分为三部分： A、基 本部分 :包括机身、中体、曲轴、连杆、十字头等部件。其作用是传递动力、连接基础与气缸部分。 按气缸容积的利用情况，气缸分为单作用、双作用和级差式气缸。活塞在气缸中作往复运动时，只有活塞一侧的气缸空间是工作容积的气缸为单作用气缸；活塞两侧气缸空间都是工作容积，各自都进行压缩工作循环的气缸为双作用气缸；级差式气缸是由不同级次的气缸组合为一体的气11 / 14 缸。 曲轴 曲轴是用于把电动机的旋转运动变为活塞的往复运动，曲轴不仅应该有足够的疲劳强度，而且还应该有足够的刚性及耐磨性压缩机曲轴还常 设计成整体式，分中碳钢锻造曲轴和稀土镁球墨铸铁铸造曲轴两种 连杆 连杆是将作用在活塞上的推力传递给曲轴，又将曲轴的旋转运动转换为活塞的往复运动的机件 连杆包括杆体、大头、小头三部分，杆体截面有圆形、环形、矩形、工字形等，园形截面的杆体机加工最方便，但在同样强度时，具有最大的运动质量，适用于低速小批量生产的压缩机，工字形截面的杆体在同样强度时，具有最小的运动质量，现在采用稀土镁球墨铸铁，可以铸造而成 。 B、气缸部分：包括气缸、气阀、活塞、填料以及安置在气 缸上的排气量调节装置等部件。其作用是形成压缩容积和防止气体泄漏。 气缸：一般低压级采用铸铁铸造气缸，高压级采用锻造气缸。 活塞 活塞和气缸构成了压缩容积，活塞必须有良好的密封性，此外还要求： 12 / 14 有足够的强度和刚性 ; 活塞与活塞杆的连接 和定位要可靠 ; 重量轻，两列以上的压缩机中，应根据惯性力平衡的要求配置各列活塞的质量 ; 制造工艺性好 . 气阀 压缩机大多数采用自动气阀，自动阀有许多形式，如环状阀、网状阀、 条状阀、舌簧阀、蝶阀和直流阀等 C、辅助部分：包括冷却器、缓冲器、液气分离器、安全阀、油泵、注油器及各种管路系统，这些部件是保证压缩机正常运转所必需的。 6）压缩机的多级压缩 当要求气体压力比较高时，就必须采用两级或两级以上的多级压缩。已在工业上应用的多级压缩级数可多达6-7 级。多级压缩机特点如下： 级与级之间设有中间冷却器，气体冷却后常有液体析出； 有时还要求级间抽出部分气体； 本 科 实 习 报 告 学 院 化工 学院 学生姓名 专 业过程装