淺論冷箱內設備定位

黃志紅 周明亮

（河南開元空分集團有限公司，河南 開封 475004）

隨著中國經濟的飛速發展，開采技術的提高，各種資源正在逐步減少，特別是不可再生資源，有些已經枯竭，還有一部分面臨枯竭的危險。土地作為不可再生資源，可耕地、林地、草地、沼澤、湖泊的面積逐年變化。特別是可耕地面積一直在減少，各種工業用地，城鎮化占地到處可見。我國作為農業大國，需要維持糧食的穩定增長，可耕地面積的穩定。如何減少占用的土地面積，是規劃工業用地時需要考慮的問題。

空分作為社會發展的產物，伴隨著鋼鐵、化工業的發展壯大也獲得了技術水平的提高。新技術的運用使空分行業得到蓬勃發展，設備更加集成化，更加安全可靠。但是客戶的要求也越來越高，隨著競爭的激烈化，成本及品牌效應體現得更加淋漓盡致。在寸土寸金的時代，如何在盡量小的土地上建造產出盡可能多的空分設備，是制造方及使用方都需要著重考慮的問題。

在設計過程中，客戶會有一些具體的要求，有的是因為場地形狀的限制，有的是因為建筑物的限制，有的是想利用舊有的廠房基礎，有的還可能是小項目改造成大項目，有的是因為與配套設施的一致性。客戶也許不懂得如何合理布置設備，但是會根據實際情況提出要求。遵照著客戶就是上帝的原則，我們修改自己的設計，合理滿足客戶的需求，在可供使用的有限的土地上，建成了不一樣的空分設備。筆者根據我們已經順利生產運行的設備做了簡單的比較，選取相同規格的空分設備，配置一樣，產出一樣。

常規15 000空分一般有5臺主換熱器，兩個過冷器，一個上塔，一個下塔，一個主冷，帶氬項目還有一個粗氬塔（一般分為兩個塔分開放置），一個精氬塔。只簡單對比不帶氬項目的空分。做設備布置時，如果將五臺主換熱器并排放在一起，會導致冷箱比較寬，至少9m，對于不帶氬項目，絕對是一種很大的浪費。如果放置兩排，分三二放置是比較常規的做法，冷箱尺寸就是7.5m寬，10m長。我們的一個項目受場地限制，必須在寬度方向做到最小，才有可能放下整套的空分裝置。新型的改進設計是，主換熱器還是分為兩排設計，但是按四一分配，冷箱寬度減少1m，這樣會導致過冷器不能按常規放置，已經超過了冷箱的寬度。所以考慮將過冷器與單獨放置的一臺主換熱器放置在一排，這樣就解決了問題，冷箱長度不變但是寬度減少了，尺寸可以定為6.5m寬，10m長。

對于30 000項目的空分一般是將板式冷箱與主冷箱分開做，便于檢修，相對都是獨立的空間。這個咱們對比帶氬項目。常規設置一般是有10臺主換熱器，有些還會帶有一個很小的氬換熱器，這個不占什么空間，暫且不做考慮。如果板式冷箱單獨設置，則需要分四排放置，三三二二分配，冷箱尺寸需要7.5m寬12.5m長。這樣做的好處就是主換熱器的橫梁比較短，7.5m，截面尺寸可以相對小，便于生產，容易達到生產要求。這樣安排的前提是場地沒有限制，如果場地有特殊要求，或者是客戶覺得外觀不一致不美觀，則不能將主換熱器冷箱做得這么大，必須在長度方向縮短，主換熱器不能分做四排布置，只有考慮將主換熱器轉向90°。受寬度方面的影響，需要考慮不能超出土地使用要求，還需要在寬度方向縮小。綜合考慮之后，只能將主換熱器分兩排布置，五五分配，這樣主換熱器冷箱的尺寸可以定為6.5m寬，10m長。這樣做的優點就是可以有效節省占地面積，缺點是支撐主換熱器的橫梁比較長，為10m，截面需要做得大，才能保證安全，或者是在橫梁的中部考慮加支撐，唯一的要求就是在保證安全的前提下來做橫梁。這樣設計的優點還有一個，就是整個空分的冷箱基礎是一個長方形，主換熱器的冷箱和主冷箱是做成一體的還是分開的可以隨時改變，即使客戶在施工過程中提出修改的要求，分開或者是做成一體都可以靈活應對。如果冷箱分開設置，主換熱器冷箱和主冷箱可以共用一個面，只需要在連接部位增加立柱和鋼板就可以了，如果把冷箱做成一個整體，可以把這一面中間隔板去掉。轉換方便，可以靈活施工。

下面就15 000及30 000項目的空分設備冷箱占地面積做比較，附帶成本對比，詳見下表（對比的冷箱用材規格一致，數量不同）。

表1 15 000等級空分冷箱占地面積及重量

通過表1可以看到，常規空分冷箱占地面積7.5×10=75m2，新型設計冷箱占地6.5×10=65m2，比常規空分冷箱占地面積減少10m2，冷箱重量少了157-120=37T。土地價格按5 000元/m2，鋼材價格按3 500元/噸，進行計算，新設計節省造價=5 000×10+3 500×（（157-120）+（22-21））=18.3 萬。 這僅僅是冷箱節省出來的成本，如果整個項目都綜合考慮，則節省的成本更為驚人。

表2 30 000等級空分占地面積及重量

通過表2可以看到，常規空分冷箱占地面積10.5×10+7.5×12.5=198.75m2，新型設計冷箱占地 10×17=170m2，比常規空分冷箱占地面積減少198.75-170=28.75m2。冷箱重量少了367-310=57T，冷箱樓梯重量減少50-44=6T，土地價格按 5 000元/m2，鋼材按3 500元/噸，計算得，新設計節省造價=5 000×28.75+3 500×（57+6）=36.425萬。這個也僅僅是冷箱節省出來的成本。

如果考慮到價格因素，特別是土地的價格，對投資的影響就會更大。鋼材價格也一直在變，從前幾年的價格高峰到現在的價格低谷，如果國家的調控政策有傾斜，鋼材價格可能馬上就會改變。以小見大，項目越大，彈性空間就越大，投入越多，可控成本就越多，合理控制土地用量，投資成本的降低就是豐厚的回報。

如果考慮人工成本，建設過程中的配套材料消耗，建設工期，生產中的不可抗力因素，兩者之間的成本差別可能會更大。這就促使我們改變固有的思路，改進設計。