第一篇 制氧原理 1
第一章 基础知识 1
第一节 基本概念 1
一、温度 1
二、压力 2
三、流量 3
四、功与功率 4
一、液态空气的蒸发过程 5
五、热量与冷量 5
六、内能与焓 6
七、熵 7
第二节 空气的性质 8
一、气体的性质 8
二、混合气体的性质 11
三、蒸气的性质 12
一、压缩机中的能量转换过程 16
第一节 空分装置中的能量转换规律 16
第二章 制氧装置原理流程 16
二、热交换器中的换热过程 17
三、节流过程 19
四、膨胀机的膨胀过程 22
第二节 深度冷冻循环 25
一、节流膨胀循环 25
二、作外功的绝热膨胀循环 30
第三节 空分装置工艺流程 34
一、KFD-41000型空分装置 35
二、KFS-21000型空分装置 41
三、FL-3350-Ⅲ型空分装置 44
第三章 空气精馏原理 47
第一节 气-液相平衡时浓度间的关系 49
一、气-液相平衡 49
二、氧、氮混合物的气-液相平衡图 51
第二节 空气的精馏 54
三、空气的精馏 57
二、空气的冷凝过程 57
第三节 精馏塔 59
一、单级精馏塔 59
二、双级精馏塔 60
三、全低压空分装置中的双级精馏塔 64
第四节 从空分装置中提取稀有气体 71
第五节 空分装置的物料衡算 74
第六节 塔板数的计算 79
一、在精馏塔塔板上的流动过程 79
二、用逐板计算法计算理论塔板数 80
三、用y-x图的图解法确定理论塔板数 81
四、回流比与塔板数 85
五、实际塔板数的确定 86
第一节 空气中固体杂质的清除 88
一、湿式过滤器 88
第四章 空气净化设备 88
第二篇 制氧设备 88
二、干式过滤器 89
第二节 空气中水分和二氧化碳的自清除 90
一、基本概念 90
二、空气中水分和二氧化碳析出规律 92
三、切换式换热器中水分和二氧化碳自清除原理 96
四、蓄冷器(或可逆式换热器)的切换原理 103
五、切换周期的计算 105
第三节 吸附法清除水分、二氧化碳及乙炔 107
一、吸附的基本概念 107
二、干燥器 111
三、二氧化碳吸附器 114
四、乙炔吸附器 117
第五章 换热设备 126
一、传热过程基本规律 127
第一节 传热基本原理 127
二、传热的实际计算 128
三、影响传热的因素 130
四、换热器的温度工况 136
第二节 切换式换热器 137
一、板翅式可逆式换热器 138
二、石头蓄冷器 146
三、铝带蓄冷器 153
第三节 冷凝蒸发器 155
一、板式冷凝蒸发器 157
二、管式冷凝蒸发器 158
三、辅助冷凝器 160
第四节 过冷器 161
一、板式过冷器 162
二、管式过冷器 163
一、板式液化器 166
第五节 液化器 166
二、管式液化器 167
第六节 氮水预冷器 168
一、空气冷却塔 169
二、水冷却塔 169
第六章 精馏设备 172
第一节 塔板结构 172
第二节 塔板上的流动工况 177
一、下分馏塔 183
第三节 塔的整体结构 183
二、上分馏塔 187
三、纯氮塔 189
第七章 其他设备 190
第一节 自动阀箱 190
第二节 消声器 192
第三节 加热器 195
第四节 阀门 196
一、切换阀(强制阀) 197
二、节流阀(调节用) 201
三、蝶阀 211
四、闸阀 215
五、截止阀 221
六、止回阀 225
七、安全阀 226
八、仪表阀 229
第三篇 制氧机器 235
第八章 压缩机的作用原理及分类 235
第九章 活塞式压缩机 240
第一节 活塞式压缩机的基本工作原理及循环 240
一、基本工作原理 240
二、气体的状态方程和过程方程 240
三、活塞式压缩机的理论循环 241
四、压缩机级的实际工作过程 244
五、排气量 245
六、排气温度 248
七、功率 250
八、多级压缩机 251
第二节 氟塑料密封无润滑氧压机结构介绍 253
一、氟塑料密封无润滑氧压机的特点 253
二、氟塑料密封无润滑氧压机的结构形式 255
三、活塞及活塞环 255
四、填料函及刮油器 259
五、气阀 261
六、气缸 262
七、机身 264
八、曲轴、连杆、十字头 264
九、润滑系统 266
十、冷却器 268
第十章 离心压缩机 269
第一节 工作原理 269
一、基本工作原理 269
二、实际工作轮叶片对气体的作功 271
三、实际耗功和功率 275
四、压缩机的效率 276
第二节 工作轮与转子 277
一、工作轮的结构 277
二、轴向力及其平衡 280
三、转子结构 281
第三节 固定元件 282
一、扩压器 282
二、弯道与回流器 284
三、蜗壳 285
四、密封 286
五、机壳 288
第四节 压缩机组 288
一、传动 288
二、气体冷却器 292
三、油路系统 295
四、轴向位移安全器 297
第五节 特性曲线及调节方法 299
一、压缩机的特性曲线 299
二、管网的特性曲线 300
三、压缩机和管网的联合工作 300
四、常见的几种调节方法 301
五、自动调节装置简介 302
第十一章 透平膨胀机 305
第一节 概述 305
一、透平膨胀机在制氧机中的应用及其特点 305
二、透平级的概念 306
第二节 透平膨胀机的工作原理 306
一、透平膨胀机制冷的基本原理 306
二、速度三角形，无冲击进气 307
三、反动式透平膨胀机 308
四、透平膨胀机的基本损失及其等熵效率ηs 309
一、透平膨胀机的结构特点 311
第三节 透平膨胀机的结构 311
三、透平膨胀机的典型结构 312
二、透平膨胀机机组 312
第四节 透平膨胀机的调节 319
一、冷量调节概述 319
二、透平膨胀机制冷量调节方法 320
第十二章 离心式液氧泵 324
第一节 概述 324
第二节 离心式液氧泵的工作原理 325
一、离心式液氧泵的基本原理 325
二、泵的特性参数 325
三、泵的汽蚀 326
第三节 离心式液氧泵的结构 327
一、离心式液氧泵的基本结构 327
二、液氧泵的密封 328
三、离心式液氧泵的整体结构 329
一、启动前的准备 332
第一节 离心压缩机的操作 332
第四篇 制氧操作 332
第十三章 机器的操作 332
二、离心压缩机的开车 335
三、停车 335
四、正常操作 336
五、故障及故障处理 337
第二节 氧气压缩机的操作 338
一、主要技术参数 338
二、操作 339
第三节 透平膨胀机的操作 341
一、主要技术参数 341
二、风机制动的膨胀机的操作 341
三、电机制动的透平膨胀机简介 344
一、主要技术参数 345
二、操作 345
第四节 液氧泵的操作 345
三、注意事项 346
四、保护装置 346
五、故障及处理 346
六、液氧泵的加温 346
第十四章 大型空分装置的启动 347
第一节 空分装置的启动 347
一、集中冷却法 348
二、分段冷却法 349
第二节 启动过程的调整 350
一、可逆式换热器生产工况的调整 350
二、启动阶段中膨胀机的运转 357
三、启动阶段中液体的产生和积累 361
第三节 KFD-41000型空分装置的启动操作 363
一、启动前的准备 364
二、冷却设备的第一阶段 367
三、冷却设备的第二阶段 368
四、冷却设备的第三阶段 372
五、冷却设备的第四阶段 372
六、调整纯度至正常工作状态 374
第十五章 空分装置的正常操作 377
第一节 可逆式换热器(或蓄冷器)生产工况的调整 377
一、控制可逆式换热器(或蓄冷器)各部温度工况的意义 377
二、可逆式换热器(或蓄冷器)温度工况的调整 378
第二节 精馏工况的调整 383
一、下塔精馏工况的调整 383
二、上塔精馏工况的调整 384
第三节 膨胀机的调整 387
一、制冷量的调整 387
二、调整时应注意的几个问题 388
第四节 其他维护事项 388
一、切换机构的维护 388
二、液悬的处理 389
三、乙炔含量的控制 390
四、仪表空气压缩机的空气气源流路 391
四、其它事项的处理 391
第十六章 空分装置的停车及临时停车后的启动 392
第一节 空分装置的停车 392
一、全系统停车 392
二、短期停车 392
三、紧急停车 393
第二节 临时停车后的再启动 393
第二节 加温系统 395
第一节 概述 395
第十七章 空分装置的加温 395
一、加热气体的流路 396
二、解冻空气干燥器本身的加温再生流路 397
三、解冻空气干燥器再生后的冷却流路 397
第三节 全面加温 398
一、全面加温的工艺要求 398
三、保温箱内其它容器和管道的解冻 399
二、可逆式换热器的解冻 399
第四节 单体加温 400
一、液氧吸附器的加温 400
二、液空吸附器的切换和加温 401
三、膨胀机、液氧泵等单体的加温 401
第十八章 空分装置的试车 402
第一节 概述 402
第二节 KFD-41000型空分装置的试车 402
一、空分装置的气密性检查 402
二、低压系统的检漏和试压 403
三、自动切换系统及安全阀的调整 404
四、KFD-41000型空分装置的裸体冷冻 404
五、冷冻后的解冻、试压、检漏和必要的检修 405
六、保温材料的填充 405
七、投产试车 405
第三节 空分装置的单体试压和检漏 406