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制氧機(jī)的發(fā)展歷程

更新時間:2012-05-22      瀏覽次數(shù):1178
      制氧機(jī)是以空氣作原料,生產(chǎn)氧氣(或液氧)、氮?dú)猓ɑ蛞旱┖蜌濉⒛?氦、氪-氙等混合氣的一種成套設(shè)備。在一般情況下,由于空氣分離設(shè)備多用來生產(chǎn)氧氣,故人們習(xí)慣地稱它為“制氧機(jī)”。
      世界上zui早生產(chǎn)制氧機(jī)的國家是德國和法國。 1901年,德國的林德公司在慕尼黑市建立低溫設(shè)備制造車間,并于1903年生產(chǎn)出*臺10平方每小時制氧機(jī)。 1902年,法國在巴黎建立空氣液化公司,繼德國之后,于1910年開始生產(chǎn)制氧機(jī)。在三十年代以前,基本上只有德國和法國生產(chǎn)制氧機(jī)。當(dāng)時制氧機(jī)主要是滿足焊接、切割用氧及化工廠所需的制氮設(shè)備。生產(chǎn)的制氧機(jī)為中、小型、其容量為2立方米每小時至600立方米每小時,品種約200種。采用的制氧機(jī)流程為高壓和中壓流程。 1930-1950年,除德國、法國外,尚有蘇聯(lián)、日本、美國、英國等國家也開始生產(chǎn)制氧機(jī)。
      在此期間,隨著生產(chǎn)的發(fā)展,制氧機(jī)使用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,促進(jìn)了大型制氧機(jī)的發(fā)展。由于大型制氧機(jī)用于冶鎦金和合成氨工業(yè)。 1950年以后,除上述國家生產(chǎn)制氧機(jī)外,還有捷克、東德、匈牙利、意大利等。由于鋼鐵工業(yè)、氮肥工業(yè)、火箭技術(shù)的發(fā)展,氧、氮耗量迅速增加,促使制氧機(jī)向大型化發(fā)展。1957年起,10000立方米每小時制氧機(jī)相繼問世。1967年起,據(jù)不*的統(tǒng)計,20000立方米每小時以上的大型制氧機(jī)不斷出現(xiàn),達(dá)87套之多,zui大機(jī)組為50000立方米每小時,更大型的機(jī)組正在研制中。 20多年來,產(chǎn)品品種迅速增加,并逐步形成了系列,如西德林德公司大型制氧機(jī)有1000-40000立方米每小時典型產(chǎn)品,日本神鋼有OF型,日本日立制作所有TO型,日本氧氣公司有NR型;英國全低壓有50-1500噸/天系列產(chǎn)品等。同時,大型制氧機(jī)基本上采用全低壓流程??傊?,制氧機(jī)的發(fā)展是一個不斷完善的過程,設(shè)備由小型、中型向大型發(fā)展;流程從高壓(200大氣壓)、中壓(50大氣壓)、高低壓向全低壓(6大氣壓)方向發(fā)展,從而使制氧機(jī)的單位電耗、金屬材料消耗降低,運(yùn)黑心周期不斷延長。制氧機(jī)技術(shù)的發(fā)展情況如下: 1891年,德國林德公司在冷凍機(jī)械制造公司的實(shí)驗(yàn)室開始進(jìn)行空氣液化工作。
      1895年,林德教授利用焦耳-湯姆遜效應(yīng)制成*臺液體空氣裝置。 1901年,林德設(shè)計的*臺單級精餾塔的空分設(shè)備制成。法國克勞特發(fā)明了膨脹機(jī),在巴黎建立空氣液化公司。 1903年,林德公司制成*臺工業(yè)性10立方米每小時的制氧機(jī),采用高壓節(jié)流的高壓流程。 1910年,法國制成*臺采用中壓帶活塞膨脹機(jī)的中壓流程的50立方米每小時制氧機(jī)。
      1920年,德國海蘭特發(fā)明了可生產(chǎn)液氧的高壓帶膨脹機(jī)的高壓流程。 1924年,法蘭克爾建議在大型空分設(shè)備上采用金屬填料的蓄冷器代替一般的熱交換器。 1926年,法蘭克爾提出普通型式蓄冷器。 1930年,林德公司制成*臺工業(yè)規(guī)模的林德-法蘭克爾裝置,產(chǎn)量為255立方米每小時,純度為99.5%O2。 1932年,透平膨脹機(jī)*次應(yīng)用于林德-法蘭克爾裝置上,德國*次在冶金和合成氨工業(yè)中用氧。 1939年,蘇聯(lián)創(chuàng)造了率的透平膨脹機(jī),并開始研究全低壓空分設(shè)備。 1947年,林德公司致力于全低壓工藝氧設(shè)備制造。蘇聯(lián)開始設(shè)計全低壓流程的大型工藝氧裝置。
      1949年,美國*次在29000立方米每小時制氧機(jī)上應(yīng)用板翅式換熱器。 1952年,奧地利使用純氧頂吹大轉(zhuǎn)爐煉鋼,促使冶金用氧劇增。 1955年,美國大力發(fā)展導(dǎo)彈,消耗大量液氧作為助燃劑。
      1957年,*臺自動操作的120噸/天制氧機(jī)制成。 1960年,日本完成了10000立方米每小時99.6%O2和10000立方米每小時99.99% N2的雙高純度的大型全低壓設(shè)備。 1972年,法國制成世界上zui大容量的純氧空分設(shè)備,1700噸/天O2和1500噸/天N2.

      
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