浅论冷箱内设备定位

黄志红 周明亮

（河南开元空分集团有限公司，河南 开封 475004）

随着中国经济的飞速发展，开采技术的提高，各种资源正在逐步减少，特别是不可再生资源，有些已经枯竭，还有一部分面临枯竭的危险。土地作为不可再生资源，可耕地、林地、草地、沼泽、湖泊的面积逐年变化。特别是可耕地面积一直在减少，各种工业用地，城镇化占地到处可见。我国作为农业大国，需要维持粮食的稳定增长，可耕地面积的稳定。如何减少占用的土地面积，是规划工业用地时需要考虑的问题。

空分作为社会发展的产物，伴随着钢铁、化工业的发展壮大也获得了技术水平的提高。新技术的运用使空分行业得到蓬勃发展，设备更加集成化，更加安全可靠。但是客户的要求也越来越高，随着竞争的激烈化，成本及品牌效应体现得更加淋漓尽致。在寸土寸金的时代，如何在尽量小的土地上建造产出尽可能多的空分设备，是制造方及使用方都需要着重考虑的问题。

在设计过程中，客户会有一些具体的要求，有的是因为场地形状的限制，有的是因为建筑物的限制，有的是想利用旧有的厂房基础，有的还可能是小项目改造成大项目，有的是因为与配套设施的一致性。客户也许不懂得如何合理布置设备，但是会根据实际情况提出要求。遵照着客户就是上帝的原则，我们修改自己的设计，合理满足客户的需求，在可供使用的有限的土地上，建成了不一样的空分设备。笔者根据我们已经顺利生产运行的设备做了简单的比较，选取相同规格的空分设备，配置一样，产出一样。

常规15 000空分一般有5台主换热器，两个过冷器，一个上塔，一个下塔，一个主冷，带氩项目还有一个粗氩塔（一般分为两个塔分开放置），一个精氩塔。只简单对比不带氩项目的空分。做设备布置时，如果将五台主换热器并排放在一起，会导致冷箱比较宽，至少9m，对于不带氩项目，绝对是一种很大的浪费。如果放置两排，分三二放置是比较常规的做法，冷箱尺寸就是7.5m宽，10m长。我们的一个项目受场地限制，必须在宽度方向做到最小，才有可能放下整套的空分装置。新型的改进设计是，主换热器还是分为两排设计，但是按四一分配，冷箱宽度减少1m，这样会导致过冷器不能按常规放置，已经超过了冷箱的宽度。所以考虑将过冷器与单独放置的一台主换热器放置在一排，这样就解决了问题，冷箱长度不变但是宽度减少了，尺寸可以定为6.5m宽，10m长。

对于30 000项目的空分一般是将板式冷箱与主冷箱分开做，便于检修，相对都是独立的空间。这个咱们对比带氩项目。常规设置一般是有10台主换热器，有些还会带有一个很小的氩换热器，这个不占什么空间，暂且不做考虑。如果板式冷箱单独设置，则需要分四排放置，三三二二分配，冷箱尺寸需要7.5m宽12.5m长。这样做的好处就是主换热器的横梁比较短，7.5m，截面尺寸可以相对小，便于生产，容易达到生产要求。这样安排的前提是场地没有限制，如果场地有特殊要求，或者是客户觉得外观不一致不美观，则不能将主换热器冷箱做得这么大，必须在长度方向缩短，主换热器不能分做四排布置，只有考虑将主换热器转向90°。受宽度方面的影响，需要考虑不能超出土地使用要求，还需要在宽度方向缩小。综合考虑之后，只能将主换热器分两排布置，五五分配，这样主换热器冷箱的尺寸可以定为6.5m宽，10m长。这样做的优点就是可以有效节省占地面积，缺点是支撑主换热器的横梁比较长，为10m，截面需要做得大，才能保证安全，或者是在横梁的中部考虑加支撑，唯一的要求就是在保证安全的前提下来做横梁。这样设计的优点还有一个，就是整个空分的冷箱基础是一个长方形，主换热器的冷箱和主冷箱是做成一体的还是分开的可以随时改变，即使客户在施工过程中提出修改的要求，分开或者是做成一体都可以灵活应对。如果冷箱分开设置，主换热器冷箱和主冷箱可以共用一个面，只需要在连接部位增加立柱和钢板就可以了，如果把冷箱做成一个整体，可以把这一面中间隔板去掉。转换方便，可以灵活施工。

下面就15 000及30 000项目的空分设备冷箱占地面积做比较，附带成本对比，详见下表（对比的冷箱用材规格一致，数量不同）。

表1 15 000等级空分冷箱占地面积及重量

通过表1可以看到，常规空分冷箱占地面积7.5×10=75m2，新型设计冷箱占地6.5×10=65m2，比常规空分冷箱占地面积减少10m2，冷箱重量少了157-120=37T。土地价格按5 000元/m2，钢材价格按3 500元/吨，进行计算，新设计节省造价=5 000×10+3 500×（（157-120）+（22-21））=18.3 万。 这仅仅是冷箱节省出来的成本，如果整个项目都综合考虑，则节省的成本更为惊人。

表2 30 000等级空分占地面积及重量

通过表2可以看到，常规空分冷箱占地面积10.5×10+7.5×12.5=198.75m2，新型设计冷箱占地 10×17=170m2，比常规空分冷箱占地面积减少198.75-170=28.75m2。冷箱重量少了367-310=57T，冷箱楼梯重量减少50-44=6T，土地价格按 5 000元/m2，钢材按3 500元/吨，计算得，新设计节省造价=5 000×28.75+3 500×（57+6）=36.425万。这个也仅仅是冷箱节省出来的成本。

如果考虑到价格因素，特别是土地的价格，对投资的影响就会更大。钢材价格也一直在变，从前几年的价格高峰到现在的价格低谷，如果国家的调控政策有倾斜，钢材价格可能马上就会改变。以小见大，项目越大，弹性空间就越大，投入越多，可控成本就越多，合理控制土地用量，投资成本的降低就是丰厚的回报。

如果考虑人工成本，建设过程中的配套材料消耗，建设工期，生产中的不可抗力因素，两者之间的成本差别可能会更大。这就促使我们改变固有的思路，改进设计。