本實用新型涉及一種能實現(xiàn)不同空氣分離工藝流程在同一裝置上實現(xiàn)互換的空氣分離裝置及方法，特別涉及一種能實現(xiàn)氧氣內(nèi)、外壓縮流程互換的空氣分離裝置及方法，屬于空氣分離技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

空氣分離裝置，簡稱空分裝置，是利用深度冷凍原理將空氣液化，然后根據(jù)各組分沸點的不同，在精餾塔內(nèi)進(jìn)行精餾，最后獲得氧、氮的裝置。空分裝置是一個大型的復(fù)雜的系統(tǒng)，主要由以下子系統(tǒng)組成：動力系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)、精餾系統(tǒng)、產(chǎn)品輸送系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等。

內(nèi)壓縮流程或外壓縮流程是指空氣分離的一種工藝流程的組織方式，區(qū)別在于內(nèi)壓縮流程是液體增壓，外壓縮流程是氣體增壓。目前，現(xiàn)有的氧氣外壓縮流程就是從主冷凝蒸發(fā)器上部抽出氧氣，經(jīng)主換熱器復(fù)熱后出冷箱，然后經(jīng)氧壓機(jī)加壓至所需壓力作為產(chǎn)品的流程；氧氣內(nèi)壓縮流程就是從主冷凝蒸發(fā)器抽出液氧，經(jīng)液氧泵加壓至所需壓力，再與一股高壓空氣換熱、汽化后作為產(chǎn)品的流程。氧氣外壓縮流程包括有空氣過濾器、原料空氣壓縮機(jī)、空氣預(yù)冷系統(tǒng)、分子篩純化系統(tǒng)、增壓透平膨脹機(jī)、分餾塔冷箱、氧壓機(jī)。氧氣內(nèi)壓縮流程是取消氧壓機(jī)，增配空氣增壓機(jī)和分餾塔冷箱中的液氧泵，即用空氣增壓機(jī)和液氧泵取代氧氣外壓縮流程中的氧壓機(jī)。

氧氣內(nèi)、外壓縮流程主要的技術(shù)變化在于精餾與換熱的變化，在于換熱的組織形式和各種設(shè)備配套上的變化，在本實用新型之前一套氧氣內(nèi)壓縮流程的空分裝置難以運行氧氣外壓縮流程，反之亦然。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種能實現(xiàn)氧氣內(nèi)、外壓縮流程互換的空氣分離裝置及方法，該裝置及方法既能利用液氧泵增壓生產(chǎn)出中壓產(chǎn)品氧氣，也能生產(chǎn)出低壓氧氣經(jīng)氧壓機(jī)增壓產(chǎn)出產(chǎn)品氧氣。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種能實現(xiàn)氧氣內(nèi)外壓縮流程互換的空氣分離裝置，該空氣分離裝置包括空氣過濾器、原料空氣壓縮機(jī)、空氣預(yù)冷系統(tǒng)、分子篩純化系統(tǒng)、空氣增壓機(jī)、氧壓機(jī)，以及設(shè)置在分餾塔冷箱內(nèi)的增壓透平膨脹機(jī)、主換熱器、過冷器、液空液氧換熱器、精餾塔下塔、精餾塔上塔、主冷凝蒸發(fā)器、液氧蒸發(fā)器、液氧泵，各設(shè)備之間通過管道相連，其中：

A.空氣過濾器與原料空氣壓縮機(jī)連通，原料空氣壓縮機(jī)與空氣預(yù)冷系統(tǒng)連通，空氣預(yù)冷系統(tǒng)與分子篩純化系統(tǒng)連通；

B.分子篩純化系統(tǒng)通過原料空氣管道、管道與主換熱器的第一換熱通道A1和A2兩通道連通，其中的第一換熱通道的A2通道通過管道與精餾塔下塔底部連通；

C. 分子篩純化系統(tǒng)通過原料空氣管道、管道與增壓透平膨脹機(jī)的增壓端入口連通，增壓端出口連接冷卻器入口，冷卻器出口通過管道與主換熱器的第二換熱通道A3和A4兩通道連通，其中的第二換熱熱通道的A4通道通過管道與增壓透平膨脹機(jī)的膨脹端入口連通，膨脹端出口通過管道與精餾塔上塔相連通；

D. 分子篩純化系統(tǒng)通過原料空氣管道、112管道與設(shè)置有V101進(jìn)氣閥的空氣增壓機(jī)連通，空氣增壓機(jī)出口通過設(shè)置有V102出氣閥的130管道與主換熱器的第三換熱通道的A5和A6、A7三個通道連通，其中的第三換熱通道的A6通道通過設(shè)置有V131閥門的115管道與液氧蒸發(fā)器的A8通道連通，第三換熱通道的A7通道通過設(shè)置有V132閥門的116管道與115管道連通，液氧蒸發(fā)器的液空出口通過117管道與液空液氧換熱器的第一換熱通道的A10和A11兩通道連通，其中的第一換熱通道的A11通道通過設(shè)置有V135閥門的118管道與精餾塔下塔連通，同時117管道通過設(shè)置有V136閥門的119管道與118管道連通；

E.設(shè)置有V103閥門的113管道首端接入V101閥門的閥前管道，末端接入V102閥門的閥后管道，成為空氣增壓機(jī)的旁通管路系統(tǒng)；

F.主冷凝蒸發(fā)器的液氧出口通過120管道與液氧泵連通，液氧泵出口通過121管道與液空液氧換熱器的第二換熱通道的LO1和LO2兩通道連通，其中第二換熱通道的LO2通道通過122管道與液氧蒸發(fā)器連通，液氧蒸發(fā)器的氧氣出口通過設(shè)置有V133閥門的123管道與主換熱器的第四換熱通道中GO2和GO4兩通道連通，同時123管道通過設(shè)置有V134閥門的124管道與主換熱器的第四換熱通道中GO3和GO4兩通道連通，其中第四換熱通道的GO4通道通過設(shè)置有V104閥門的146管道與用戶管網(wǎng)連通，同時146管道通過設(shè)置有V105閥門的147管道與氧壓機(jī)相連通，氧壓機(jī)出口與用戶管網(wǎng)連通；

G.精餾塔下塔的富氧液空通過131管道與過冷器的第一換熱通道中的LA1和LA2兩通道連通，其中第一換熱通道的LA2通道通過設(shè)置有V1閥門的132管道與精餾塔上塔連通；

H.精餾塔下塔的污液氮通過133管道與過冷器的第二換熱通道中WN1和WN2兩通道連通，其中第二換熱通道的WN2通道通過設(shè)置有V2閥門的134管道與精餾塔上塔連通；

I.主冷凝蒸發(fā)器的液氮管道分支為兩路，一路連通到精餾塔下塔作為下塔回流液，另一路連通到過冷器的第三換熱通道中N1和N2兩通道，其中第三換熱通道的N2通道通過設(shè)置有V3閥門的136管道與精餾塔上塔的連通，同時136管道與設(shè)置有V8閥門且通向冷箱外的的液體產(chǎn)品143管道連通；

J.精餾塔上塔的氮氣出口通過137管道連通到過冷器的氮氣入口，過冷器的氮氣出口通過138管道連通到主換熱器的氮氣入口，主換熱器的氮氣出口通過145管道連通氮氣產(chǎn)品管線；

K.精餾塔上塔的污氮氣出口通過139管道連通到過冷器的污氮氣入口，過冷器的污氮氣出口通過140管道連通到主換熱器的污氮氣入口，主換熱器的污氮氣出口通過144管道連通分子篩純化系統(tǒng)；

L. 141管道首端連通到120管道，末端連通到過冷器的第四換熱通道中LO4和LO5兩通道，其中第四換熱通道的LO5通道與設(shè)置有V7閥門且通向冷箱外的液體產(chǎn)品142管道連通；

M.液氧蒸發(fā)器的底部接通設(shè)置有V4閥門且通向冷箱外的管道；

N.在V134閥門與主換熱器的G03通道之間的管道低點，通過設(shè)置有V5閥門的125管道與主冷凝蒸發(fā)器上部相連通；

O.氧氣放空管路連接146管道與氧氣放空消聲器，氮氣放空管路連接145管道與氮氣放空消聲器。

作為優(yōu)選：主換熱器的第三換熱通道中A5、A6、A7三個通道是相連通的，并組成A5、A6 和A5 、A7分支換熱通道；

所述主換熱器的第四換熱通道中三個GO2、GO3、GO4通道是相連通的，并組成GO2、GO4 和GO3 、GO4分支換熱通道。

一種利用所述的能實現(xiàn)氧氣內(nèi)外壓縮流程互換的空氣分離裝置的空氣分離方法，該空氣分離方法是：

1) 在實現(xiàn)氧氣內(nèi)壓縮流程時，關(guān)閉V103手動閥門，開啟V101、V102手動閥門，關(guān)閉V132、V134、V136手動閥門，開啟V131、V133手動閥門，關(guān)閉V105調(diào)節(jié)閥，V104、V135、V5調(diào)節(jié)閥處于工作狀態(tài)，同時空氣增壓機(jī)的運行信號參與空分裝置的大聯(lián)鎖控制，液氧泵進(jìn)出口壓差參與液氧泵的聯(lián)鎖控制，原料空氣經(jīng)空氣過濾器除去灰塵和機(jī)械雜質(zhì)，然后經(jīng)原料空氣壓縮機(jī)壓縮至0.515 MPa G后去空氣預(yù)冷系統(tǒng)預(yù)冷并得到清洗，然后經(jīng)分子篩純化系統(tǒng)去除空氣中的水分、二氧化碳、乙炔等對空分運行有害物質(zhì)，然后經(jīng)凈化后的低壓原料空氣分二路：一路去空氣增壓機(jī)，增壓至2.8MPa G冷卻后進(jìn)入主換熱器，被返流氣體冷卻后從主換熱器的A6通道抽出，經(jīng)過V131閥門后進(jìn)入液氧蒸發(fā)器，被液化后的液空進(jìn)入液空液氧換熱器回收冷量，然后經(jīng)V135高壓液空節(jié)流閥節(jié)流后進(jìn)下塔；另一路再分成二股，一股空氣去增壓透平膨脹機(jī)增壓端增壓至0.715MPa G后進(jìn)入主換熱器,被返流氣體冷卻至-135℃時從A4抽出進(jìn)入增壓透平膨脹機(jī)膨脹端膨脹制冷，膨脹后的空氣進(jìn)入上塔；剩余一股空氣直接去主換熱器，在主換熱器中與返流氣體換熱達(dá)到接近空氣液化溫度約-173℃后進(jìn)入下塔；

從主冷凝蒸發(fā)器底部抽取的液氧，一部分經(jīng)過冷器過冷后再經(jīng)閥門V7去液氧貯槽，剩余液氧經(jīng)過液氧泵加壓至1.45MPa(G)后，進(jìn)入液空液氧換熱器吸收熱量，再進(jìn)入液氧蒸發(fā)器蒸發(fā)，蒸發(fā)后約-148.3℃、1.23MPa G的氧氣經(jīng)過V133閥門從G02通道進(jìn)入主換熱器，復(fù)熱后約34.9℃、1.2MPa G出冷箱，然后經(jīng)過V104調(diào)節(jié)閥去氧產(chǎn)品管線作為氧氣產(chǎn)品；

2) 在實現(xiàn)氧氣外壓縮流程時，關(guān)閉V101、V102手動閥門，開啟V103手動閥門，關(guān)閉V131、V133手動閥門，開啟V132、V134手動閥門，微開V136手動閥門，關(guān)閉V5、V104調(diào)節(jié)閥，V105、V135調(diào)節(jié)閥處于工作狀態(tài)，同時取消空氣增壓機(jī)的運行信號參與空分裝置的大聯(lián)鎖控制，取消液氧泵進(jìn)出口壓差參與液氧泵的聯(lián)鎖控制，原料空氣經(jīng)空氣過濾器除去灰塵和機(jī)械雜質(zhì)，然后經(jīng)原料空氣壓縮機(jī)壓縮至0.538MPa G后去空氣預(yù)冷系統(tǒng)預(yù)冷并得到清洗，然后經(jīng)分子篩純化系統(tǒng)去除空氣中的水分、二氧化碳、乙炔等對空分運行有害物質(zhì)，然后經(jīng)凈化后的低壓原料空氣分二路：一路經(jīng)空氣增壓機(jī)的113旁通管道、V103閥門后進(jìn)入主換熱器，被返流氣體冷卻后從主換熱器的A7通道抽出，經(jīng)過V132閥門后進(jìn)入液氧蒸發(fā)器，被液化后的液空進(jìn)入液空液空換熱器和V135閥門，或進(jìn)入V136閥門，最后都進(jìn)入下塔；另一路再分成二股，一股空氣去增壓透平膨脹機(jī)增壓端增壓至0.695MPa G后進(jìn)入主換熱器,被返流氣體冷卻至-135℃時從A4通道抽出進(jìn)入增壓透平膨脹機(jī)膨脹端膨脹制冷，膨脹后的空氣進(jìn)入上塔；剩余一股空氣直接去主換熱器，在主換熱器中與返流氣體換熱達(dá)到接近空氣液化溫度約-171.3℃后進(jìn)入下塔；

從主冷凝蒸發(fā)器底部抽取的液氧，一部分經(jīng)過冷器過冷后再經(jīng)V7閥門去液氧貯槽，剩余液氧經(jīng)過液氧泵加壓至0.3MPa G后，進(jìn)入液空液氧換熱器，再進(jìn)入液氧蒸發(fā)器蒸發(fā)，蒸發(fā)后約-175.8℃、0.103MPa G的氧氣經(jīng)過V134閥門從G03通道進(jìn)入主換熱器，復(fù)熱后約25.3℃、0.045MPa G出冷箱，然后經(jīng)過V105調(diào)節(jié)閥去氧壓機(jī)，壓縮到設(shè)定壓力后去用戶管網(wǎng)。

作為優(yōu)選：所述空氣增壓機(jī)在實現(xiàn)氧氣內(nèi)壓縮流程時，V101、V102閥門打開，V103閥門關(guān)閉，出口壓力為中壓（2.5MPa G至3.0MPa G），而在實現(xiàn)氧氣外壓縮流程時，空氣增壓機(jī)停止運行，V101、V102閥門關(guān)閉，V103閥門打開；

所述主換熱器的第三換熱通道中A5、A6分支通道與其第四換熱通道的G02、G04分支通道組合，實現(xiàn)氧氣內(nèi)壓縮流程；

所述主換熱器的第三換熱通道中A5、A7分支通道與其第四換熱通道的G03、G04分支通道組合，實現(xiàn)氧氣外壓縮流程。

作為優(yōu)選：所述主換熱器在實現(xiàn)氧氣內(nèi)壓縮流程時，關(guān)閉的V134閥門隔斷了氧氣在GO3通道的流通，為避免氧氣在主換熱器中GO3通道液化以及液化后的液氧在V134閥前的管道低點積聚，可調(diào)節(jié)V5閥門使少量氧氣或液氧通過125管道進(jìn)入主冷凝蒸發(fā)器上部。

作為優(yōu)選：所述液氧泵能實現(xiàn)兩個主工況，兩個主工況泵的流量相同，泵出口壓力分別是中壓（1.3MPa G至1.7MPa G）和低壓（0.2MPa G 至0.4MPa G），從而實現(xiàn)兩個壓力的切換；

所述氧氣外壓縮流程利用液氧泵能運行兩個主工況的優(yōu)勢，液氧可從主冷凝蒸發(fā)器流通低速運行的液氧泵到液氧蒸發(fā)器，不必另設(shè)置主冷凝蒸發(fā)器連通到液氧蒸發(fā)器的管路及閥門。

作為優(yōu)選：所述液氧泵在實現(xiàn)氧氣內(nèi)壓縮流程時，泵進(jìn)出口壓差低聯(lián)鎖值為中壓值，即壓差低于中壓設(shè)定值時將聯(lián)鎖停泵，而在實現(xiàn)氧氣外壓縮流程時，泵進(jìn)出口壓差低聯(lián)鎖控制被取消。

本實用新型所述液空液氧換熱器在實現(xiàn)氧氣內(nèi)壓縮流程時，V136閥門關(guān)閉，其第一換熱通道中的A10和A11通道流通全量液空，而在實現(xiàn)氧氣外壓縮流程時，需微開V136閥門輔助流通部分液空；

所述空氣增壓機(jī)在實現(xiàn)氧氣內(nèi)壓縮流程時，其運行信號發(fā)送到空分裝置的大聯(lián)鎖控制，如出現(xiàn)故障將會聯(lián)鎖控制整個空分裝置停車，而在實現(xiàn)氧氣外壓縮流程時，其停車信號到空分裝置大聯(lián)鎖控制的輸送被斷開，對空分裝置的運行無影響。

本實用新型的有益技術(shù)效果是：氧氣內(nèi)、外壓縮流程互換的空氣分離裝置及方法可以實現(xiàn)有選擇地運行氧氣內(nèi)壓縮流程或氧氣外壓縮流程，解決因空氣增壓機(jī)或氧壓機(jī)故障引起空分裝置長期停車所造成的經(jīng)濟(jì)損失問題，提高空分裝置運行的靈活性和可靠性，同時還可以實現(xiàn)主換熱器換熱通道的二次利用以及液氧泵雙主工況的優(yōu)勢利用，提高氧氣外壓縮流程的低壓氧氣進(jìn)氧壓機(jī)的壓力。

附圖說明

圖1是本實用新型的空氣分離流程簡圖。

圖1中：101.空氣過濾器，102.原料空氣壓縮機(jī)，103.空氣預(yù)冷系統(tǒng)，104.分子篩純化系統(tǒng)，105.增壓透平膨脹機(jī)，106.空氣增壓機(jī)，107.分餾塔冷箱，108.氧壓機(jī)；

E1.主換熱器，E2.過冷器，E3.液空液氧換熱器，K1.主冷凝蒸發(fā)器，K2.液氧蒸發(fā)器，OP1.液氧泵，C1.下塔，C2.上塔，SL1氧氣消聲器，SL2氮氣消聲器；

V101.增壓機(jī)進(jìn)氣切斷閥，V102.增壓機(jī)出氣切斷閥，V103.空氣增壓機(jī)旁通管道閥， V104.中壓產(chǎn)品氧氣閥，V105.低壓氧氣閥；V131.高壓空氣中出主換熱器閥，V132.低壓空氣底出主換熱器閥，V133.中壓氧氣中進(jìn)主換熱器閥，V134.低壓氧氣底進(jìn)主換熱器閥，V135.高壓液空節(jié)流閥，V136.節(jié)流閥旁通閥； V1.富氧液空進(jìn)上塔閥，V2.污液氮進(jìn)上塔閥，V3.液氮進(jìn)上塔閥，V4.液氧蒸發(fā)器液氮安全排放閥，V5.主換熱器底部液氧或氧氣回冷凝蒸發(fā)器閥，V7.液氧產(chǎn)品閥，V8.液氮產(chǎn)品閥。

具體實施方式

在圖1中，一種能實現(xiàn)氧氣內(nèi)外壓縮流程互換的空氣分離裝置，包括空氣過濾器101、原料空氣壓縮機(jī)102、空氣預(yù)冷系統(tǒng)103、分子篩純化系統(tǒng)104、空氣增壓機(jī)106、氧壓機(jī)108，以及設(shè)置在分餾塔冷箱107內(nèi)的增壓透平膨脹機(jī)105、主換熱器E1、過冷器E2、液空液氧換熱器E3、精餾塔下塔C1、精餾塔上塔C2、主冷凝蒸發(fā)器K1、液氧蒸發(fā)器K2、液氧泵OP1，各設(shè)備之間通過管道相連，其中：

A.空氣過濾器101與原料空氣壓縮機(jī)102連通，原料空氣壓縮機(jī)102與空氣預(yù)冷系統(tǒng)103連通，空氣預(yù)冷系統(tǒng)103與分子篩純化系統(tǒng)104連通；

B.分子篩純化系統(tǒng)104通過原料空氣管道110、111管道與主換熱器E1的第一換熱通道中A1和A2兩通道連通，A2通道通過126管道與精餾塔下塔C1底部連通；

C. 分子篩純化系統(tǒng)104通過原料空氣管道110、管道114與增壓透平膨脹機(jī)105的增壓端入口連通，增壓端出口連接冷卻器入口，冷卻器出口通過127管道與主換熱器E1的第二換熱通道中A3和A4兩通道連通，A4通道通過128管道與增壓透平膨脹機(jī)105的膨脹端入口連通，膨脹端出口通過129管道與精餾塔上塔C2相連通；

D. 分子篩純化系統(tǒng)104通過原料空氣管道110、112管道與設(shè)置有V101進(jìn)氣閥的空氣增壓機(jī)106連通，空氣增壓機(jī)106出口通過設(shè)置有V102出氣閥的130管道與主換熱器E1的第三換熱通道中A5和A6、A7三個通道連通，A6通道通過設(shè)置有V131閥門的115管道與液氧蒸發(fā)器K2的A8通道連通，A7通道通過設(shè)置有V132閥門的116管道與115管道連通，液氧蒸發(fā)器K2的液空出口A9通過117管道與液空液氧換熱器E3的第一換熱通道中A10和A11兩通道連通，A11通道通過設(shè)置有V135閥門的118管道與精餾塔下塔C1連通，同時117管道通過設(shè)置有V136閥門的119管道與118管道連通；

E.設(shè)置有V103閥門的113管道首端接入V101閥門的閥前管道，末端接入V102閥門的閥后管道，成為空氣增壓機(jī)106的旁通管路系統(tǒng)；

F.主冷凝蒸發(fā)器K1的液氧出口通過120管道與液氧泵OP1連通，液氧泵出口通過121管道與液空液氧換熱器E3的第二換熱通道中LO1和LO2兩通道連通，LO2通道通過122管道與液氧蒸發(fā)器K2連通，液氧蒸發(fā)器K2的氧氣出口GO1通過設(shè)置有V133閥門的123管道與主換熱器E1的第四換熱通道中GO2和GO4兩通道連通，同時123管道通過設(shè)置有V134閥門的124管道與主換熱器E1的第四換熱通道中GO3和GO4兩通道連通，GO4通道通過設(shè)置有V104閥門的146管道與用戶管網(wǎng)連通，同時146管道通過設(shè)置有V105閥門的147管道與氧壓機(jī)108相連通，氧壓機(jī)108出口與用戶管網(wǎng)連通；

G.精餾塔下塔C1的富氧液空通過131管道與過冷器E2的第一換熱通道中LA1和LA2兩通道連通，LA2通道通過設(shè)置有V1閥門的132管道與精餾塔上塔C2連通；

H.精餾塔下塔C1的污液氮通過133管道與過冷器E2的第二換熱通道中WN1和WN2兩通道連通，WN2通道通過設(shè)置有V2閥門的134管道與精餾塔上塔C2連通；

I.主冷凝蒸發(fā)器K1的液氮管道135分支為兩路，一路連通到精餾塔下塔C1作為下塔回流液，另一路連通到過冷器E2的第三換熱通道中N1和N2通道，N2通道通過設(shè)置有V3閥門的136管道與精餾塔上塔C2的連通，同時136管道與設(shè)置有V8閥門且通向冷箱外的的液體產(chǎn)品143管道連通；

J.精餾塔上塔C2的氮氣出口通過137管道連通到過冷器E2的氮氣入口，過冷器E2的氮氣出口通過138管道連通到主換熱器E1的氮氣入口，主換熱器E1的氮氣出口通過145管道連通氮氣產(chǎn)品管線；

K.精餾塔上塔C2的污氮氣出口通過139管道連通到過冷器E2的污氮氣入口，過冷器E2的污氮氣出口通過140管道連通到主換熱器E1的污氮氣入口，主換熱器E1的污氮氣出口通過144管道連通分子篩純化系統(tǒng)104；

L. 141管道首端連通到120管道，末端連通到過冷器E2的第四換熱通道中LO4和LO5兩通道，LO5通道與設(shè)置有V7閥門且通向冷箱外的液體產(chǎn)品142管道連通；

M.液氧蒸發(fā)器K2的底部接通設(shè)置有V4閥門且通向冷箱外的管道；

N.在V134閥門與主換熱器E1的G03通道之間的管道低點，通過設(shè)置有V5閥門的125管道與主冷凝蒸發(fā)器K1上部相連通；

O.氧氣放空管路148連接146管道與氧氣放空消聲器SL1，氮氣放空管路149連接145管道與氮氣放空消聲器SL2。

所述主換熱器E1的第三換熱通道中A5、A6、A7三個通道是相連通的，可組成A5、A6 和A5 、A7分支雙換熱通道；

所述主換熱器（E1）的第四換熱通道中GO2、GO3、GO4三個通道是相連通的，可組成GO2、GO4 和GO3 、GO4分支雙換熱通道；

本實用新型利用上述空分裝置實現(xiàn)氧氣內(nèi)外壓縮流程互換的空氣分離方法如下：

1) 在實現(xiàn)氧氣內(nèi)壓縮流程時，關(guān)閉V103手動閥門，開啟V101、V102手動閥門，關(guān)閉V132、V134、V136手動閥門，開啟V131、V133手動閥門，關(guān)閉V105調(diào)節(jié)閥，V104、V135、V5調(diào)節(jié)閥處于工作狀態(tài)，同時空氣增壓機(jī)106的運行信號參與空分裝置的大聯(lián)鎖控制，液氧泵OP1進(jìn)出口壓差參與液氧泵OP1的聯(lián)鎖控制，原料空氣經(jīng)空氣過濾器101除去灰塵和機(jī)械雜質(zhì)，然后經(jīng)原料空氣壓縮機(jī)102壓縮至0.515 MPa G后去空氣預(yù)冷系統(tǒng)103預(yù)冷并得到清洗，然后經(jīng)分子篩純化系統(tǒng)104去除空氣中的水分、二氧化碳、乙炔等對空分運行有害物質(zhì)，然后經(jīng)凈化后的低壓原料空氣分二路：一路去空氣增壓機(jī)106，增壓至2.8MPa G冷卻后進(jìn)入主換熱器E1，被返流氣體冷卻后從主換熱器E1的A6通道抽出，經(jīng)過V131閥門后進(jìn)入液氧蒸發(fā)器K2，被液化后的液空進(jìn)入液空液氧換熱器E3回收冷量，然后經(jīng)V135高壓液空節(jié)流閥節(jié)流后進(jìn)下塔C1；另一路再分成二股，一股空氣去增壓透平膨脹機(jī)105增壓端增壓至0.715MPa G后進(jìn)入主換熱器E1,被返流氣體冷卻至-135℃時從A4抽出進(jìn)入增壓透平膨脹機(jī)105膨脹端膨脹制冷，膨脹后的空氣進(jìn)入上塔C2；剩余一股空氣直接去主換熱器E1，在主換熱器E1中與返流氣體換熱達(dá)到接近空氣液化溫度約-173℃后進(jìn)入下塔C1；

從主冷凝蒸發(fā)器K1底部抽取的液氧，一部分經(jīng)過冷器E2過冷后再經(jīng)V7閥門去液氧貯槽，剩余液氧經(jīng)過液氧泵OP1加壓至1.45MPa(G)后，進(jìn)入液空液氧換熱器E3吸收熱量，再進(jìn)入液氧蒸發(fā)器K2蒸發(fā)，蒸發(fā)后約-148.3℃、1.23MPa G的氧氣經(jīng)過V133閥門從G02通道進(jìn)入主換熱器E1，復(fù)熱后約34.9℃、1.2MPa G出冷箱，然后經(jīng)過V104調(diào)節(jié)閥去氧產(chǎn)品管線作為氧氣產(chǎn)品；

液氧蒸發(fā)器K2底部抽取的液氧經(jīng)過V4閥門出冷箱作為液氧安全排放；

產(chǎn)品液氮在V3閥后的管道上抽出，經(jīng)過V8閥門排出冷箱去貯槽；

精餾塔上塔C2頂部抽取的低壓氮氣經(jīng)過過冷器E2、主換熱器E1復(fù)熱后約34.9℃、0.015MPa G出冷箱作為產(chǎn)品氮氣；

2) 在實現(xiàn)氧氣外壓縮流程時，關(guān)閉V101、V102手動閥門，開啟V103手動閥門，關(guān)閉V131、V133手動閥門,開啟V132、V134手動閥門，微開V136手動閥門，關(guān)閉V5、V104調(diào)節(jié)閥，V105、V135調(diào)節(jié)閥處于工作狀態(tài)，同時取消空氣增壓機(jī)106的運行信號參與空分裝置的大聯(lián)鎖控制，取消液氧泵OP1進(jìn)出口壓差參與液氧泵OP1的聯(lián)鎖控制，原料空氣經(jīng)空氣過濾器101除去灰塵和機(jī)械雜質(zhì)，然后經(jīng)原料空氣壓縮機(jī)102壓縮至0.538MPa G后去空氣預(yù)冷系統(tǒng)103預(yù)冷并得到清洗，然后經(jīng)分子篩純化系統(tǒng)104去除空氣中的水分、二氧化碳、乙炔等對空分運行有害物質(zhì)，然后經(jīng)凈化后的低壓原料空氣分二路：一路經(jīng)空氣增壓機(jī)106的113旁通管道、V103閥門后進(jìn)入主換熱器E1，被返流氣體冷卻后從主換熱器E1的A7通道抽出，經(jīng)過V132閥門后進(jìn)入液氧蒸發(fā)器K2，被液化后的液空進(jìn)入液空液空換熱器和V135閥門，或進(jìn)入V136閥門，最后都進(jìn)入下塔C1；另一路再分成二股，一股空氣去增壓透平膨脹機(jī)105增壓端增壓至0.695MPa G后進(jìn)入主換熱器E1,被返流氣體冷卻至-135℃時從A4通道抽出進(jìn)入增壓透平膨脹機(jī)105膨脹端膨脹制冷，膨脹后的空氣進(jìn)入上塔C2；剩余一股空氣直接去主換熱器E1，在主換熱器E1中與返流氣體換熱達(dá)到接近空氣液化溫度約-171.3℃后進(jìn)入下塔C1；

從主冷凝蒸發(fā)器K1底部抽取的液氧，一部分經(jīng)過冷器E2過冷后再經(jīng)V7閥門去液氧貯槽，剩余液氧經(jīng)過液氧泵OP1加壓至0.3MPa G后，進(jìn)入液空液氧換熱器E3，再進(jìn)入液氧蒸發(fā)器K2蒸發(fā)，蒸發(fā)后約-175.8℃、0.103MPa G的氧氣經(jīng)過V134閥門從G03通道進(jìn)入主換熱器E1，復(fù)熱后約25.3℃、0.045MPa G出冷箱，然后經(jīng)過V105調(diào)節(jié)閥去氧壓機(jī)108，壓縮到設(shè)定壓力后去用戶管網(wǎng)；

液氧蒸發(fā)器K2底部抽取的液氧經(jīng)過V4閥門出冷箱作為液氧安全排放；

產(chǎn)品液氮從V3閥后的管道抽出，經(jīng)過V8閥門排出冷箱去貯槽；

精餾塔上塔C2頂部抽取的低壓氮氣經(jīng)過過冷器E2、主換熱器E1復(fù)熱后約25.3℃、0.022MPa G出冷箱作為產(chǎn)品氮氣；

所述空氣增壓機(jī)106在實現(xiàn)氧氣內(nèi)壓縮流程時，V101、V102閥門打開，V103閥門關(guān)閉，出口壓力約為2.8MPa G，而在實現(xiàn)氧氣外壓縮流程時，空氣增壓機(jī)106停止運行，V101、V102閥門關(guān)閉，V103閥門打開；

所述主換熱器E1的第三換熱通道分支A5、A6通道與其第四換熱通道分支G02、G04通道組合，實現(xiàn)氧氣內(nèi)壓縮流程；

所述主換熱器E1的第三換熱通道中A5、A7分支通道與其第四換熱通道中G03、G04分支通道組合，實現(xiàn)氧氣外壓縮流程；

所述主換熱器E1在實現(xiàn)氧氣內(nèi)壓縮流程時，關(guān)閉的V134閥門隔斷了氧氣在GO3通道的流通，為避免氧氣在主換熱器E1的GO3通道液化以及液化后的液氧在V134閥前的管道低點積聚，可調(diào)節(jié)V5閥門使少量氧氣或液氧通過125管道進(jìn)入主冷凝蒸發(fā)器K1上部；

所述液氧泵OP1能實現(xiàn)兩個主工況，兩個主工況泵的流量相同，泵出口壓力分別是1.45MPa G和0.3MPa G，從而實現(xiàn)兩個壓力的切換；

所述氧氣外壓縮流程利用液氧泵OP1能運行兩個主工況的優(yōu)勢，液氧可從主冷凝蒸發(fā)器K1流通低速運行的液氧泵OP1到液氧蒸發(fā)器K2，不必另設(shè)置主冷凝蒸發(fā)器K1連通到液氧蒸發(fā)器K2的管路及閥門；

所述液氧泵OP1在實現(xiàn)氧氣內(nèi)壓縮流程時，泵進(jìn)出口壓差低聯(lián)鎖值為中壓值，即壓差低于1MPa將聯(lián)鎖停泵，而在實現(xiàn)氧氣外壓縮流程時，泵進(jìn)出口壓差低聯(lián)鎖控制被取消；

所述液空液氧換熱器E3在實現(xiàn)氧氣內(nèi)壓縮流程時，V136閥門關(guān)閉，其第一換熱通道A10和A11兩通道流通全量液空，而在實現(xiàn)氧氣外壓縮流程時，需微開V136閥門輔助流通部分液空；

所述空氣增壓機(jī)106在實現(xiàn)氧氣內(nèi)壓縮流程時，其運行信號發(fā)送到空分裝置的大聯(lián)鎖控制，如其出現(xiàn)故障將會聯(lián)鎖控制整個空分裝置停車，而在實現(xiàn)氧氣外壓縮流程時，其停車信號到空分裝置大聯(lián)鎖控制的輸送被斷開，對空分裝置的運行無影響。

一種能實現(xiàn)氧氣內(nèi)外壓縮流程互換的空氣分離方法，在實現(xiàn)氧氣外壓縮流程時，部分原料低壓空氣經(jīng)過空氣增壓機(jī)106的113旁通管道進(jìn)入原高壓空氣管道130，再進(jìn)入主換熱器E1的高壓空氣換熱通道中的A5-A7通道，原料低壓空氣的這種“借道”使主換熱器E1的高壓空氣通道得到二次利用，保證了換熱效率，同時使主換熱器的體積變小。

一種能實現(xiàn)氧氣內(nèi)外壓縮流程互換的空氣分離方法，在實現(xiàn)氧氣外壓縮流程時，利用液氧泵OP1能運行兩個主工況的優(yōu)勢，不必另設(shè)置主冷凝蒸發(fā)器K1連通到液氧蒸發(fā)器K2的管路及閥門，液氧依舊流通液氧泵流路，并提高了低壓氧氣進(jìn)氧壓機(jī)108的壓力。