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大中型空分過濾設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的現(xiàn)在和未來(lái)
2019-02-25      1668

我國(guó)空分設(shè)備的設(shè)計(jì)制造迄今已有60多年的歷史,經(jīng)歷了仿制、引進(jìn)技術(shù)、自主研發(fā)三個(gè)階段:

第一階段為上世紀(jì)改革開放前,在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的指令下,走過了仿制俄羅斯空分機(jī)型的石頭蓄冷器切換流程、鋁帶式蓄冷器切換式流程、板翅式換熱器切換流程空分設(shè)備等階段,主要產(chǎn)品等級(jí)為1000、3350、6000m3/h空分設(shè)備,當(dāng)時(shí)的設(shè)備存在著產(chǎn)品產(chǎn)量、純度達(dá)標(biāo)難、能耗高、可靠性差的各種不足; 第二階段為上世紀(jì)80年代,我國(guó)引進(jìn)了德國(guó)林德公司的大型空分設(shè)備設(shè)計(jì)制造技術(shù),使我國(guó)的中大型空分設(shè)備設(shè)計(jì)制造水平迅速提高,空分流程進(jìn)步到分子篩吸附的全低壓流程,這一時(shí)期空分設(shè)備等級(jí)主要為6000、10000m3/h; 第三階段上世紀(jì)90年代后,以杭氧為代表的我國(guó)空分設(shè)備制造業(yè)在消化吸收引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,自主研發(fā)了新一代的帶增壓透平膨脹機(jī)分子篩吸附、規(guī)整填料精餾塔技術(shù)流程空分設(shè)備,國(guó)內(nèi)企業(yè)突破了流程組織、流程計(jì)算、精餾計(jì)算等空分設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)的難關(guān),掌握了空分設(shè)備設(shè)計(jì)制造的全部技術(shù)要領(lǐng),并擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),使國(guó)產(chǎn)空分設(shè)備的產(chǎn)量、純度、氧提取率、單位氧能耗等技術(shù)參數(shù)指標(biāo)均達(dá)到了世界一流水平,國(guó)產(chǎn)空分產(chǎn)品最大規(guī)格從10000m3/h,上升到了15000m3/h,這一期間林德、液空等國(guó)際大牌企業(yè)看好中國(guó)的大型空分設(shè)備市場(chǎng),在國(guó)內(nèi)建合資或獨(dú)資公司,并向市場(chǎng)推出20000m3/h及以上規(guī)格的大型空分設(shè)備,而后又推出60000等級(jí)以上規(guī)格的大型空分過濾設(shè)備。

經(jīng)過幾十年的沉淀,國(guó)產(chǎn)大型、特大型空分過濾設(shè)備在容量規(guī)格不斷增大的過程中,并經(jīng)上百套大型空分設(shè)備的實(shí)踐,設(shè)計(jì)制造水平也取得很大的進(jìn)步,杭氧流程掌握了空分流程組織、流程計(jì)算、精餾計(jì)算、精細(xì)制造、安全評(píng)估等空分設(shè)備設(shè)計(jì)制造技術(shù),在配套部機(jī)基本相同的情況下,國(guó)產(chǎn)化設(shè)計(jì)、制造、成套的大型、特大型空分設(shè)備的如:產(chǎn)品產(chǎn)量、純度、品種、達(dá)到壓力、氧提取率、能耗、運(yùn)行周期等技術(shù)性能指標(biāo),已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際一流水平,與外資企業(yè)的產(chǎn)品勢(shì)均力敵,以致于外資品牌產(chǎn)品成套價(jià)格也大幅度地下降,與國(guó)產(chǎn)設(shè)備處在同一水平線上。但是同國(guó)外先進(jìn)水平相較仍有差距。

國(guó)產(chǎn)空分設(shè)備成套和配套部機(jī)在整體技術(shù)水平能達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品水平,但國(guó)產(chǎn)設(shè)備往往存在可靠性不高的問題,設(shè)計(jì)、制造過程中的精細(xì)化管理不夠,各種小錯(cuò)誤不斷,從而使小問題釀成大問題,這也是用戶在同等條件下選擇進(jìn)口的主要因素。另外,總體設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、管道布置等的考慮上,存在粗、大、笨,既浪費(fèi)材料又不美觀的通病。

  ? 從空氣過濾器到壓縮機(jī)、增壓機(jī)、換熱器、容器、泵、閥、各種管材、板材、吸附劑、儀器儀表,需要各行各業(yè)眾多單位的配合協(xié)調(diào),針對(duì)空分設(shè)備所需的特別低溫環(huán)境下和氧介質(zhì)環(huán)境下的特殊配套,專門設(shè)計(jì)、專業(yè)制造,國(guó)內(nèi)未形成系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)鏈,特別是在大型、特大型空分的開發(fā)上,許多環(huán)節(jié)缺乏,造成只能依賴進(jìn)口或無(wú)法滿足成套性能的要求。?
? ? ? ?氣體分離過濾設(shè)備行業(yè)中在經(jīng)歷了高速發(fā)展階段,進(jìn)入了“新常態(tài)”的發(fā)展期,需求在萎縮,但空分設(shè)備是國(guó)家重大裝備的組成部分,大工業(yè)的發(fā)展離不開空分設(shè)備,空分設(shè)備大型化、特大型化、機(jī)組集群化成為一種趨勢(shì)。特大型化的空分設(shè)備可以直接減少大型冶金、化工項(xiàng)目的空分設(shè)備臺(tái)數(shù),進(jìn)而減少設(shè)備投資、設(shè)備用地和設(shè)備運(yùn)行、維護(hù)的人工工作量,空分設(shè)備大型化與機(jī)組集群化,有利于設(shè)備的統(tǒng)一管理,但同時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)布置優(yōu)化提出更高的要求。?
  空分設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造的精細(xì)化是大型空分設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì),空分設(shè)備技術(shù)已發(fā)展到了一定的水平,進(jìn)一步的提高與發(fā)展的空間有限,因此提高大型空分設(shè)備設(shè)計(jì)的精確化,制造的精細(xì)化程度,是大型空分設(shè)備發(fā)展關(guān)鍵,另外大型、特大型空分設(shè)備在大型工業(yè)化中的重要性,也決定了大型空分設(shè)備越來(lái)越要求精制。?
  在大型、特大型空分設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的同時(shí)帶動(dòng)相關(guān)機(jī)組、配套部機(jī)、配套元器件的國(guó)產(chǎn)化,通過與風(fēng)機(jī)、泵閥等行業(yè)共同研發(fā),形成國(guó)產(chǎn)空分設(shè)備的產(chǎn)業(yè)鏈,進(jìn)一步提高大型、特大型空分設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化率,其中:60000m3/h等級(jí)及以下成套空分設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化率從現(xiàn)在的50~70%提高到80%以上,主要是配套空壓機(jī)、增壓機(jī)的效率與可靠性提高,實(shí)現(xiàn)真正的國(guó)產(chǎn)化;60000m3/h以上等級(jí)成套空分設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化率從現(xiàn)在的35%提高到60%以上。?
? ? ? ?空分設(shè)備是空氣分離過濾設(shè)備的簡(jiǎn)稱,它是以空氣為原料,通過壓縮循環(huán)深度冷凍的方法把空氣變成液態(tài),再經(jīng)過精餾而從液態(tài)空氣中逐步分離生產(chǎn)出氧氣、氮?dú)饧皻鍤獾榷栊詺怏w的設(shè)備。
? ? ? ?目前我國(guó)生產(chǎn)的空分設(shè)備的形式、種類繁多。有生產(chǎn)氣態(tài)氧、氮的裝置,也有生產(chǎn)液態(tài)氧、氮的裝置。但就基本流程而言,主要有四種,即高壓、中壓、高低壓和全低壓流程。?
? ? ? ?空分設(shè)備原理:在應(yīng)用低溫精餾原理制氧的設(shè)備中,為了保證空氣在低溫區(qū)精餾分離的正常進(jìn)行,必須在常溫區(qū)對(duì)空氣進(jìn)行過濾、預(yù)冷和凈化等預(yù)處理??諝庵泻写罅繅m埃,空氣透平壓縮機(jī)(簡(jiǎn)稱空壓機(jī))在長(zhǎng)時(shí)間的高速運(yùn)行中,粉塵會(huì)造成機(jī)器內(nèi)部的葉輪,葉片等零部件的磨損、腐蝕和結(jié)垢,縮短機(jī)器使用壽命,因此必須設(shè)置原料空氣過濾器,以清除空氣中的塵埃。
? ? ? ?經(jīng)空氣透平壓縮機(jī)壓縮后的空氣溫度升高至80度以上,導(dǎo)致后續(xù)吸附和換熱不能正常進(jìn)行,通過設(shè)置空氣預(yù)冷系統(tǒng)可以有效的降低進(jìn)入空分設(shè)備的空氣溫度。
? ? ? ?原料空氣中除了有大量的塵埃外,還有水分,二氧化碳,和乙炔等碳?xì)浠衔?,現(xiàn)代空分過濾設(shè)備大多數(shù)采用分子篩純化系統(tǒng)來(lái)過濾掉這些雜質(zhì),以提高進(jìn)入冷箱空氣的潔凈度,防止水分和二氧化碳濃縮而威脅空分設(shè)備的正常運(yùn)行。因此,氣體過濾設(shè)備、凈化設(shè)備是空分設(shè)備內(nèi)不可缺少的一個(gè)組成部分。?