空分設(shè)備的工況穩(wěn)定時(shí)，裝置的產(chǎn)冷量與冷量消耗保持平衡，裝置內(nèi)各部位的溫度、壓力、液面等參數(shù)不再隨時(shí)間而變化。主冷是聯(lián)系上、下塔的紐帶，來(lái)自下塔的上升氮?dú)庠谥骼渲蟹艧崂淠?，?lái)自上塔的回流液氧在主冷中吸熱蒸發(fā)?；亓饕毫颗c蒸發(fā)量相等時(shí)，液面保持不變。?
加工空氣在進(jìn)入下塔時(shí)，有一定的“含濕”，即有小部分是液體。大部分空氣將在主冷中液化。對(duì)于低壓空分設(shè)備，進(jìn)下塔的空氣是由出主熱交換器冷端的空氣和經(jīng)液化器的空氣混合而成的；對(duì)于中壓空分設(shè)備，是由膨脹空氣和出換熱器后經(jīng)節(jié)-1閥節(jié)流降壓的空氣混合而成的。在正常情況下，它們進(jìn)塔的綜合狀態(tài)都有一定的“含濕量”(液化率)。進(jìn)塔的空氣狀態(tài)是由空分設(shè)備內(nèi)的熱交換系統(tǒng)和產(chǎn)冷系統(tǒng)所保證的。?
當(dāng)裝置的冷損增大時(shí)，制冷量不足，使得進(jìn)下塔的空氣含濕量減小，要求在主冷中冷凝的氮?dú)饬吭黾?，主冷的熱?fù)荷增大，相應(yīng)地液氧蒸發(fā)量也增大，液氧面下降；如果制冷量過(guò)多，例如中壓裝置的工作壓力過(guò)高時(shí)，空氣進(jìn)下塔的含濕量增大，主冷的熱負(fù)荷減小，液氧蒸發(fā)量減少，液氧面會(huì)上升。因此，裝置的冷量是否平衡，首先在主冷液面的變化上反映出來(lái)。?
當(dāng)然，主冷液氧面是冷量是否平衡的主要標(biāo)志，并不是惟一標(biāo)志。因?yàn)橐嚎展?jié)流閥等的開(kāi)度過(guò)大或過(guò)小，會(huì)改變下塔的液面，進(jìn)而影響主冷的液氧面的變化。但是，這不是冷量不平衡造成的，而是上、下塔的液量分配不當(dāng)引起的，液面的波動(dòng)也是暫時(shí)的。