空分设备结构及工作原理

空分设备结构及工作原

理

公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

空分装置系统划分

所谓空分，就是将空气深度冷却至液态，由于液空其组分沸点各不相同，逐步分离出氧、氮、氩等等。空分装置大体可分以下几个系统：

1、空气过滤系统

过滤空气中的机械杂质，主要设备有自洁式空气过滤器。

2、空气压缩系统

将空气进行预压缩，主要设备有汽轮机、增压机、空压机等。

3、空气预冷及纯化系统

将压缩空气进行初步冷却，并去除压缩空气中的水分和二氧化碳等杂质，主要设备有空

冷塔、水冷塔、分子筛纯化器、冷却水泵、冷冻水泵等。

4、分馏塔系统

将净化的压缩空气深度冷却，再逐级分馏出氧气、氮气、氩气等，主要设备有透平膨胀

机、冷箱(内含主塔、主冷、主还、过冷器、粗氩塔、液氧泵、液体泵等)

5、贮存汽化系统

将分馏出的液氧、液氮、液氩进行贮存、汽化、灌充，主要设备有低温液体贮槽、汽化器、充瓶泵、灌充台等。

空气冷却塔结构工作原理

空冷塔（Φ4300×26895×16），主要外部有塔体材质碳钢，内部有2层填料聚丙烯鲍尔环，并对应2层布水器。

其作用是对从空压机出来的空气进行预冷。空气由塔底进入，塔顶出去，冷冻水从塔顶进入，塔顶出去，在这样一个工程中，冷冻水和空气在塔内，经布水器填料的作用充分的接触进行换热，把空气的温度降低。

水冷却塔的结构及工作原理

水冷却塔（规格Φ4200×16600×12），主要外部有塔体材质碳钢，内部有一层聚丙烯鲍尔环填料，对应一根布水管；一层不锈钢规整填料。

其作用式把从冷却水进行降温，生成冷冻水供给空冷塔。基本原理和空冷塔一样，从冷箱出来的温度较低的污氮气，进入水冷塔下部，在水冷塔内部经填料与从上部来的冷却水充分接触换热后排出，在此过程中冷却水生成冷冻水。

分子筛结构以及原理，其再生过程原理

吸附空气中的水份、CO2、乙炔等碳氢化合物，使进入空气纯净结构：卧式圆筒体、内设支承栅架、以承托分子筛吸附剂使用：空气经过分子筛床层时，将水份、CO2、乙炔等碳氢化合物吸附，净化后的空气CO2含量<1ppm；在再生周期中，先被高温干燥气体反向再生后，再被常温干燥气体冷却到常温，两分子筛成队交替使用。

预冷系统中的冷却水泵和冷冻水泵

预冷系统中的冷却水泵、冷冻水泵为多级离心水泵。分别为空冷塔、水冷塔供水。其基本结构和工作原理如下：

1、离心泵的基本结构

离心泵的基本部件是高速旋转的叶轮和固定的蜗牛形泵壳。具有若干个（通常为4～12个）后弯叶片的叶轮紧固于泵轴上，并随泵轴由电机驱动作高速旋转。叶轮是直接对泵内液体做功的部件，为离心泵的供能装置。泵壳中央的吸入口与吸入管路相连接，吸入管路的底部装有单向底阀。泵壳侧旁的排出口与装有调节阀门的排出管路相连接。

2、离心泵的工作原理

当离心泵启动后，泵轴带动叶轮一起作高速旋转运动，迫使预先充灌在叶片间液体旋转，在惯性离心力的作用下，液体自叶轮中心向外周作径向运动。液体在流经叶轮的运动过程获得了能量，静压能增高，流速增大。当液体离开叶轮进入泵壳后，由于壳内流道逐渐扩大而减速，部分动能转化为静压能，最后沿切向流入排出管路。所以蜗形泵壳不仅是汇集由叶轮流出液体的部件，而且又是一个转能装置。当液体自叶轮中心甩向外周的同时，叶轮中心形成低压区，在贮槽液面与叶轮中心总势能差的作用下，致使液体被吸进叶轮中心。依靠叶轮的不断运转，液体便连续地被吸入和排出。液体在离心泵中获得的机械能量最终表现为静压能的提高。

精馏塔（上塔、下塔）结构，工作原理，各自气液相回流如何实现产物走向利用混合气体中各组分的沸点不同，将其分离成所要求纯度的组分结构：塔体为圆筒型，下塔内装多层筛板筛板上设置溢流斗，有一个溢流挡板，并密布小孔，上塔内装规整填料及液体分布器使用：下塔精馏过程中，液体自上往下逐一流过每块筛板，由于溢流堰的作用，使踏板上造成一定的液面高度，当气体由下而上穿过筛板小孔时与液体接触，产生了鼓泡，这样就增加了气液接触面积，使热质交换过程高效的进行，低沸点组份逐渐蒸发，高沸点组份逐渐液化，至塔顶就获得低沸点的纯氮，在塔底就获得高沸点的富氧液空组份；上塔精馏过程中，气体穿过分布器沿填料盘上升。液体自上往下通过部水器均匀地分布在填料盘上，在填料表面上气、液充分接触进行高效的热质交换，上升气体中低沸点氧含量不断提高，高沸点组份氧被大量的洗涤下来，形成回流液最终在塔顶得到低沸点的纯氮、塔底得到了高沸点的液氧。

膨胀机结构及工作原理

1、概述

透平膨胀机组是为气体分离装置配套的机组之一，利用空气膨胀产生冷量，满足气体分离装置对冷凉的需要及补偿装置中的冷量损失。机组由透平膨胀，油站，底座、冷箱、部分油、水、气管路等组成。透平膨胀机所产生的膨胀功由主轴另一端的增压叶轮所吸收利用，是增压机气体的出口压力增高。进入透平膨胀机得工质气体应不含有机械杂质的干净气体。

2、机组简介

a、透平膨胀机组由以下主要部分组成：

A)带保冷箱及底架的透平膨胀机主机一台。

B)油站一台。

1）透平膨胀机

透平膨胀机为卧置、单级、向心、径-轴流反作用式。其中一端为膨胀机，一端为增压机。

工质气体由膨胀机进口管进入膨胀机蜗壳，经可调喷嘴叶片通道进入膨胀机叶轮做功后，再经扩压从出口管排出。

机身为铸铁件，它支撑转子连接2端蜗壳。膨胀机蜗壳为铸不锈钢，直接固定在底架上。蜗壳内装有膨胀叶轮，可调喷嘴等。

转子支撑在机身上，其一端为膨胀叶轮，另一端为增压叶轮。膨胀机叶轮和增压叶轮均为三元闭式叶轮。

轴承为止推径向轴承。只有安装正确并提供清洁而充足的润滑油，才能保证转子的良好运转，轴承排油经回流管流回油箱，轴承温度由铂热电阻温度计测量。

为防止膨胀机叶轮膨胀前得气体和增压机叶轮增压后气体的泄露，在膨胀叶轮和增压叶轮的伦盖上设置了迷宫密封。

在靠近两叶轮的轴上也各设置了迷宫密封，使得工质气体外漏量控制在最小范围内，膨胀机得密封内充有常温密封气以防止膨胀机内低温气体外泄露。其压力由减压阀来控制。膨胀机启动前，密封气由仪表气供给，启动后由自身供给。

2）增压机

工质气体轴向进入增压叶轮，在其内加速增压，进入扩压器减速后进一步增压，在蜗壳内汇集排出，经冷却降温，换热器换热后，再进入膨胀机。

增压叶轮和膨胀叶轮装在同一根轴上组成转子，二者转速相同，而膨胀叶轮发出的机械工驱动转子转动，将机械功传给增压叶轮。

3）润滑系统

透平膨胀机轴承润滑系统强制供润滑油润滑。润滑油有油站、输油管等组成，油站有油箱，2台油泵，一台油冷却器，一台油过滤器，一台囊式蓄能器、油分离器、阀门、管道等组装在一起，形成一个完整的供油装置。

润滑油箱油箱由油泵吸入，经冷却器和切换式滤油器后送至各润滑点，再经回油管返回油箱。在油泵启动之前，囊式蓄能器内应冲入的氮气，在油泵启动时自动充油，用于保证油压降低联锁停车时必须的润滑。

由于透平膨胀机是强制润滑的，转速很高，因此油泵不工作时，透平膨胀机绝对不允许使用。当电源及油站发生故障时，透平膨胀机必须立即停车。此时将有囊式储能器供油1分钟左右，保证透平膨胀机惰性转时润滑用油。

4)膨胀机调节和安全保护

膨胀机流量调节是通过气动薄膜执行机构带动喷嘴调节机构的喷嘴叶片转动，从而改变流道面积是流量改变，执行机构阀杆行程反映了喷嘴流道面积的变化，执行机构向上截面越大，流量变大。反之截面积变小，流量变小。

增压机的回流阀可对增压机出口压力，转速及膨胀气量进行调节。

透平膨胀机进口处有一遥控薄膜调节阀，当发生事故时，可作为紧急切断阀，由总控制室进行操作。通过操纵三通电磁阀使遥控薄膜调节阀在3秒内关闭，切断膨胀机气源，使其停止转动。次阀和膨胀机出口阀均应密闭不漏气。

在下列情况时，三通电磁阀电源切断，气动薄膜下侧的空气通过快速泄气阀至大气，于是在弹簧的作用下，使阀门快速关闭。

A)油泵断电源。

B)润滑油压力小于等于,

C)轴承温度超过85摄氏度

D)转速超过26000转/分。

换热器原理目的

进行多股流之间的热交换结构：为多层板翅式，相邻通道间物流通过翅片进行良好的换热使用：对经分子筛吸附除去水和CO2的压缩空气进行冷却，各返流气（液）在此被加热至常温。

光刻原理

光 刻 工 艺 一、目的： 按照平面晶体管和集成电路的设计要求，在SiO 2或金属蒸发层上面刻蚀出与掩模板完全相对应的几何图形，以实现选择性扩散和金属膜布线的目的。 二、原理： 光刻是一种复印图象与化学腐蚀相结合的综合性技术，它先采用照像复印的方法，将光刻掩模板上的图形精确地复制在涂有光致抗蚀剂的SiO 2层或金属蒸发层上，在适当波长光的照射下，光致抗证剂发生变化，从而提高了强度，不溶于某些有机溶剂中，未受光照射的部分光致抗蚀剂不发生变化，很容易被某些有机溶剂溶解。然后利用光致抗蚀剂的保护作用，对SiO 2层或金属蒸发层进行选择性化学腐蚀，从而在SiO 2层或金属层上得到与光刻掩模板相对应的图形。 （一）光刻原理图 （一）光刻胶的特性： 1．性能，光致抗蚀剂是一种对光敏感的高分子化合物。当它受适当波长的光照射后就能吸收一定波长的光能量，使其发生交联、聚合或分解等光化学反应。由原来的线状结构变成三维的网状结构，从而提高了抗蚀能力，不再溶于有机溶剂，也不再受一般腐蚀剂的腐蚀． 2．组成：以KPR 光刻胶为例： 感光剂－－聚乙烯醇肉桂酸酯。 溶 剂－－环己酮。 增感剂－－5·硝基苊， 3．配制过程： 将一定重量的感光剂溶解于环己酮里搅拌均匀，然后加入一定量的硝基苊,再继续揖拌均匀，静置于暗室中待用。 感光剂聚乙烯醇肉桂酸酯的感光波长为3800?以内，加入5·硝基苊后感光波长范围发生了变化从2600—4700 ?。 （二）光刻设备及工具： 在SiO 2层上涂复光刻胶膜 将掩模板覆盖 在光刻胶膜上 在紫外灯下曝光 显影后经过腐蚀得到光刻窗口

1．曝光机－－光刻专用设备。 2．操作箱甩胶盘－－涂复光刻胶。 3．烘箱――烤硅片。 4．超级恒温水浴锅－－腐蚀SiO2片恒温用。 5．检查显为镜――检查SiO2片质量。 6．镊子――夹持SiO2片。 7．定时钟――定时。 8．培养皿及铝盒――装Si片用。 9．温度计――测量温度。 图（二）受光照时感光树脂分子结构的变化 三、光刻步骤及操作原理 1．涂胶：利用旋转法在SiO2片和金属蒸发层上，涂上一层粘附性好、厚度适当、均匀的光刻胶。 将清洁的SiO2片或金属蒸发片整齐的排列在甩胶盘的边缘上，然后用滴管滴上数滴光刻胶于片子上，利用转动时产生的离心力，将片子上多余的胶液甩掉，在光刻胶表面粘附能力和离心力的共同作用下形成厚度均匀的胶膜。 涂胶时间约为1分钟。 要求：厚度适当（观看胶膜条纹估计厚薄），胶膜层均匀，粘附良好，表面无颗粒无划痕。 图（三）光刻工艺流程示意图

膨胀机的原理,基本构造,主要参数控制及意义。

膨胀机的原理，基本构造，主要参数控制及意义。 膨胀机的原理 气体的绝热膨胀，并对外做功，是获得低温的重要方法，透平膨胀机就是利用压缩气体在高压下进入膨胀机内膨胀到低压。由高压低速气体变为低压高速气体，在这个过程中与外界不发生热交换，因此，整个过程是绝热的。气体通过膨胀机后能量要减少，减少的能量就以功的形式输送出去，因而降低了膨胀机出口工质的内能和温度。 透平膨胀机的分类 1按工作原理分，可以分为反动式和冲动式 透平膨胀机的工作是低速高压的气体，经过流道膨胀形成高速低压，即具有大动能的气流来推动叶轮，如果膨胀过程完全在静止的导流器中进行，叶轮所受的完全是气流的冲动。那么就是冲动式。如果气流在叶轮流通中还继续膨胀，这时在叶轮中除去接受从静止导流器中出来的动能外，在在叶轮流道还利用反作用原理产生向前的推力，这种透平膨胀机称为反动式。 2 按压力来分，可分为高压，中压，低压及超低压透平膨胀机。高压19---22兆帕膨胀到0.6----1.5兆帕[绝压] 中压2---5兆帕膨胀到0.6兆帕 低压0.5---1.0兆帕膨胀到0.13----0.14兆帕 超低压0.2---0.3兆帕膨胀到0.12兆帕 3 按级数来分可分为单级，双级，和多级 4 按制动方式分

[1] 风机制动 [2] 透平增压机制动 [3] 电机制动 [4] 油制动-------制动器为一系列位于转子和定子之间的油腔。 5万空分装置所配置的膨胀机，一台是杭氧的，另一台是阿特拉斯。杭氧膨胀机组组成示意图 换热器轴 过滤器膨胀端增压机供油装置透平膨胀机 透平膨胀机由---膨胀机蜗壳，-膨胀机轴，叶轮，轴承，轴封组成。膨胀端增压机----叶轮，扩压器，和蜗壳组成。 透平膨胀机流量调节----是通过一执行机构改变喷嘴角度来改变的。主要控制参数-----透平膨胀机进口温度，-透平膨胀机出口温度。 膨胀气量。

透平膨胀机简介

膨胀机简介 透平膨胀机制冷的基本原理根据能量转换和守恒定律可知，气体在透平膨胀机内进行绝热膨张对外作功时，气体的能量焓值一定要减少，从而使气体本身强烈地冷却，而达到制冷的目的。 透平膨胀机的实际制冷量总比理论制冷量要小，因此，膨胀机的效率总是小于1。膨胀机的效率越低，则在相同进、出口压力和进口温度下，膨胀机的单位工质制冷量越小，反映出膨胀机的温降效果越小。在实际操作中，应该了解哪些因素影响膨胀机的效率，以便尽可能保证膨胀机在高效率下运转。 膨胀机的效率高低取决于膨胀机内的各种损失的大小。由于各种损失的存在，使气体对外做功的能力降低。而这些损失(如摩擦、涡流等)又以热的形式传给气体本身，使气体的出口温度升高，温降效果减小。其损失主要有以下几种： 1)流动损失。气流流过导流器和工作轮时，由于流道表面的摩擦、局部产生漩涡、气流撞击等产生的损失属于流动损失。 流动损失的大小与流道形状是否与气流流动方向相适应、表面光洁程度等因素有关。流道除了与设计、制造技术水平有关外，膨胀机内流道的磨损、杂质在表面积聚、转速变化而使气流进入叶轮时产生的撞击等，都会增加流动损失。一般情况下，导流器内的流动损失约占总制冷量的5%，工作轮内的流动损失约占总制冷量的6%。 2)工作轮轮盘的摩擦鼓风损失。工作轮在旋转时，轮盘周围的气体对叶轮的转动有一摩擦力，轮盘将带动气体运动。由此产生的摩擦热将使气体的温度升高，这种损失称为摩擦鼓风损失。它与工作轮的直径及转速等因素有关，一般占总制冷量的3%～4%。 3)泄漏损失。泄漏损失包括内泄漏和外泄漏两种，如图71所示。内泄漏是指一部分气体经过导流器后不通过叶轮膨胀，而直接从工作轮与机壳之间的缝隙漏出，与通过叶轮膨胀的气体汇合。这小股泄漏气体未经过叶轮的进一步膨胀，温度较高，因而使膨胀机的制冷量减小，降低了膨胀机的效率。内泄漏量的大小取决于转子与机壳之间的间隙，因此在安装时必须严格控制在规定公差范围之内。外泄漏是指通过轮盘后部沿轴间隙向外泄漏出的气体。这部分气体的泄漏对膨胀机的效率没有影响，但是将减少总的制冷量。同时外漏气体的冷量也无法回收，所以它对产冷的影响是很大的。外泄漏量的大小与密封装置结构、间隙以及是否通压力密封气有关。 4)排气损失。通过膨胀机的气体在出口还具有一定的速度，叫做余速。余速越高，能量损失也越大，这部分损失叫做排气损失或余速损失。排气损失不仅与设计有关，在运转过程中当转速变化偏离设计工况时，也会使气流出口速度增加，效率降低。

投影光刻机对准系统功能原理

投影光刻机对准系统功能原理 投影光刻机对准系统功能原理 1 对准系统简介 对准系统的主要功能就是将工件台上硅片的标记与掩膜版上的标记对准，其标记的对准精度能达到±0.4μm（正态分布曲线的3σ值）。因为一片硅片在一个工艺流程中的曝光次数可能达到30次，而对准精度直接影响硅片的套刻精度，所以硅片的对准精度非常的关键。 由于对准系统对硅片标记的搜索扫描有一定的范围，它在X方向和Y方向都只能扫描 ±44μm，所以硅片被传送到工件台上进行对准之前，需要在预对准工件台上先后完成两次对准，即机械预对准和光学预对准，以便满足精细对准的捕捉范围。注意：本文所提到的对准都是所谓的精细对准。 PAS2500/10投影光刻机对准系统主要由三个单位部分构成：照明（对准光源）部分，双折射单元和对准单元。这三个单元与掩膜版、硅片、以及投影透镜的相对位置如图1所示，在图中可以看出，对准系统中用了两个完全相同的光路，这是为了满足对准功能的需要。 1.1 对准系统的光学结构和功能 由于对准系统中的两条完全相同，所以在下面的介绍中只详细地阐述了其中的一条光路。在对准系统中，照明部分的主要部件就是激光发射器，它产生波长为633nm的线性极化光，避免在硅片对准的过程中使硅片被曝光（硅片曝光用的光为紫外光）。然后对准激光将通过一系列的棱镜和透镜进入双折射单元，该激光将从双折射单元底部射出，通过曝光的投影透镜照到硅片的标记上；而经过硅片表面的反射后由原路返回，第二次经过双折射单元，由双折射单元的顶部射出，再经过聚焦后对准到掩膜版的标记上。 在对准单元内，硅片的标记图象和掩膜版标记的图象同时通过一个调制器后，将被聚焦到一个Q-CELL光电检测器上。此调制器是用来交替传送两个极化方向的硅片标记图象，Q-CELL 光电检测器将对硅片的标记的每个极化方向图象分别产生一个电信号，由此产生的电信号的振幅取决于该极化方向硅片标记的图象与掩膜版标记图象在Q-CELL的显示比例。 硅片上的对准标记如图2所示，标记分为四个象限，每个象限有8μm或8.8μm的对准条，其中有两个象限的对准条用来对准X向，另外两个象限用来对准Y向。而Q-CELL光电检测器的每一个单元对应标记的一个象限，当在Q-CELL检测器的每一个单元中，两个极化方向的标记图象的能量都相等的时候，就表明硅片与掩膜版的标记完全对准了。从图1中可以看到对准光束在经过对准单元的时候被分成了两束，一束激光将通过调制器到达Q-CELL 光电检测器，而另一束激光则以视频的形式反馈到操作台。通过操作台上的视频监视器可以直观的看到标记的移动和对准不同标记时位置的相对变化。虽然是两个不同极化方向的硅片标记与掩膜版标记同时对准，但是由于它们是同步的，彼此之间几乎看不到有何不同，所以只有一个极化图象被显示。 1.2 对准系统的电路部分 对准系统的电路部分主要的功能是： 1、产生一个信号去驱动光学调制器。 2、处理Q-CELL光电检测器产生的信号。 光学调制器的驱动：该调制器信号要求频率为50Hz的正弦信号，其振幅要求能满足对最大的Q-CELL检测信号起调制作用。 Q-CELL检测信号的处理：在对准的时候，工件台将首先沿X轴向缓慢地带动E-CHUCK上的硅片移动，进行X轴向对准，当硅片标记上X向光栅与对应的掩膜版上X向光栅对准时，

除氧器原理

一、除氧器是什么？ ——除去水中溶解氧的密闭容器。 注解：水——指锅炉给水，即进入锅炉的水； 溶解氧——以分子形式存在于水中的氧气，即氧分子O2； 密闭容器——压力容器，一般为低压。 二、为什么要对锅炉给水进行除氧？ ——锅炉水中的溶解氧，和炉体金属铁组成腐蚀电池，铁是阳极，失去电子成为亚铁离子，氧为阴极进行还原，溶解氧的这种阴极去极化的作用，造成对锅炉铁的腐蚀，此外氧还会把溶于水的氢氧化铁沉淀，使亚铁离子浓度降低，从而使腐蚀加剧。当水中含有溶解氧时，造成对炉体的腐蚀，随着含氧浓度的增加，腐蚀

如图，进入锅炉的给水经过加热成为高温高压水蒸汽，高温高压水蒸汽推动汽轮机作功，从而带动发电机发电；作功后的蒸汽（称为乏汽）进入凝汽器被凝结成水（凝结水）；凝结水经过低压加热器加热后进入除氧器；经过除氧后的凝结水进入高压加热器，进一步提高水温，然后进入锅炉，从而完成一个工质循环。这里工质当然是水及水蒸汽。 四、除氧器为什么通常都很大？ ——当某种原因上述循环中断而锅炉停机时，为了使锅炉有足够的时间冷却，需要继续向锅炉进水，这部分水从何而来呢？只能是存储在某个容器中，高低压加热器作为换热设备不具备存储功能，所以这个储水功能有除氧器承担，这就是为什么除氧器通常都很大的原因之一。 五、 如图，进水含氧量50ppb，出水含氧量5ppb，问其余45ppb哪儿去了？ 显然它只能被排出容器外。将溶解氧排出容器外的装置称为排汽装置。由此可见，排汽装置是否正确合理，是决定出水含氧量是否合格的主要因素之一。简单地说，本来需要除去45ppb的溶解氧，因排汽装置不合理，只排出了30ppb，于是剩下的20ppb重新溶入水中，出水含氧量必然超标。

透平膨胀机

透平膨胀机，是空气分离设备及天然气（石油气）液化分离设备和低温粉碎设备等获取冷量所必需的关键部机，是保证整套设备稳定运行的心脏。 原理 其主要原理是利用有一定压力的气体在透平膨胀机内进行绝热膨胀对外做功而消耗气体本身的内能，从而使气体自身强烈地冷却而达到制冷的目的。我们平常用气筒打气会发现筒身发热,那是因为活塞压缩气体气体放热,如果反之其原理就类似于膨胀机了(更确切的说是活塞式膨胀机).透平膨胀机输出的能量由同轴压缩机回收或制动风机消耗。 扩展资料： 膨胀机是利用压缩气体膨胀降压时向外输出机械功使气体温度降低的原理以获得冷量的机械。 [1]膨胀机常用于深低温设备中。膨胀机按运动形式和结构分为活塞膨胀机和透平膨胀机两类。活塞膨胀机主要适用于高压力比和小流量的中小型高、中压深低温设备。 活塞膨胀机：活塞式膨胀机是通过气体膨胀推动活塞向外界输出功以产生制冷量的机器。工质在气缸内推动活塞输出外功，同时本身内能降低。因此，膨胀机也是一种气体发动机，所不同的是以使气体冷却获得冷量为主，利用机械功是次要的。一般来说，活塞膨胀机多适用于中、高压小流量领域。活塞式膨胀机广泛应用于空分装置及液化装置，尤其是在高压、小体积流量条件下。1934年前苏联的卡皮查提出用活塞式膨胀机替代液氢进行预冷实现氦气液化，真正实现则

是到了20世纪50年代，美国的Collins做出了带活塞式膨胀机预冷的氦液化器，但该产品在低温下活塞和气缸容易卡住，难以稳定工作。针对这个问题，1962年，中国科学院物理研究所低温物理研究室（中国科学院理化技术研究所前身）周远提出采用室温密封长活塞结构替代原卡皮查结构的方案，并于1964年研制成功，实现了带活塞式膨胀机预冷氦液化器的稳定运行，1965年获得生产推广。

(完整word版)三相分离器结构及工作原理

一、三相分离器结构及工作原理 1.三相分离器的工艺流程 所有来油经游离水三项分离器分离再添加破乳剂进入换热器加热升温至70~75℃然后进入高效三相分离器进行分离，分离器压力控制在0.15~0.20Mpa，油液面控制在80~100cm、水液面控制在100~120cm，除油器进出口压差控制在0.2Mpa，处理合格后的原油含水率控制在2%左右经稳定塔闪蒸稳定后进入原油储罐，待含水小于0.8%后外输至管道。 2.三相分离器工作原理 各采油队来液由分离器进液管进入进液舱，容积增大，流速降低，缓冲降压，气体随压力的降低自然逸出上浮，在进液舱油、气、水靠比重差进行初步分离。分离后的水从底部通道进入沉降室。经过分离的液体经过波纹板时，由于接触面积增加，不锈钢波纹板又具有亲水憎油的特性，再进行油、气、水的分离。随后进入沉降室，靠油水比重差进行分离；通过加热使液体温度增加，增加油水分子碰撞机会，加大了油水比重差；小油滴和小水滴碰撞机会多聚结为大油滴和大水滴，加速油水分离速度；油上浮、水下沉实现油、水进一步分离；油、气和水通过出口管线排出。 2.1重力沉降分离 分离器正常工作时，液面要求控制在1/2~2/3之间。在分离器的下部分是油水分离区。经过一定的沉降时间，利用油和水的比重差实现分离。 2.2 离心分离 油井生产出来的油气混合物在井口剩余压力的作用下，从油气分离器进液管喷到碟形板上使液体和气体，在离心力的作用下气体向上，而液体（混合）比重大向下沉降在斜板上，向下流动时，还有一部分气体向气出口方向流去，当气体流到削泡器处，需改变气体的流动方向，气体比重小，在气体中还有一部分大于100微米的液珠与消泡器碰撞掉下沉降到液面上，同时液面上的油泡碰撞在削泡器，使气体向上流动，完成了离心的初步气液分离 2.3碰撞分离 当离心分离出来的气体进入分离器上面除雾器，气体被迫绕流，由于油雾的密度大，在气体流速加快时，雾状液体惯性力增大，不能完全的随气流改变方向，而除雾器网状厚度300mm截面孔隙只有0.3mm小孔道，雾滴随气流提高速度，获得惯性能量，气体在除雾器中不断的改变方向，反复改变速度，就连续造成雾滴与结构表面碰撞并吸附在除雾器网上。吸附在除雾器网上油雾逐渐累起来，由大变小，沿结构垂直面流下，从而完成了碰撞分离。

光刻机和光掩膜版

十三章 光刻II 光刻机和光掩膜版 前几章讲述了光刻胶材料的性质和工艺技术。在这一章里，我们介绍如何将图形转移到硅片表面上，包括以下内容：a)将图形投影到硅片表面的装置（即光刻对准仪或光刻翻版机），由此使得所需图形区域的光刻胶曝光。 b)将图形转移到涂有光刻胶的硅片上的工具（即光掩模版和中间掩模版）。在介绍光刻机或掩模版之前，把用以设计和描述操作光刻机的光学原理简要地说明一下。它们是讲明光掩模板和中间掩模版的基础。 在讨论光学原理之前，有必要介绍一下微光刻硬件的关键。那就是把图形投影到硅表面的机器和掩模版的最重要的特征：a)分辨率、b)图形套准精度、c)尺寸控制、d)产出率。 通常，分辨律是指一个光学系统精确区分目标的能力。特别的，我们所说的微图形加工的最小分辨率是指最小线宽尺寸或机器能充分打印出的区域。然而，和光刻机的分辨率一样，最小尺寸也依赖于光刻胶和刻蚀的技术。关于分辨率的问题将在微光刻光学一章中更彻底的讲解，但要重点强调的是高分辨率通常是光刻机最重要的特性。 图形套准精度是衡量被印刷的图形能“匹配”前面印刷图形的一种尺度。由于微光刻应用的特征尺寸非常小，且各层都需正确匹配，所以需要配合紧密。

微光刻尺寸控制的要求是以高准度和高精度在完整硅片表面产生器件特征尺寸。为此，首先要在图形转移工具〔光刻掩模版〕上正确地再造出特征图形，然后再准确地在硅片表面印刷出〔翻印或刻蚀〕。 加工产率是重要但 不是最重要加工特征。例 如，如果一个器件只能在 低生产率但高分辨率的 光刻机制版，这样也许仍 然是经济的。不过，在大 部分生产应用中，加工和 机器的产率是很重要的， 也许是选择机器的重要因素之一。 1.微光刻光学 在大规模集成电路的制造中。光刻系统的分辨率是相当重要的，因为它是微器件尺寸的主要限制。在现代化投影光刻机中光学配件的质量是相当高的，所以图形的特征尺寸因衍射的影响而受限制，而不会是因为镜头的原因(它们被叫做衍射限制系统)。因为分辨率是由衍射限度而决定的，那就必须弄明白围绕衍射限度光学的几个概念，包括一致性、衍射、数值孔径、调频和许多重要调节转换性能。下几节的目的就是要简要和基本地介绍这些内容。参考资料1·2讲得更详细。 衍射·一致性·数值孔径和分辨率 图（1）：一束空间连续光线经过直的边缘时的光强 a)依据几何光学b)散射

天然气透平膨胀机工作原理

天然气透平膨胀机工作原理 天然气透平膨胀机工作原理 第一部分基础理论简介 一、概述 目前低温技术应用非常广泛，从航天到超导，从气体分离到能量回收等，而低温能量的获得主要靠气体的膨胀，特别是气体的等熵绝热膨胀，透平膨胀机则是实现这一膨胀的有效设备，现已广泛用到气体液化分离、能量综合利用等方面。 二、膨胀机的形式 1、活塞式膨胀机：通称容积型，其特点是适宜于小流量、高压力、大膨胀比工况；缺点是复杂、体积大、易损件多、操作维护复杂。 2、透平膨胀机：通称速度型，其特点是转速高、体积小、重量轻、结构简单、易损件少、因而制造维修工作量小，适宜于大流量、中高压力而初温较低。 按工作原理分： 1）冲动式：膨胀过程几乎完全在静止的喷嘴中进行； 2）反作用式：膨胀过程不仅在静止的喷嘴中进行，还在叶轮中进一步膨胀。 按气流流流动方向分：

1）径流式：气体在垂直于旋转轴的平面内沿半径方向流动； 2）轴流式：气体沿着平行于工作轮旋转轴方向流动； 3）径轴流式：气体由径向流入工作轮而由轴向流出。 三、透平膨胀机基本结构及工作原理 1、基本结构 膨胀机由通流部分、制动器及机身三部分组成 膨胀机通流部分：蜗壳、喷嘴、工作轮、扩压器 制动器：1）压缩机——入口管、叶轮、扩压器、蜗壳 2）风机——入口管、叶轮、扩压器、蜗壳 3）电机或油制动器 机身：支撑和隔热作用 2、工作原理 1）气体在喷嘴中流动 设置喷嘴的目的是使气流的动力能转变为气流的速度能并 且使气流降温，在喷嘴前后存在着压差，这些压差推动着气流流动。当气流通过喷嘴时由于减压膨胀而使焓值降低，即使压力、温度下降，这些焓降转变成气流的动能，使在喷嘴出口处气流获得巨大的速度，因此喷嘴主要解决的问题是保持合理的形状以减小各种损失。 喷嘴在结构上可分为三段：即进口段、主体段、出口段

热力喷雾式除氧器的工作原理

热力喷雾式除氧器的工作原理 发布日期：2011-10-09 来源：网络浏览次数：105 热力喷雾式除氧器是一类能够从水中除去氧气的设备。除氧器种类繁多，较重要的大致可分为以气体溶解定律为基础的热力除氧器、真空除氧器、解析除氧器，类似离子交换器的氧化还原树脂除氧器，利用氧与铁发生化学反应的铁屑除氧器等，后二者往往被纳入除氧剂法，但从其除氧作用的方式和必须要有的设备等特征来看，归入除氧器法则更为合适。本文为您详细介绍了热力喷雾式除氧器的工作原理。 热力喷雾式除氧器的工作原理 概述： 锅炉给水有严格的要求，首先需要经软化水工艺或除盐水处理，使锅炉受热面内部不结水垢。但是，水中仍含有氧气和其他气体，氧气是一种主要的去极化剂，能造成锅炉设备及热力系统金属面产生腐蚀，这种腐蚀经常是局部性溃疡腐蚀，严重时造成金属壁穿孔，不仅大大降低了锅炉设备的寿命，而且影响锅炉及热力系统的安全性。 给水的除氧是电厂锅炉或工业锅炉防止腐蚀的主要方法。为了确保锅炉安全经济运行，国家颁布的《低压锅炉水质标准》(GB1576-85)中规定，凡是额定蒸发量大于2T/H 的锅炉均要除氧。锐志环保公司设计生产的热力喷雾式除氧器作为驱除锅炉用水中所含的溶解氧的环保设备，能很好地保护锅炉免受氧的腐蚀。 为了防止锅炉系统的氧腐蚀，国内外研制开发的重点在从给水中除去溶解氧，除氧器法是使软化水通过除氧器后再供给锅炉的方法，软化法可有效地防止硬度成分结垢，能否防止氧腐蚀和腐蚀产物结垢，关键要看除氧器的性能 除氧器是一类能够从水中除去氧气的设备。除氧器种类繁多，较重要的大致可分为以气体溶解定律为基础的热力除氧器、真空除氧器、解析除氧器，类似离子交换器的氧化

透平膨胀机

涡轮膨胀机是空气分离设备，天然气（石油气）液化分离设备和低温破碎设备的关键部件，以获取冷却能力。确保整套设备的稳定运行是我们的心。 原理 其主要原理是将一定压力的气体用于透平膨胀机中的绝热膨胀，做外部功，消耗气体本身的内能，从而使气体本身得到强烈的冷却，达到制冷的目的。当使用气缸泵送空气时，我们会发现气缸体被加热了。那是因为活塞压缩气体以释放热量。否则，其原理类似于膨胀机（更确切地说是活塞膨胀机）的原理。从涡轮膨胀机输出的能量由同轴压缩机回收或由制动风扇消耗。 处理预防性 失败原因 转速表指示不正确的原因一般有两个：一是由于膨胀机自身故障导致转速表指示异常，经常伴有严重的膨胀机异常声音。另一个是由于磁电传感器的故障引起的。

磁电传感器安装在制动风扇端盖的中间，该风扇由两个带有线圈的永磁体组成。根据磁电感应原理，如果线圈接地短路或由于潮湿而损坏内部绝缘，则当转子旋转时，通过切断磁力线产生的感应电流会发生变化，从而导致测量速度不准确。兆欧表可用于测量接地电阻和线圈接线的绝缘程度，以进行准确的诊断。 膨胀机的转速表可以在0?40℃的环境温度下正常工作。温度太低或太高，不利于转速表的测量。加热分馏器时未除去膨胀机。即使关闭了风扇的排气阀，冷风阶段的空气温度仍远低于0℃，而后期加热阶段的空气温度仍高于40℃。这两种温差较大的气体长时间充满了风扇系统，磁电传感器的线圈受影响最大。如果线圈被反复加热，则线圈会潮湿且未绝缘接地短路故障，在这种情况下，转速表指示将变慢并且低于实际速度。 转速表本身的故障非常罕见。如果转速表指示不正确，可以判断是否是由于机械故障引起的，应将膨胀机拆下进行检查。如果机械系统没有异常，则可以根据经验进行操作，并且速度显示较低。由于超高速，无需担心膨胀机的自动关闭，这将导致分馏塔上的压力升高并威胁到分馏塔的安全。可使膨胀机的压力和温度保持在正常范围内。

气液分离器的原理

气液分离器采用的分离结构很多,其分离方法也有： 1、重力沉降； 2、折流分离； 3、离心力分离； 4、丝网分离； 5、超滤分离； 6、填料分离等。 但综合起来分离原理只有两种： 一、利用组分质量（重量）不同对混合物进行分离（如分离方法 1、2、3、6）。气体与液体的密度不同，相同体积下气体的质量比液体的质量小。 二、利用分散系粒子大小不同对混合物进行分离（如分离方法4、5）。液体的分子聚集状态与气体的分子聚集状态不同，气体分子距离较远，而液体分子距离要近得多，所以气体粒子比液体粒子小些。 一、重力沉降 1、重力沉降的原理简述 由于气体与液体的密度不同，液体在与气体一起流动时，液体会受到重力的作用，产生一个向下的速度，而气体仍然朝着原来的方向流动，也就是说液体与气体在重力场中有分离的倾向，向下的液体附着在壁面上汇集在一起通过排放管排出。 2、重力沉降的优缺点 优点： 1）设计简单。 2）设备制作简单。

3）阻力小。 缺点： 1）分离效率最低。 2）设备体积庞大。 3）占用空间多。 3、改进 重力沉降的改进方法： 1）设置内件，加入其它的分离方法。 2）扩大体积，也就是降低流速，以延长气液混合物在分离器内停留的时间。 1）设计简单。 2）设备制作简单。 3）阻力小。 缺点： 1）分离效率最低。 2）设备体积庞大。 3）占用空间多。 3、改进 重力沉降的改进方法： 1）设置内件，加入其它的分离方法。 2）扩大体积，也就是降低流速，以延长气液混合物在分离器内停留的时间。

优点：４、由于气液混合物总是处在重力场中，所以重力沉降也广泛存在。由于重力沉降固有的缺陷，使科研人员不得不开发更高效的气液分离器，于是折流分离与离心分离就出现了。 二、折流分离 １、折流分离的原理简述 由于气体与液体的密度不同，液体与气体混合一起流动时，如果遇到阻挡，气体会折流而走，而液体由于惯性，继续有一个向前的速度，向前的液体附着在阻挡壁面上由于重力的作用向下汇集到一起，通过排放管排出。 ２、折流分离的优缺点 优点： １）分离效率比重力沉降高。 ２）体积比重力沉降减小很多，所以折流分离结构可以用在（高）压力容器内。 ３）工作稳定。 缺点： １）分离负荷范围窄，超过气液混合物规定流速后，分离效率急剧下降。 ２）阻力比重力沉降大。 ３、改进 从折流分离的原理来说，气液混合物流速越快，其惯性越大，也就是说气液分离的倾向越大，应该是分离效率越高，而实际情况却恰恰相反，为什么呢？ 究其原因： １）在气液比一定的情况下，气液混合物流速越大，说明单位时间内分离负荷越重，混合物在分离器内停留的时间越短。 ２）气体在折流的同时也推动着已经着壁的液体向着气体流动的方向流动，如果液体流到收集壁的边缘时还没有脱离气体的这种推动力，那么已经着壁的液体将被气体重新带走。在气液比一定的情况下，气液混合物流速越大，气体这种继续推动液体的力将越大，液体将会在更短的时间内

Nikon光刻机对准系统功能原理

Nikon光刻机对准系统功能原理 投影光刻机对准系统功能原理 1 对准系统简介 对准系统的主要功能就是将工件台上硅片的标记与掩膜版上的标记对准，其标记的对准精度能达到±0.4μm （正态分布曲线的3σ值）。因为一片硅片在一个工艺流程中的曝光次数可能达到30次，而对准精度直接影响硅片的套刻精度，所以硅片的对准精度非常的关键。 由于对准系统对硅片标记的搜索扫描有一定的范围，它在X方向和Y方向都只能扫描±44μm，所以硅片被传送到工件台上进行对准之前，需要在预对准工件台上先后完成两次对准，即机械预对准和光学预对准，以便满足精细对准的捕捉范围。注意：本文所提到的对准都是所谓的精细对准。 PAS2500/10投影光刻机对准系统主要由三个单位部分构成：照明（对准光源）部分，双折射单元和对准单元。这三个单元与掩膜版、硅片、以及投影透镜的相对位置如图1所示，在图中可以看出，对准系统中用了两个完全相同的光路，这是为了满足对准功能的需要。 1.1 对准系统的光学结构和功能 由于对准系统中的两条完全相同，所以在下面的介绍中只详细地阐述了其中的一条光路。在对准系统中，照明部分的主要部件就是激光发射器，它产生波长为633nm的线性极化光，避免在硅片对准的过程中使硅片被曝光（硅片曝光用的光为紫外光）。然后对准激光将通过一系列的棱镜和透镜进入双折射单元，该激光将从双折射单元底部射出，通过曝光的投影透镜照到硅片的标记上；而经过硅片表面的反射后由原路返回，第二次经过双折射单元，由双折射单元的顶部射出，再经过聚焦后对准到掩膜版的标记上。 在对准单元内，硅片的标记图象和掩膜版标记的图象同时通过一个调制器后，将被聚焦到一个Q-CELL光电检测器上。此调制器是用来交替传送两个极化方向的硅片标记图象，Q-CELL光电检测器将对硅片的标记的每个极化方向图象分别产生一个电信号，由此产生的电信号的振幅取决于该极化方向硅片标记的图象与掩膜版标记图象在Q-CELL的显示比例。 硅片上的对准标记如图2所示，标记分为四个象限，每个象限有8μm或8.8μm的对准条，其中有两个象限的对准条用来对准X向，另外两个象限用来对准Y向。而Q-CELL光电检测器的每一个单元对应标记的一个象限，当在Q-CELL检测器的每一个单元中，两个极化方向的标记图象的能量都相等的时候，就表明硅片与掩膜版的标记完全对准了。从图1中可以看到对准光束在经过对准单元的时候被分成了两束，一束激光将通过调制器到达Q-CELL光电检测器，而另一束激光则以视频的形式反馈到操作台。通过操作台上的视频监视器可以直观的看到标记的移动和对准不同标记时位置的相对变化。虽然是两个不同极化方向的硅片标记与掩膜版标记同时对准，但是由于它们是同步的，彼此之间几乎看不到有何不同，所以只有一个极化图象被显示。 1.2 对准系统的电路部分 对准系统的电路部分主要的功能是： 1、产生一个信号去驱动光学调制器。 2、处理Q-CELL光电检测器产生的信号。 光学调制器的驱动：该调制器信号要求频率为50Hz的正弦信号，其振幅要求能满足对最大的Q-CELL检测信号起调制作用。 Q-CELL检测信号的处理：在对准的时候，工件台将首先沿X轴向缓慢地带动E-CHUCK上的硅片移动，进行X轴向对准，当硅片标记上X向光栅与对应的掩膜版上X向光栅对准时，将产生一个对准电信号，该信号以中断信号的形式输入计算机，X向对准的两个象限光栅都将产生其各自的中断信号。当产生中断信号的同时，计算机将记录下此时工件台的位置。在X向对准的时候，一个标记中两个象限的光栅同时参与，在每个象限中光栅条纹之间的间距是一个恒定的常数，但是这两个象限的光栅条纹间距并不相同，如图2所示。在对准扫描的过程中，每一个象限中的每一条光栅条纹都将会产生各自的一个中断信号，由于两个象限的光栅条纹间距不同，所以在扫描的时候只能有一个点将同时产生两个中断信号，而这个点就是在X

内置式除氧器的工作原理

內置式除氧器的工作原理 凝結水從盤式恒速噴嘴噴入除氧器汽空間，進行初步除氧，然後落入水空間流向出水口；加熱蒸汽排管沿除氧器筒體軸向均布，加熱蒸汽通過排管從水下送入除氧器，加熱蒸汽與水混合加熱，同時對水流進行擾動，並將水中的溶解氧及其它不凝結氣體從水中帶出水面，達到對凝結水進行深度除氧的目的；水在除氧器中的流程越長，則對水進行深度除氧的效果越好。 蒸汽從水下送入，未凝結的加熱蒸汽（此時為飽和蒸汽）攜帶不凝結氣體逸出水面流向噴嘴的排氣區域（噴嘴周圍排氣區域為未飽和水噴霧區），在排氣區域未凝結的加熱蒸汽凝結為水、不凝結氣體則從排氣口排出。 不凝結氣體在流向排氣口的流程中，除氧器筒體直徑越大,在水容積一定的情況下，則汽空間不凝結氣體分壓力越小，這樣就能有效控制不凝結氣體在液面的擴散，避免二次溶氧的發生，因此，除氧器筒體採用大直徑為佳。我公司供貨的300MW及以上的內置式除氧器通常採用φ3800的直徑。 內置式除氧器突出特點 設備整機價格低於常規有頭除氧器（300MW及以上機組）；節省土建費用：除氧間高度降低3－4米； 排汽損失低：每台機組每年可節省運行費用幾十萬元；負荷變化範圍在10％－110％之間時，均能保證出水含氧量小於5ppb； 單容器結構，系統設計簡單優化，避免應力裂紋，抗震性能優越；重量較輕，低振動；

Stork公司原裝噴嘴，無轉動部件，免維護，性能高度可靠；直徑及介面設計靈活，便於運輸和安裝佈置； 特點 ?高可靠性和實用性 ?講含氧量降低至任意期望的水準。保證在10％－110％的負荷變化範圍內，含氧量遠低於5ppb ?由於水的噴射裝置同時作為一個內置的混合式排汽冷凝器，使得出口蒸汽排放非常低 ?易於控制，可滑壓運行 ?低噪音 ?無游離的CO2（水中的CO2溶入量取決於水的PH值） ?在起動時，除氧器加壓即可獲得除氧水 ?（加熱）蒸汽或汽/水混合物均可作為除氧/加熱介質?水加熱除氧；無需外置的排汽擴容器 ?可直接與自然和強制迴圈鍋爐的蒸發盤管相連接 ?優異的應付緊急情況（如汽輪機突然停機）的能力（除氧器的汽空間起著平衡管線的作用） ?除氧器出力在10－6000t/h，可滿足特殊出力要求 ?噴嘴的調節比至少可達10：1

光刻机的技术原理和发展趋势

光刻机的技术原理和发展趋势 王平0930******* 摘要： 本文首先简要介绍了光刻技术的基本原理。现代科技瞬息万变，传统的光刻技术已经无法满足集成电路生产的要求。本文又介绍了提高光刻机性能的关键技术和下一代光刻技术的研究进展情况。 关键字：光刻；原理；提高性能；浸没式光刻；下一代光刻 引言： 光刻工艺直接决定了大规模集成电路的特征尺寸，是大规模集成电路制造的关键工艺。作为光刻工艺中最重要设备之一，光刻机一次次革命性的突破，使大模集成电路制造技术飞速向前发展。因此，了解光刻技术的基本原理，了解提高光刻机性能的关键技术以及了解下一代光刻技术的发展情况是十分重要的。本文就以上几点进行了简要的介绍。 光刻技术的基本原理： 光刻工艺通过曝光的方法将掩模上的图形转移到涂覆于硅片表面的光刻胶上，然后通过显影、刻蚀等工艺将图形转移到硅片上。 1、涂胶 要制备光刻图形，首先就得在芯片表面制备一层均匀的光刻胶。截止至2000年5月23日，已经申请的涂胶方面的美国专利就达118项。在涂胶之前，对芯片表面进行清洗和干燥是必不可少的。目前涂胶的主要方法有：甩胶、喷胶和气相沉积，但应用最广泛的还是甩胶。甩胶是利用芯片的高速旋转，将多余的胶甩出去，而在芯片上留下一层均匀的胶层，通常这种方法可以获得优于+2%的均匀性（边缘除外）。胶层的厚度由下式决定： 式中：F T为胶层厚度，ω为角速度，η为平衡时的粘度，ρ为胶的密度，t为时间。由该式可见，胶层厚度和转速、时间、胶的特性都有关系，此外旋转时产生的气流也会有一定的影响。甩胶的主要缺陷有：气泡、彗星（胶层上存在的一些颗粒）、条纹、边缘效应等，其中边缘效应对于小片和不规则片尤为明显。

除氧器除氧的原理

除氧器除氧的原理（热力除氧） 两个必要条件： 1、亨利定律：当液体表面的某种气体与溶解于液体中该气体处于进/正 比：b=KPb/Po ( mg/L ) 当液面上不凝结气体的分压力一直维持零值，小于水中该溶解气体的平衡压力Pb时，该气体就会在不平衡压力差△P的作用下，自水中离析出来。即要及时将液面上的气体排出，使液面上不凝结气体的分压力近似为零。 2、道尔顿定律：混合气体的全压力等于各组成气体的分压力之和，除氧塔空间的总压力P等于水中所溶解各种气体在水面上不凝结气体的分压力Pi与水面上蒸汽分压力Ps之和，即：P=∑Pi ﹢Ps 在除氧器中，将水加热至工作压力下的饱和温度，水逐渐蒸发，水表面的蒸汽压力逐渐增大，近似等于总压力，其它气体的分压力近于或等于零，就可能让水中的各种气体完全析出。 热力除喷雾式氧器 原理：热力除氧的原理是根据气体溶解定律（道尔顿和亨利定律）来除掉水中的溶解氧及CO2等其它气体。 需要除氧的含氧水经过除氧头中的喷嘴雾化成细滴，雾状的水滴在经过填料层落至除氧水贮水箱内。蒸气由下而上流动以加热水滴，被除去的氧气和部分蒸气由顶部排气管排出。与淋水盘式除氧器相比，喷雾式除氧器具有体积小、重量轻、结构简单、维护方便、除氧效果好和对进水温度要求低等优点，因此应用较为广泛。 按照工作压力可将热力除氧器分为低压热力除氧器（工作蒸汽压力为0.02Mpa，水温104℃）和高压热力除氧器（工作蒸汽压力大于0.32Mpa，水温大于145℃）。 内置式除氧器及安全节能分析 2007-6-28 16:42:00 朱志忠供稿收藏 1概要 目前国内电站大多使用传统式除氧器对给水进行除氧，各种教材、资料基本上都是介 绍传统式除氧器的原理及其使用和维护。随着传统式除氧器一些弊端的出现，研究人员 开发了一种新型的内置式除氧器，并在电站中实际应用。尽管还存在一些问题，但这种 除氧器结构新颖、加热速度快、除氧效果好，只要善于使用和维护，仍不失为一种优良 的除氧器。 2内置式除氧器原理 2．1传统除氧器存在的问题

透平膨胀机基础知识

透平膨胀机 基础理论简介 一、概述 目前低温技术应用非常广泛，从航天到超导，从气体分离到能量回收等，而低温能量的获得主要靠气体的膨胀，特别是气体的等熵绝热膨胀，透平膨胀机则是实现这一膨胀的有效设备，现已广泛用到气体液化分离、能量综合利用等方面。 二、膨胀机的形式 1、活塞式膨胀机：通称容积型，其特点是适宜于小流量、高 压力、大膨胀比工况；缺点是复杂、体积大、易损件多、 操作维护复杂。 2、透平膨胀机：通称速度型，其特点是转速高、体积小、重 量轻、结构简单、易损件少、因而制造维修工作量小，适 宜于大流量、中高压力而初温较低。 按工作原理分： 1）冲动式：膨胀过程几乎完全在静止的喷嘴中进行； 2）反作用式：膨胀过程不仅在静止的喷嘴中进行，还在叶轮中进一步膨胀。 按气流流流动方向分： 1）径流式：气体在垂直于旋转轴的平面内沿半径方向流动； 2）轴流式：气体沿着平行于工作轮旋转轴方向流动； 3）径轴流式：气体由径向流入工作轮而由轴向流出。 三、透平膨胀机基本结构及工作原理 1、基本结构 膨胀机由通流部分、制动器及机身三部分组成 膨胀机通流部分：蜗壳、喷嘴、工作轮、扩压器 制动器：1）压缩机——入口管、叶轮、扩压器、蜗壳 2）风机——入口管、叶轮、扩压器、蜗壳 3）电机或油制动器

机身：支撑和隔热作用 2、工作原理 1）气体在喷嘴中流动 设置喷嘴的目的是使气流的动力能转变为气流的速度 能并且使气流降温，在喷嘴前后存在着压差，这些压 差推动着气流流动。当气流通过喷嘴时由于减压膨胀 而使焓值降低，即使压力、温度下降，这些焓降转变 成气流的动能，使在喷嘴出口处气流获得巨大的速度， 因此喷嘴主要解决的问题是保持合理的形状以减小各 种损失。 喷嘴在结构上可分为三段：即进口段、主体段、出口段 主体段又可分为2类：渐缩喷嘴（当喷嘴出口马赫数小于等于1） 缩放喷嘴（当喷嘴出口马赫数 大于1） 2）气体在工作轮中的流动（反动式透平膨胀机） 工作轮的作用： （1）把喷嘴出来的高速气体的动能，通过工作轮转化为 机械能并由主轴外输出做功，以降低内能使温度进 一步降低。 （2）使气体在工作轮进一步膨胀做功，进一步降低气体 的焓值和温度； （3）改变气体的流动方向，使它由径向转化为轴向流动 反动度：气体在工作轮中膨胀的程度 反动度（ρ）=工作轮内的等熵焓降（h2s）/总的等 熵焓降（h0） 工作轮结构：目前常用的是带径向叶片的半开式和闭式叶轮 工作轮可分为主体段：使气流由外圆向中心的径向流动 导流段：使气流由径向转为轴向流动（减少

制冷系统中油分离器结构及工作原理

制冷系统中油分离器结构及工作原理 一、油分离器与集油器 (一)油分离器的作用 在蒸汽压缩式制冷系统中，经压缩后的氨蒸汽(或氟利昂蒸汽)，是处于高压高温的过热状态。由于它排出时的流速快、温度高。汽缸壁上的部份润滑油，由于受高温的作用难免成油蒸汽及油滴微粒与制冷剂蒸汽一同排出。且排汽温度越高、流速越快，则排出的润滑油越多。对于氨制冷系统来说，由于氨与油不相互溶，所以当润滑油随制冷剂一起进入冷凝器和蒸发器时会在传热壁面上凝成一层油膜，使热阻增大，从而会使冷凝器和蒸发器的传热效果降低，降低制冷效果。据有关资料介绍在蒸发表面上附有0.1mm油膜时，将使蒸发温度降低2.5℃，多耗电11～12％。所以必须在压缩机与冷凝器之间设置油分离器，以便将混合在制冷剂蒸汽中的润滑油分离出来。总结起来，油分离器的主要作用有： 1．确保润滑油返回到压缩机储油槽中，防止压缩机由于润滑油的缺乏而引起故障，延长压缩机适用寿命。 2．流动速度减小和流动方向变化的互相作用引起润滑油的聚集，这样在高温下分离出来的润滑油被集中收集，并自动返回到曲轴箱中，提高效率。 3．防止压缩机产生液击。 4．更好的发挥冷凝器和蒸发器的效率。 5．减小系统高压端的震动和噪音。 6．同时这些特点还可以会使得系统的电费用降低。 (二)油分离器的工作原理 大家都知道，汽流所能带动的液体微粒的尺寸是与汽流的速度有关。若把汽流垂直向上运动产生的升力与微粒的重量相平衡时的汽流速度称为平衡速度，并用符号ω表示。则显然当汽流速度等于平衡速度时，则微粒在汽流中保持不动；如果汽流速度大于平衡速度时则将微粒带走；而当汽流速度小于平衡速度，微粒就会跌落下来，从而使油滴微粒制冷剂汽流中分离出来。 油分离器的基本工作原理主要就是利用润滑油和制冷剂蒸气的密度不同；以及通道截面突然扩大，气流速度骤降(油分离器的筒径比高压排气管的管径大3～15倍，使进入油分离器后蒸气的流速从原先的10～25m/s下降至0.8～1m/s)；同时改变流向，使密度较大的润滑油分离出来沉积在油分离器的底部。或利用离心力将油滴甩出去，或采用氨液洗涤，或用水进行冷却降低汽体温度，使油蒸汽凝结成油滴，或设置过滤层等措施来增强油的分离效果。 (三)油分离器的形式和结构目前常见的油分离器有以下几种：洗涤式、离心式、过滤式、及填料式等四种结构型式，下面分述它们的结构及工作原理。 1、洗涤式油分离器 洗涤式油分离器适用于氨系统，它的主体是钢板卷焊而成的圆筒，两端焊有钢板压制的筒盖和筒底。进汽管由筒盖中心处伸入至筒下部的氨液之内。进气管的下端焊有底板，管端

除氧器工作原理

除氧器的工作原理 一、概述 除氧器的主要作用是除去给水中的氧气,保证给水的品质。水中溶解了氧气,就会使与水接触的金属腐蚀;在热交换器中若有气体聚集就会妨碍传热过程的进行,降低设备的传热效果。因此水中溶解有任何气体都是不利的,尤其是氧气,它将直接威胁设备的安全运行。 除氧器本身又是给水回热系统中的一个混合式加热器,同时高压加热器的疏水、化学补水及全厂各处水质合格的疏水、排气等均可通入除氧器汇总并加以利用,减少发电厂的汽水损失。当水和某种气体混合物接触时,就会有一部分气体融解到水中去。气体的溶解度就是表示气体溶解于水中的数量,以毫克/升计值,它和气体的种类以及它在水面的分压力、和水的温度有关。在一定的压力下,水的温度越高,气体的溶解度就越小；反之,气体的溶解度就越大。同时气体在水面的分压力越高,其溶解度就越大,反之,其溶解度也越低。天然水中常含有大量溶解的氧气,可达10毫克/升。汽轮机的凝结水可能融有大量氧气,因为空气能通过处于真空状态下的设备不严密部分渗入进去.此外,补充水中也含有氧气及二氧化碳等其他气体。液面上气体混合物的全压力中,包括有液体蒸汽的分压力.将水加热时,液面附近水蒸气的分压力就会增加,相应的液面附近其他气体的分压力就会降低.当水加热到沸点时,蒸汽的分压力就会接近液面上的全压力,此时液面S J E E A G Q I

上其他气体的分压力几乎接近于零,于是这些气体将完全自水中清除出去。要达到这一点,不仅要将水加热到沸点,还要使液面上没有这些气体存在,即将逸出的气体随时排走。除氧器的工作原理即利用蒸汽对水进行加热,使水达到一定压力下的饱和温度,即沸点。这时除氧器的空间充满着水蒸汽,而氧气的分压力逐渐降低为零,溶解于水的氧气将全部逸出,以保证给水含氧量合格。在高参数的电厂,一般采用0.59兆帕的除氧器.这样可以减少价格昂贵而运行不十分可靠的高压加热器的数目,至少可以减少一台。高参数的锅炉给水温度一般为230~250摄氏度。采用高压除氧器,在机组高压加热器故障停用时,进入锅炉的给水温度仍可以维持在150~160摄氏度,这样对锅炉的运行影响就可以小一点。此外,提高锅炉除氧器的压力,可以避免凝结水进入除氧器时产生沸腾现象,后者会使水泵进口产生汽蚀,这对水泵是不允许的。 二、结构介绍 N125-135/550/550型机组采用的除氧器为0.59兆帕、225吨/时的喷雾式除氧器,其结构如图所示。它有两根凝结水进水管3,每根进水管上有21只喷嘴每只喷嘴在进水压降0.098兆帕时,喷水量为6吨/时;另设两根补水管14,每根补水管有10只喷嘴,每只喷嘴在进水压降为0.098兆帕时,喷水量为2吨/时。喷嘴喷出的雾状水滴均向上部空间,与二次蒸汽混合加热,然后被加热的滴落至下部蒸汽喷盘7中。蒸汽也分两路进入除氧器。一路从下部蒸汽管道入口4进入蒸汽喷盘,与头部落下来的水接触,使水受到第二次加热，然后从盘中溢出,流入水S J E E A G Q I