????????膨脹機(jī)是氣體通過絕熱膨脹對(duì)外做功,內(nèi)部的能量減少(焓降低),以達(dá)到降溫、制冷的目的。在理想情況下的絕熱膨脹過程焓減少較多,單位制冷量就越大,溫降也較大。迪爾全液化空分設(shè)備經(jīng)膨脹后由于壓力降低,體積膨脹,在每1m3的空氣中的水分含量減少;但是,由于溫度也降低,機(jī)后溫度對(duì)應(yīng)的水分飽和含量也降低。如果實(shí)際含量大于飽和含量時(shí),就會(huì)有水分析出??諌簷C(jī)后幾級(jí)冷卻器泄漏,在運(yùn)轉(zhuǎn)中不會(huì)發(fā)生進(jìn)水事故(因空氣壓力高于冷卻水壓力)。當(dāng)空壓機(jī)停車時(shí),冷卻水仍然可能進(jìn)入空氣通道內(nèi)。如果不排掉,一旦重新啟動(dòng)空壓機(jī),水就會(huì)涌入空分裝置。除了上述兩種大規(guī)模的進(jìn)水情況外,蓄冷器(或切換式換熱器)解凍加溫時(shí),若加溫氣體不干燥,也會(huì)把水分帶入。
????????氣體的液化溫度不僅與氣體的種類有關(guān),還與壓力的高低有關(guān)。壓力越高。分子之間的距離越近,越容易互相吸引而轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)。因此,液化溫度是隨壓力升高而降低的。對(duì)于空氣來說,壓力為2.45MPa時(shí)開始液化的溫度為-149℃;迪爾全液化空分設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中,當(dāng)溫度工況發(fā)生波動(dòng)時(shí),也常用改變空氣量或產(chǎn)品氣體量分配的方法進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)切換式換熱器兩大組之間(或兩組蓄冷器之間)中部溫度發(fā)生偏差時(shí),可用空氣入口截止閥(或薄膜蝶閥)進(jìn)行調(diào)節(jié)。中部溫度偏低的一組開大一些,增加空氣通過量。
????????部分液空送入粗氬塔的冷凝蒸發(fā)器后全部蒸發(fā),再將蒸氣送入上塔,它的特點(diǎn)與種相反。一般是采用介于兩種方式之間的第三種方式,即部分液空通過粗氬塔,但不是全部蒸發(fā)。這樣既可保證粗氬塔的正常工作,又能減少對(duì)主塔的影響。經(jīng)過一定數(shù)量的塔板,液相中的氮基本蒸發(fā)完了,剩下的僅有氧、氬組分,液體再往下流實(shí)際上是進(jìn)行氧、氬分離了。由于氬對(duì)氧來說是易揮發(fā)組分,在下流過程中氬比氧蒸發(fā)得多,因此液體中含氬量又逐漸減少,這樣就形成液空進(jìn)料口以下的富氬區(qū)。
????????相反的過程不會(huì)自發(fā)地發(fā)生。上述現(xiàn)象說明,自然界發(fā)生的一些過程是有一定的方向性的,這種過程叫不可逆過程。過程前后的兩個(gè)狀態(tài)是不等價(jià)的。用什么物理量來度量這種不等價(jià)性呢?通過研究,找到了“熵”這個(gè)物理量。迪爾全液化空分設(shè)備膜空氣分離法:它是利用一些有機(jī)聚合膜的滲透選擇性,當(dāng)空氣通過薄膜(0.1μm)或中空纖維膜時(shí),氧氣的穿透過薄膜的速度約為氮的4~5倍,從而實(shí)現(xiàn)氧、氮的分離。這種方法富氧濃度一般適宜在28%~35%,規(guī)模也只宜中、小型。