【摘要】本文主要介绍空分空压站布置及工艺系统设计的一般要求和确定空分空压站规模的设计方法。
【关键词】空分空压站；工艺系统；离心机；设备布置；流程叙述
概述：化工厂的空分空压站是为化工装置提供压缩空气、仪表空气和氮气而设置的。本文只涉及从空压机、制氮机到向用户输出的供气总管范围的设备、管道和控制系统，不包括生产装置内的供气管网和控制系统。化工装置所用的压缩空气、氮气常用于某些工艺过程，如压送液体物料、物料的搅拌以及设备管线的吹扫除尘等等。
1、空分空压站的布置
1.1空分空压站在厂（矿）内布置，应根据下列因素，经技术经济比较后确定：
1）靠近用气负荷中心；
2）供电、供水合理；
3）有扩建的可能性；
4）避免靠近散发爆炸性、腐蚀性和有毒气体以及粉尘等有害物的场所，并位于上述场所全年最小频率的下风侧；
5）空分空压站与有噪声、振动防护要求场所的间距，应符合国家现行的有关标准规范的规定。
1.2压缩空气站的朝向，宜使机器间有良好的自然通风，并宜减少西晒。
1.3装有活塞空气压缩机或离心空气压缩机，或单机额定排气量大于等于20m3/min螺杆空气压缩机的空分空压站宜为独立建筑物。
空分空压站与其他建筑物毗连或设在其内时，宜用墙隔开，空气压缩机宜靠外墙布置，设在多层建筑内的空气压缩机，宜布置在底层。
2、工艺系统
2.1空气压缩机的型号、台数和不同空气品质、压力的供气系统，应根据供气要求、压缩空气负荷，经技术经济比较后确定。
2.2空气压缩机的吸气系统，应设置空气过滤器或空气过滤装置。离心空气压缩机驱动电机的风冷系统进风口处，宜设置空气过滤器或空气过滤装置。
2.3空气压缩机吸气系统的吸气口，宜装设在室外，并应有防雨措施，夏热冬暖地区，螺杆空气压缩机和排气量小于或等于10m3/min的活塞空气压缩机的吸气口可设在室内。
2.4风冷螺杆空气压缩机组和离心空气压缩机组的空气冷却器宜排至室外。
2.5活塞空气压缩机的排气口与储气罐之间应设后冷却器。
2.6空气干燥装置的选择，应根据供气系统和用户对空气干燥度及需干燥空气量的要求，经技术经济比较后确定。
2.7当压缩空气需干燥处理时，在进入干燥装置前，其含油量应符合干燥装置的要求。
2.8活塞空气压缩机与储气罐之间，应装止回阀。在压缩机与止回阀之间，应设放空管。放空管应设消声器。
活塞空气压缩机与储气罐之间，不应装切断阀。当需装设时，在压缩机与切断阀之间，必须装设安全阀。
离心空气压缩机的排气管上，应装止回阀和切断阀。压缩机与止回阀之间，必须设置放空管。放空管上应装防喘振调节阀和消声器。
离心空气压缩机与吸气过滤装置之间，应设可调节进气量的装置。
2.9储气罐上必须装设安全阀。安全阀的选择，应符合国家现行的《压力容器安全技术监察规程》的有关规定。储气罐与供气总管之间，应装设切断阀。
2.10空气干燥装置和过滤器的出口，宜设分析取样阀。
2.11空气压缩机的吸气、排气管道及放空管道的布置，应减少管道振动对建筑物的影响。其管道上设置的阀门，应方便操作和维修。
活塞空气压缩机至后冷却器之间的管道，应方便拆卸，清除积炭。
排气管道应设热补偿。
在寒冷地区，室外地面上的排油水管道，应采取防冻措施。
2.12压缩空气站宜设置隔声值班室。
在空气压缩机组、管道及其建筑物上，应采取隔声、消声和吸声等降低噪声的措施。
压缩空气站的噪声控制值，应符合《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87）和《城市区域环境噪声标准》（GB3096）等现行国家标准的规定。
2.18压缩空气站应设置废油收集装置。
废水的排放，应符合国家现行的有关标准、规范的规定。
3、压缩空气站的组成和设备布置
3.1压缩空气站除机器间外，宜设置辅助间，其组成和面积应根据压缩空气站的规模、空气压缩机的型式、机修体制、操作管理及企业内部协作条件等综合因素确定。
3.2机器间内设备和辅助间的布置，以及与机器间毗连的其他建筑物的布置，不宜影响机器间的自然通风和采光。
3.3离心空气压缩机的吸气过滤装置宜独立布置，与压缩机的连接管道力求短、直。
严寒地区，油浸式吸气过滤器布置在室外或单独房间内时，应有防冻防寒措施。
3.4压缩空气储气罐应布置在室外，并宜位于机器间的北面。立式储气罐与机器间外墙的净距不应小于1m，并不宜影响采光和通风。对压缩空气中含油量不大于1mg/m3的储气罐，在室外布置有困难时，可布置在室内。
3.5螺杆空气压缩机组及活塞空气压缩机组，宜单排布置。机器间通道的宽度，应根据设备操作、拆装和运输的需要确定。
3.6离心空气压缩机组的设备布置，可采用单层或双层布置。
3.7当空气干燥净化装置设在压缩空气站内时，宜布置在靠辅助间的一端。当用户要求压缩空气压力露点低于-40℃，或含尘粒径小于1um时，空气干燥净化装置宜设在用户处。
3.8单台排气量等于或大于20m3/min，且总安装容量等于或大于60m3/min。的压缩空气站，宜设检修用起重设备，其起重能力应按空气压缩机组的最重部件确定。
3.12当空气压缩机的立式气缸盖高出地面3m时，应设置移动的或可拆卸的维修平台和扶梯。
吸气过滤器，应装在便于维修之处。必要时，应设置平台和扶梯。
平台、扶梯、地坑及吊装孔周围均应设置防护栏杆。栏秆的下部应设防护网或板。
压缩空气站内的地沟应能排除积水，并应铺设盖板。
4、结合实际进行空分空压站进气量计算
计算基础：
压缩空气用量：125.2Nm3/min，氮气用量：8400Nm3/h
项目所在地的气候条件：夏季平均气温25.8℃
冬季平均气温-19℃
年平均气温2.9℃
年平均最高气温11.6℃
年平均最低气温-2.6℃
年平均气压为854.3hPa
年极端最高气温36.1℃
年极端最低气温-37.2℃
年平均相对湿度59%
年平均降雨量394.7mm
冻土深度246cm
年最多风向WNW
海拔高度1310m
卓资地区最大风速27.0m/s
风压0.455625千牛/平方米
雪压4.0克/平方厘米
计算过程：
工程中常用供气量，是指标准状态（即压力PO=101.325kPa，温度TO=273.15K时）的干燥气体的容积。对压缩机来说，应把供气量换算成排气量，两者的换算关系式：
式中：Ps——进气压力，kPa；
Ts——进气温度，K；
Psa——进气温度Ts下的饱和蒸汽压力，kPa；
Vd——排气量，m3/min
VN——供气量，Nm3/min
——进气状态的相对温度。
PO=101.325kPa，TO=273.15K，Ps为海拔高度1310m时的压力，所以Ps=86kPa，Ts=273.15+36.1=309.25K，Psa=6kPa，VN=585.2Nm3/min
所以：
=814m3/min
核算结果：
实际排气量为814m3/min，建设方可根据此数据选择离心压缩机的型号。