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目录1

第一章氧、氮等空分产品的生产与供应1

第一节氧、氮等空分产品的生产、性能及其应用概况1

一、氧、氮等空分产品的生产工艺概况1

二、氧、氮等空分产品的性能及应用6

（二）4XFS-45型制氩设备配套设备 349

（一）氧气顶吹转炉用氧10

一、钢铁企业氧气用途及用户10

第二节钢铁企业氧气用户及用氧条件10

二、用户用氧条件10

（二）电炉用氧14

（三）平炉用氧16

（四）高炉富氧鼓风17

（五）燃油气化用氧19

（六）连续铸钢用氧20

（七）机械火焰清理用氧22

（八）其他切焊用氧24

第三节氧气厂（站）生产规模确定和设备选用28

一、氧气厂（站）生产规模确定和设备选用的一般技术原则28

二、氧气平衡28

三、主要生产设备选用30

（一）国产空分设备产品概况30

（二）成套空分设备的选用31

（三）建设地点自然条件对设备出力的影响33

（四）配套设备的生产能力平衡和单项设备选用40

四、氧气厂（站）生产能力及空分设备生产能力的调节手段44

（一）低压供氧系统47

第四节供氧系统47

二、几种基本的供氧系统47

一、供氧系统设计中考虑的主要因素47

（二）高压供氧系统48

（三）中压供氧系统49

三、综合供氧系统51

（一）液氧及气氧并行供氧系统51

（二）低、中、高压供氧系统53

四、其他供氧系统54

（一）利用管道作为贮器的供氧系统54

（二）转炉及高炉同系统供氧系统55

（三）局部贮存、调节的供氧系统56

（四）中压贮气器内余存氧气回流再加压系统56

五、供氧系统的压力和功率计算57

第五节辅助设备的选用59

一、供氧系统中的贮气器和缓冲罐的选用和计算59

（一）低压贮气器59

（二）缓冲罐61

（二）地沟管道 163

（三）中压贮气器63

（一）布置的一般注意事项 164

（四）液氧贮存系统设备73

（五）高压贮气器74

（六）氧气充气台及氧气钢瓶74

（一）空气过滤器75

二、氧气生产中其他设备选用75

（二）氮水预冷器组80

（三）液氧（液空）排放装置82

第六节钢铁企业氮气供应84

一、氮的用户、用途及用氮条件84

（一）转炉密封用氮84

（二）钢材热处理保护气用氮88

（三）氮肥用氮90

二、供氮系统91

（一）供氮系统设计中考虑的因素91

（二）供氮系统示例92

一、氩的用途用户及用氩条件97

（一）钢铁工业生产中用氩97

第七节钢铁企业氩气供应97

二、制氩设备及生产情况100

（二）金属焊接保护气体用氩100

三、氩气生产规模及供应设施的选定101

四、氩气充瓶设施104

（一）钢瓶处理程序104

（二）钢瓶处理装置104

（三）充气装置的设备选用104

第二章氧气厂（站）的工厂设计109

第一节氧气厂（站）的总图位置及厂（站）区布置109

一、氧气厂（站）总图位置的确定原则109

二、总图位置对原料空气的要求109

（一）原料空气中的有害气体109

（二）原料空气中的固体尘埃112

（三）总图位置的确定112

（一）厂（站）区内各生产车间建、构筑物的生产类别115

三、厂（站）区内各生产车间建、构筑物的安全防火距离115

及耐火等级115

（二）厂（站）区内各生产车间建、构筑物的防火间距115

（三）厂（站）区布置中需要考虑的其他因素118

（四）几个氧气厂（站）区布置图122

第二节生产车间的布置及建筑要求122

（一）车间总体布置122

一、氧气（制氧、压氧）车间的布置与建筑要求122

（二）机器间的跨度、高度及起重机械选择123

（三）主控室的布置与建筑要求134

（四）配电室的布置与建筑要求136

（一）氧、氮充瓶间的组成与一般布置139

（二）充瓶间建筑及结构要求139

二、氧气、氮气充瓶间的布置与建筑要求139

三、氩气净化及充瓶间的布置与建筑要求140

四、氮压机间的布置140

五、辅助生产间的布置及生活福利设施141

第三节主要生产设备和管道的布置141

一、生产发备的总体布置141

（一）车间内设备的总体布置原则及具体要求142

（二）两套或两套以上空分设备的布置方案142

二、空气过滤器室的布置146

（一）吸风管高度、直径及结构146

（二）空气过滤器室的布置147

（三）几种空气过滤器室与吸风管（室）的布置图150

三、空气压缩机的布置151

（一）压缩机主体及辅助设备的布置151

（二）空气管道的设计153

（三）离心式空压机的运转噪声155

四、氧气压缩机及压氧系统布置158

（一）氧气压缩机的布置158

（二）氧气压缩机的操作室162

（三）氧气管道的振动问题162

（四）中压供氧系统的氧压调节装置与中压贮气器的布置162

五、机器间内部管道布置162

（一）架空管道163

六、分馏塔系统的设备布置164

（二）分馏塔的布置165

（一）主要委托项目及其内容171

第四节委托有关专业的设计资料171

一、土建专业171

（二）委托资料中主要问题172

（三）离心式与活塞式压缩机基础的设计条件174

（四）分馏塔基础设计条件178

二、给排水专业178

（一）用水连续性的要求178

（二）生产用冷却水的种类及对水温、水质的要求178

（三）生活及消防用水181

（四）生产用冷却水消耗量181

三、电力专业181

（一）供电连续性的要求181

（二）各生产车间的防雷和电气设备的防爆及火灾等级182

（三）分馏塔内设备的接地182

（四）车间照明182

（三）化验项目与制度183

（一）需提供机修及化验专业的资料183

（二）机修设施183

四、机修及化验专业183

五、计器和电讯专业185

（一）计器专业185

（二）电讯专业185

六、采暖及通风专业186

（一）各车间的采暖要求186

（二）各车间的通风要求186

（三）主要设备的散热量计算187

七、热力专业187

八、总图运输专业187

（一）委托设计项目及提供资料内容187

（二）委托设计时一般要求188

一、管道布置的一般要求190

第三章工艺管道设计190

第一节管道的布置与敷设190

二、厂区管道的布置191

（一）架空敷设191

（二）埋地敷设193

三、用户车间管道的布置194

第二节管径的确定和压力降计算195

一、管径的确定195

（一）管道输送能力的确定195

（二）管道内介质流速的选用196

（三）管径计算196

二、压力降计算198

（一）输送压力等于或小于10公斤／厘米2时的压力降计算198

（二）输送压力大于10公斤／厘米2时的压力降计算206

第三节管道材质、跨距和支架206

一、管道材质选择206

（一）常用管材206

（二）各种工艺管道的管材选择207

二、管壁厚度计算209

（二）管道跨距计算211

三、管道跨距211

（一）管道荷载211

四、管道支架223

第四节管道的补偿、推力及减振225

一、管道的热胀和冷缩补偿225

（一）管道的伸缩量225

（二）管道伸缩的补偿225

（三）自然补偿和人工补偿的计算231

二、固定支架推力和间距254

（一）固定支架的推力计算256

（二）固定支架的间距258

（一）管道的振动及其影响259

（二）管道减振的方法259

三、管道的振动和减振方法259

第五节管道阀门及管道附件270

一、阀门270

（一）工艺管道常用阀门种类及一般选用要点270

（二）氧气用阀门的选用275

二、管道法兰、垫片及管件278

（一）管道法兰278

（三）其他管件283

（二）法兰垫片283

第六节管道的隔声、隔冷（热）和防腐绝缘284

一、管道的隔声284

二、管道的隔冷（热）286

三、管道的防腐绝缘289

第七节管道设计对施工、安装、检验的要求291

一、管材和管道附件质量的检验291

二、除锈与脱脂291

三、安装要求292

四、焊接要求292

五、试压与吹刷294

六、涂漆296

第四章成套空分设备介绍297

第一节 国产空分设备种类及技术性能297

（二）空分设备技术性能298

（三）制氩设备技术性能298

（一）空分设备的分类及型号说明298

一、产品种类及技术性能298

（一）中压流程301

二、各型设备的工艺流程301

（二）全低压流程302

（三）制氩流程307

第二节成套空分设备323

一、空分设备的配套设备323

（一）KFZ-300-3型空分设备配套设备323

（二）KFS-860-2型空分设备配套设备325

（三）KFZ-1800型空分设备配套设备327

（四）KDON-800／800型空分设备配套设备329

（五）KDON-1000／1100型空分设备配套设备332

（六）KDON-1500／1500-1型空分设备配套设备335

（七）KDON-3200／3200-1型空分设备配套设备338

（八）KDON-6000／6000-1型空分设备配套设备340

（九）KDON-10000／11000型空分设备配套设备344

（一）YFS-2．5型制氩设备配套设备348

二、制氩设备的配套设备348

第三节各型设备的动力及物料消耗350

一、动力消耗350

二、物料消耗355

第四节各型空分设备单机组布置图361

第五章 乙炔站及乙炔管道设计372

第一节乙炔生产概况372

一、概述372

（一）电石的性质及其分解特性373

二、乙炔生产的原料及生产工艺流程373

（二）气态乙炔生产工艺流程375

三、乙炔生产设备376

（一）乙炔发生器376

（二）辅助设备382

四、乙炔生产中安全问题391

第二节钢铁企业乙炔供应及乙炔站设计394

一、钢铁企业乙炔用户394

（一）乙炔站规模的确定396

二、乙炔站工艺设计396

（二）设备选用和附属设备配置397

（三）总平面布置398

（四）站房及工艺设备布置400

（五）工艺计算402

三、委托有关专业的设计资料410

（一）土建专业410

（三）给排水专业411

（四）采暖通风专业411

（二）电力和计器专业411

第三节乙炔管道设计412

一、管径及压力降计算412

二、乙炔管道布置和敷设413

（一）乙炔管道布置的要点413

（二）厂区架空乙炔管道416

（三）站内和车间内乙炔管道418

（四）厂区埋地乙炔管道419

三、乙炔管道的管材及管道附件选用421

四、乙炔管道设计对施工、安装、检验的要求423

附录424

附录一常用单位换算424

1．压力单位换算424

2．常用制外单位换算425

3．水的硬度单位换算426

附录二常用数据427

1．常用气体的物理化学常数427

2．空气的饱和温度429

3．各种露点温度下空气的含湿及含热量429

4．几种碳氢化合物的饱和蒸汽压434

5．二氧化碳的饱和蒸汽压436

6．氧的压缩度437

7．氮的压缩度438

8．海拔高度与大气压力、温度间的关系439

9．我国部分城市气象资料440

附录三常用材料441

1．铜及铜合金管（板）成分及机械性能441

2．铝合金管（板）成分及机械性能442

4．陶瓷圈规格443

3．聚四氟乙烯的一般性能443

5．A型分子筛性能444

6．X、Y型分子筛性能445

7．活性氧化铝规格性能445

8．活性炭规格性能446

9．硅胶规格性能446

10．润滑脂规格性能447

11．常用绝热材料的规格性能448

12．几种绝热材料制品规格及生产厂450

14．蓄冷器用的卵石规格性能452

13．常用润滑油规格性能452

附录四 几种国外空分设备情况453

1．1500米3／时空分设备性能及设备简况453

2．3200米3／时空分设备性能及设备简况454

3．6000米3／时空分设备性能及设备简况455

4．10000米3／时空分设备性能及设备简况456

5．苏联空分设备性能概况457

6．日本氧气公司35000米3／时空分设备概况458