整个流程由空气压缩及净化、空气分离、液氮汽化组成。
空气压缩及净化 :空气经空气过滤器清除灰尘和机械杂质后进入空气压缩机,压缩至所需压力,然后送入空气冷却器,降低空气温度。再进入空气干燥净化器,除去空气中的水份、二氧化碳、乙炔及其它碳氢化合物。
空气分离 :净化后的空气进入空分塔中的主换热器,被返流气体(产品氮气、废气)冷却至饱和温度,送入精馏塔底部,在塔顶部得到氮气,液空经节流后送入冷凝蒸发器蒸发,同时冷凝由精馏塔送来的部分氮气,冷凝后的液氮一部分作为精馏塔的回流液,另一部分作为液氮产品出空分塔。
650立方深冷制氮设备液氮汽化 :由空分塔出来的液氮进液氮贮槽贮存,当空分设备检修时,贮槽内的液氮进入汽化器被加热后,送入产品氮气管道。
深冷制氮可制取纯度≧99.999%的氮气。
透平膨胀机:是制氮装置用来产生冷量的旋转式叶片机械,是一种用于低温条件下的气体透平。透平膨胀机按气体在叶轮中的流向分为轴流式、向心径流式和向心径轴流式;按气体在叶轮中是否继续膨胀又分为反击式和冲击式,继续膨胀为反击式,不继续膨胀为冲击式。空分设备中广泛采用单级向心径轴流反击式透平膨胀机。
当金属在加硬至冷却过程中, 其中的合金与碳产生溶解并结合及扩散形成奥氏体 , 在冷却过程时, 由于低温产生压制而形成马氏体, 而由于马氏体的最终转变点非常低, 在超低温时由于组织体积收缩, 晶格常数缩细而加强碳原子析出的驱动力, 于是马氏体的基体析出大量超微细碳化物, 这些超微细结晶体会使物料的强度提高, 同时增加耐磨性与刚性。比如: 高速工具钢 的 mf点为超过 -190°C, 因此淬火冷却到室温会残留大量奥氏体, 因而降低金属的硬度、耐磨性和使用寿命, 同时因为奥氏体的不稳定易发生组织转变而导致的体积变化,造成金属碎裂, 再者, 还有许多物理性能特别是热性能和磁性下降。只要将金属置于超低温环境下, 其中的奥氏体会转化成马氏体, 内应力因而消除。
650立方深冷制氮设备