低溫熱交換器的作用
在空氣分離裝置或其他利用深冷進行氣體液化與分離的裝置（例如碳氫化合物氣體的分離裝置）中，沒有熱交換器就不可能有效地進行深冷過程。即使對生產(chǎn)量只有150m'/h的小型制氧裝置而言，也有著好幾只熱交換器，如圖2.65所示，其中有用排出的氮氣和氧氣將常溫空氣一直冷卻到一155一165℃的第一熱交換器和第二熱交換器，有液氮過冷器、液空過冷器和位于上，下精餾塔之間的冷凝蒸發(fā)器（俗稱主冷）等。在大型空分裝置中則具有更多的熱交換器，在氫的分離裝置中也如此。低溫熱交換器在低溫裝置中因裝置容量的不同而履行不同的任務。現(xiàn)在以圖2.65所示的150m3/h小型制氧裝置的原理流程圖為例來了解熱交換器在這種小型制氧裝置中所起的作用。
經(jīng)過過濾和清除了二氧化碳和水分并經(jīng)壓縮機壓縮過的高壓空氣進入主熱交換器（簡稱主熱）的上部（即第一熱交換器）進行冷卻，空氣流出第一熱交換器后分成兩路：一路進人膨脹機，膨脹到下塔壓力后進入下塔：另一路進入主熱的下部（即第二熱交換器）繼續(xù)受到冷卻，出來的空氣經(jīng)節(jié)流閥（即圖中的節(jié)一1）節(jié)流至下塔壓力后也進入下塔。
空氣在下塔預精餾為富氧液空和液氮。富氧液空經(jīng)液空過冷器和液空節(jié)流閥（即圖中的節(jié)一2）節(jié)流后進入上塔中部，作為上塔的原料液，同時也是上塔回流液的一一個組成部分。液氨經(jīng)液氮過冷器過冷和液氨節(jié)流閥（即圖中的節(jié)一3）節(jié)流后進入上塔頂部作為塔頂回流液。這樣，使液空在上塔再次精餾后，在上塔下部得到高純度的氧氣，頂部得到高純度的氮氣。由于離開精餾塔的氧氣溫度很低，它具有冷量，人們讓它通過主熱，利用它的冷量來冷卻進入裝置的高壓空氣，使氧氣本身的溫度提高，最后灌瓶。離開精餾塔的氮氣溫度更低，因此利用它依次將液氮、液空過冷外，也送到主熱冷卻高壓空氣，回收冷量，最后送給用戶或排放。
