液化，然后利用氧、氮汽化温度(沸点)的不同(在标准大气压下，氧的沸点为-183 °C，氮的沸点为-196 °C )，沸点低的氮相对于氧要容易汽化这个特性，在精馏塔内让温度较高的蒸气与温度较低的液体不断相互接触，低沸点组分氮被较多地蒸发，高沸点组分氧被较多地冷凝，使上升蒸气氮含量不断提高，下流液体中的氧含量不断增大，从而实现氧、氮的分离。其中，要将空气液化，需将空气冷却到_173°C以下的温度(在6at下)，这种制冷叫深度冷冻(深冷)；而利用沸点差将液态空气分离为氧、氮、氩的过程称之为精馏过程。
[0025]在一个具体实施方案中，空分冷箱系统包括两个同时运行的空分冷箱装置100。其中，图1示出了每个空分冷箱装置100的部分示意图。如在该图中所示，每个空分冷箱装置100包括用于分离空气的冷箱单元(未标记)和为冷箱单元提供密封气的密封气供应单元(未标记)。冷箱单元具有密封气入口(未标记)、至少一个用于排出纯氮气的纯氮气出口(未标记)和至少一个用于排出污氮气的污氮气出口(未标记)。密封气供应单元包括第一密封气管线40和第二密封气管线50。其中，第一密封气管线40具有与其所属空分冷箱装置100中的至少一个污氮气出口和/或至少一个纯氮气出口连接的第一管线入口(未标记)，以及与密封气入口(未标记)可开闭地连接的第一管线出口(未标记)。第二密封气管线具有第二管线入口以及第二管线出口。其中，密封气入口选择性地与第一管线出口和/或第二管线出口连接。
[0026]如图1所示，该冷箱单元包括氧氮精馏冷箱10、液氧栗冷箱30以及换热器冷箱20。该换热器冷箱20包括上方的高压板式换热器冷箱21以及下方的低压板式换热器冷箱22。该氧氮精馏冷箱10具有上部(上塔)11、中部(主冷)12和下部(下塔)13。在上部11上设置有至少一个第一纯氮气出口和至少一个第一污氮气出口。液氧栗冷箱30连接在氧氮精馏冷箱10的下部以用于栗送液氧。高压板式换热器冷箱21具有第二纯氮气出口和第二污氮气出口。第一管线入口(未标记)与第一纯氮气出口、第一污氮气出口、第二纯氮气出口和第二污氮气出口中的至少一个相连。
[0027]如图1所示，密封气供应单元还包括连接在第一和第二密封气管线40、50与冷箱单元之间的主管线60，还包括第一至第六支管线61、62、63、64、65和66。其中，在第一密封气管线40上设置有第一密封气总阀71，在第二密封气管线50上设置有第二密封气总阀72。其中，主管线60与高压板式换热器冷箱21之间通过第一支管线61连接。主管线60与低压板式换热器冷箱22通过第二支管线62连接。主管线60与氧氮精馏冷箱10的上部11通过第三支管线63连接。主管线60与氧氮精馏冷箱10的中部12通过第四支管线64连接。主管线60与氧氮精馏冷箱10的下部13通过第五支管线65连接。主管线60与液氧栗冷箱30之间通过第六支管线66连接。
[0028]在第一支管线61上设置有高压板式换热器冷箱进口阀73。在第二支管线62上设有低压板式换热器冷箱进口阀74。在第三支管线63上设置有氧氮精馏冷箱上部密封气进口阀75。在第四支管线64上设置有氧氮精馏冷箱中部密封气进口阀76。在第五支管线65上设有氧氮精馏冷箱下部密封气进口阀77，以及在第六支管线66上设有液氧栗冷箱密封气进口阀78。其中，各个密封气进口阀73、74、75、76、77和78均可为减压阀。
[0029]在本实施方案中，第一密封气管线40可与氧氮精馏冷箱10的污氮气出口连接;或者可选地，该第一密封气管线40可与高压板式换热器冷箱21的污氮气出口连接，以将单元自产的污氮气作为密封气使用。但应当理解，该第一密封气管线40可与其所属的空分冷箱装置100中的任意一个或多个污氮气出口连接，而显然污氮气出口并非仅限于设置在上述所列举的氧氮精馏冷箱10上和高压板式换热器冷箱21上，而是可以设置在冷箱单元中的任意一个合适的装置部分上，此处不再赘述。
[0030]可选地，该第一密封气管线40也可以直接与其所属的空分冷箱装置100中的任一个或多个纯氮气出口相连，以将单元自产的纯氮气作为密封气使用。
[0031]其中，在本实施方案中，通过设置另外的第二密封气管线50，当一个空分冷箱装置100正常运行并自产污氮气或纯氮气时，可通过使第一密封气管线40与密封气入口连接以向冷箱单元内供应自产污氮气或自产纯氮气，而当一个空分冷箱装置100因跳车或停车检修而无法自产污氮气时，可打开第二密封气管线50来保证密封气的连续供应。应当理解，这里所指的密封气入口并不一定指代一个总的密封气入口，而是可以且优选地在冷箱单元的各个需要通入密封气的部分上各设置有一个或多个，以为每个需要密封气的冷箱组成部分提供密封气保护。
[0032]在本实施方案中，第二密封气管线50可以与空分冷箱系统的另一个空分冷箱装置100中的纯氮气出口和/或污氮气出口相连，以在自身所属的空分冷箱装置100跳车或停车检修时，从另一个空分冷箱装置100获取纯氮气或污氮气来作为密封气使用。或者，该第二密封气管线50可为与空分冷箱系统的每个纯氮气出口相连的纯氮气总管线(如0.4Mpa的氮气总网)。
[0033]供选择地或作为补充，第二密封气管线50可与氮气储罐或液氮储罐(未示出)可开闭地流体连通。采用这种方式，当第二密封气管线50仅与氮气储罐或液氮储罐连通时，第二密封气管线50可供应来自氮气储罐的氮气或经过气液转化装置(未示出)获自液氮储罐的氮气。而当第二密封气管线50既与另一个空分冷箱装置100的纯氮气出口可开闭连通(或者为纯氮气总管线)又与氮气储罐或液氮储罐可开闭连通的情况下，可在另外的空分冷箱装置100正常运行并生产氮气的情况下使第二密封气管线50与另外的纯氮气出口连通，以供应来自另一个空分冷箱装置100的纯氮气，而当两个空分冷箱装置100均停车而无法生产氮气时，可使第二密封气管线50与氮气储罐或液氮储罐连通，以便连续地供应密封气。
[0034]本实施方案的空分冷箱系统在操作时，在正常运行情况下，两套空分冷箱装置100同时产气运行，此时，单个冷箱单元采用自产污氮气和/或纯氮气(优选为污氮气)作为密封气使用，即单元自产的污氮气分别通过氧氮精馏冷箱上部密封气进口阀75、氧氮精馏冷箱中部密封气进口阀76和氧氮精馏冷箱下部密封气进口阀77为氧氮精馏冷箱10的上部11、中部12和下部13提供密封气。通过液氧栗冷箱密封气进口阀78为下部液氧栗冷箱30提供密封气。分别通过高压板式换热器冷箱进口阀73和低压板式换热器冷箱进口阀74为高压板式换热器冷箱21和低压板式换热器冷箱22提供密封气。密封气供应单元通过各自的充气调节阀以及冷箱单元中各部分上的呼吸器对密封气流量进行调节，以例如调节为10Nm3/h，压力为lOOPa，以最优化冷箱单元的密封效果。
[0035]据此，当单个空分冷箱装置100发生跳车或停车检修时，从就近第二密封气管线(如0.4Mpa的氮气总管线)引出气源作为单个装置停车后的密封气补给来源，即在各冷箱密封气支管线上的进口阀73-78打开的情况下，通过打开第二密封气管线50上的第二密封气总阀72以引入密封气，并关闭第一密封气总阀(或称为单元自产污氮气阀门)71。保证冷箱密封气切换后的持续供应。
[0036]若两个空分冷箱装置100同时停车，第二密封气管线50由外界氮源(如液氮储槽、高压液氮储罐或氮气储罐)保证保安氮气的持续供给，以避免冷箱保温层