前 言
1988年4月国家颁布了GB 8982—88《医用氧
气》、GB 8986—88《医用及航空呼吸用氧气检验方
法》两个标准；1998年10月颁布上述两个标准的
修订标准。根据新的规定，必须由液态氧通过液氧
泵经汽化充瓶获取医用氧。
于是部分空分设备制造企业联合氧气生产厂家
对旧空分设备(主要是中压流程)进行改造，生产
医用氧。其中大部分是对旧150rn3／h空分设备进行
改造，少的医用氧产量为2～3瓶／h，最多的可达
20瓶／h，一般可连续生产10瓶／h左右。根据用户
所需医用氧气量不同，改造的工艺、设备和操作也
大不相同。对旧50rn3／h空分设备进行医用氧改造
的用户要少得多，且很多厂家改造后达不到预期效
果，一般只能断断续续生产医用氧1～2瓶／h，且
精馏工况不是很稳定。
通江县人民医院在巴中地区争取到1个扶贫项
目，根据用户的本意，想新建1套空分设备，越快
越好，医用氧市场需求每月1000 2000瓶，并有
一定的工业氧市场，且资金非常有限。
鉴于用户的特殊情况，新建1套50rn3／h医用
氧设备费用较高，将医用氧当作工业氧销售，生产
成本明显提高；若新建1套50rn3／h工业氧设备又
不能生产医用氧。于是川空向用户推荐在50rn3／h
空分设备上增加相应的设备进行合理整改，每1h
可生产2～3瓶医用氧。
1 流程设计
1．1 旧50m。／h空分设备流程
被净化后的空气分两路：一路进入绕管式上主
换热器与返流的氮气、氧气换热，另一路进入馏分
换热器同返流的馏分复热汇合。汇合后再分为两
股：一股经膨胀机制冷后进入下塔参与精馏；另一
股进入下主换热器与返流的氮气、氧气换热后经节
流阀V1节流后进入下塔参与精馏。在下塔顶部得
到氮气，氮气被主冷中的液氧冷凝后进入下塔顶部
接液槽，一部分作为下塔回流液；另一部分经过冷
器被返流氮气冷却后节流进入上塔顶部，作为上塔
的回流液。在下塔底部获取富氧液空，经过冷器被
返流氮气过冷后，节流进入上塔中部参与精馏；在
上塔顶部获氮气产品，经过冷器、上下主换热器复
热出冷箱；在上塔底部获得氧气，经主换热器复热
出冷箱，在上塔适当位置抽取一股馏分经馏分换热
器复热出冷箱。其流程如图1所示。
图1 旧50m3／h空分设备流程图
El上一上主换热器 El下一下主换热器 E2一馏分换热器 w0l40l一水封器 cl一下

塔 c2一上塔
K一主冷 E，r l一活塞式膨胀机 E3一过冷器 GBl40l一贮气囊 0cl40l一氧压机

Fl40l一灌充器
2．2 改为带部分医用氧的空分设备流程
增加液氧泵、灌充器、高压氧换热器、液氧过
冷器、相应的阀门和管路及管件，整改后的净化空
气分3路：一路进入绕管式上主换热器与返流的氮
气、氧气换热，一路进入馏分换热器同返流的馏分
换热，另一路与被增加的高压氧换热。3路汇合再
分为两股，一股经膨胀机制冷后进入下塔参与精
馏，另一股进入下主换热器与返流的氮气、氧气换
热后，经节流阀V1节流后进入下塔参与精馏。在
下塔顶部得到氮气，氮气被主冷中的液氧冷凝后进
入下塔顶部接液槽，部分作为下塔回流液，另～ 部
分经过冷器被返流氮气冷却后节流进入上塔顶部，
作为上塔的回流液；在下塔底部获取富氧液空，经
过冷器被返流氮气过冷后，节流进入上塔中部参与
精馏；在上塔顶部获得氮气产品，经过冷器、上下
主换热器复热出冷箱；在上塔底部获得氧气，经主
换热器复热出冷箱；同时在主冷底部抽取适量的液
氧，将上塔适当位置抽取的一股馏分过冷、加压再
经高压氧换热复热出冷箱充瓶，被液氧复热的馏分
再经馏分换热器复热出冷箱。流程如图2所示。
2 设备调试
成套设备经过设计、制造、安装和调试，最终
达到预期目标。共进行了4次开车调试。
第一次于2004年5月进行，空压机、分子筛
纯化系统、氧压机、贮气囊和灌充器均单机调试成
功；膨胀机和冷箱在联合调试时，排出的液氧明显
含有二氧化碳，经分析认为分子筛不合格。
更换分子筛后，于2004年7月进行第二次调
试，生产出50m ／h工业氧，达到合同中工业氧产
量指标；医用氧只能断断续续生产，产量1瓶／h。
经反复检查，怀疑冷量不足，泵头跑冷严重。
在增加液氧汽化回收装置和液氧泵冷箱后，于
2004年9月进行第三次调试，可生产50m ／h工业
氧；1h4Omin可生产两瓶医用氧。再三分析找不到
原因。
2005年6月1日8：O0检查空压机进、排气阀
后进行第四次调试。9：45启动空压机，冷箱加温、
吹扫和吸附器加温；6月2日1：56启动膨胀机，
3：40由于循环水温度高和膨胀机进、排气阀漏气被
迫停机；6月4日处理完漏气问题，同时增补冷却
水，6月4日9：30启动空压机和膨胀机，17：O0开
始送氧，调整产量。22：O0由于水温过高停车；6
月5日补充冷却水，于8：08启动空压机和膨胀机，
13：O0开始送氧；21：O0由于水温过高再次停机。
此次开车送工业氧25m ／h，共充医用氧24瓶(即
3瓶／h)。
根据第四次的调试开车情况，所有设备均运行
良好，医用氧产量3瓶／h，达到合同指标，最终满
足合同中的两个工况要求。
3 不同工况操作参数对照
50m ／h空分设备不同工况操作参数见表1。
4 不同工况操作要点
(1)合理分配空气进入上主换热器、馏分换热
器和高压氧换热器的流量，保证复热效果更合理。
(2)合理分配膨胀机进气量。进气量少则制冷
量少，进气量多会引起复热不足损失过大，反而影
响医用氧产量。
(3)抽取馏分量要适当，过大则影响氧产量，
过少则液氧的过冷度偏小，泵头容易发生汽蚀。
(4)根据医用氧产量调整好空压机排气压力，
将主冷液面提高到55～60em以后开始预冷液氧泵，
并且启动泵；根据液氧液面的高度来调整变频器。
从而改变泵的输出能力，必须将液面控制在40～
50em。为了使液面比较稳定，一般在氧气瓶压力在
0．1～5MPa时，将变频器调到350～450I-Iz；压力在
5～IOMPa时，变频器调到450～550I-Iz；压力在10
～ 15MPa时，变频器调到550～700I-Iz。
(5)医用氧充瓶期间不能离人，随时观察充瓶
情况。一旦出现压力不上升，是因为泵头发生汽
蚀，立即停泵打开人口吹除阀；待有液体吹出时可
再次启动泵，并吹除阀。