成套空分设备是以空气为原料，通过压缩循环和深度冷冻将空气变成液体，并通过蒸馏将氧气、氮气、氩气等惰性气体从液态空气中逐渐分离出来的设备。广泛应用于传统黄金处理、新型煤化工、大型氮肥、专业供气等领域。简单地说，空分系统流程包括：压缩系统、预冷系统、净化系统、换热系统、产品输送系统、膨胀制冷系统等。

1.压缩系统

有自清洁空气过滤器、汽轮机、空气压缩机、增压器、仪表压缩机等。

（1） 自洁过滤器一般随着气体体积的增加而增加，滤芯数量增加，层数更高。一般为25000以上两层，60000以上三层；一般情况下，单个压缩机需要单独安装一个过滤器，同时安装在上风口。

（2） 汽轮机是一种高压蒸汽膨胀做功，驱动同轴叶轮旋转，从而对工质做功的装置。汽轮机有三种常用形式：全冷凝、全背压和抽汽冷凝，更常用的是抽汽冷凝。

（3） 大型成套空分设备空压机的投资一般为单轴等温离心压缩机。进口能源消耗比国内低2%左右，投资高80%；空压机采用出口放空，无回流管路，一般有吸入流量和防喘振要求。进口导叶用于流量调节，进口和国产机组为四级压缩三级冷却（末级不冷却）。主空压机配备一套水洗系统，用于清洗各级叶轮和蜗壳的表面沉积物。系统与主机配套齐全。

（4） 大型增压成套空分设备的投资一般采用单轴等温离心压缩机和齿轮离心压缩机。其中，齿轮压缩机在能耗方面有很大优势，尤其是在大压比条件下。

（5） 仪表压缩机一般有三种类型：无油螺杆式压缩机、活塞式压缩机和离心式压缩机。由于活塞式和离心式自然无油，无需除油装置，只需配套干燥装置（除水）和精密过滤器。

螺杆机一般有两种类型：有油型和无油型，然后是除油型。喷油螺杆机需要配备高精度的除油装置和除油过滤器，以满足工艺要求。这种模式的优点是价格相对便宜；无油螺杆采用干式转子或水润滑。这种型号的优点是绝对不含油，缺点是价格昂贵。当气体体积较大时，离心式压缩机具有易损件少、维护性好、性价比高等优点。

2.15000~50000级的下塔采用更多的筛板塔，15000级以下的循环塔板直径塔具有优势。3万级以下多采用对流，1.5万级以上为主，3万级以上四溢流大塔为主。填料塔能耗低，但下塔高度应增加5m左右。5万级以上的空分占主导地位，尤其是当上下塔平行布置时。上塔、粗氩塔、精氩塔采用填料塔。粗氩塔的冷源一般为富氧液态空气。同时，废气可排入废氮管道，氩系统停运时能耗低；精氩塔的热源为富氧液态空气或下塔氮气。冷源可以是贫液态空气或液氮。