Блок кріогенного відділення холодного повітря

У закупівлях великих установок для розділення повітря обертове обладнання, як-от компресори та детандери, часто займає центральне місце. Але деталь, яка фактично визначає ефективність розділення та довгострокову{1}}вартість експлуатації, взагалі не має рухомих частин - кріогенний холодний блок розділення повітря. Його робота проста: уловлювати холодну енергію всередині тісного простору та дозволяти кисню та азоту розділятися за температурою кипіння. Але як тільки градієнт температури всередині колони змінюється, виникає витік холодної енергії або не вдається конструкція розподільника, усі зусилля з очищення та стиснення починають зникати.

Як це працює: не "охолодження", а замкнутий-контур керування холодною енергією

Кріогенна холодна камера розділення повітря не генерує холодну енергію самостійно. Він отримує холодну енергію від турбодетандера або зовнішньої системи охолодження та підтримує стабільне кріогенне поле (зазвичай від -170 градусів до -190 градусів) всередині ізольованого корпусу. Повітря охолоджується в основному теплообміннику майже до точки розрідження перед тим, як потрапити в ректифікаційну колону, де кисень і азот розділяються на основі різниці в точках кипіння.

Справжня проблема полягає не в досягненні низьких температур -, а в утриманні їх стабільними. Різниця температур понад 2 градуси між будь-якими двома точками всередині колони призведе до перехресного{3}}забруднення чистоти шарів. Ось чому основним напрямком конструкції холодного боксу є не товщина ізоляції, а внутрішній розподіл напруги в трубопроводі та контроль осідання перліту.

Таблиця продуктивності

Технічні параметри: чотири приховані індикатори, які слід перевірити перед покупкою

• Падіння тиску в каналі основного теплообмінника: Новий блок Менше або дорівнює 15 кПа; на кожні 5 кПа збільшення понад це споживання енергії зростає приблизно на 3%.

• Перепад тиску в нижній колонці: нормальний діапазон 15–20 кПа; якщо тиск постійно перевищує 25 кПа, першочергово перевірте наявність осідання перліту або забруднення лотка.

• Тиск газу в ущільнювачі холодної камери: підтримуйте легкий надлишковий тиск (50–150 Па), використовуючи азот, щоб запобігти проникненню вологого повітря та утворенню льоду.

• Тип упаковки : упаковка зі структурованої дротяної сітки (наприклад, Mellapak) пропонує на 25–30% вищу теоретичну ефективність, ніж випадкова упаковка.

Енергетичні метрики

Питоме споживання електроенергії, яке зазначають постачальники, зазвичай базується на номінальному навантаженні та проектних умовах навколишнього середовища. Професійні покупці повинні запросити дві додаткові криві:

• Крива залежності навантаження від потужності: збільшення потужності при навантаженні на 70% відносно номінальної точки - добре-блоки залишаються в межах 5%.

• Чутливість до температури охолоджувальної води: коли температура охолоджувальної води піднімається з 25 градусів до 32 градусів, збільшення потужності має становити 8% або менше.

У поганих конструкціях споживання електроенергії може зрости на 15–18% у жарку пору року. Виходячи з 8000 годин роботи на рік, це означає додатковий мільйон кіловат{5}}годин.

Промислове застосування: чотири типові сценарії з різним технічним фокусом

• Сталь і металургія: потрібен кисень при 2,0 МПа або вище та підтримує швидкі перезапуски - холодильна коробка повинна виконувати холодний перезапуск протягом 6 годин.

• Вугільна хімічна промисловість: високий попит на -азот під високим тиском (6–8 МПа) - внутрішнє стиснення заощаджує площу та стадії стиснення порівняно із зовнішнім стисненням.

• Електроніка та фотоелектричні пристрої: потрібна чистота азоту на рівні або нижче 0,1 часток на мільйон O₂ - холодна камера повинна включати колонку чистого азоту та порт моніторингу загального вуглеводню.

• Інтеграція холодної енергії СПГ: попереднє охолодження повітря з холодним випаровуванням СПГ може зменшити споживання електроенергії приблизно на 25%, але холодильна камера повинна приймати температури подачі нижче -160 градусів.

Можливість налаштування

Стандартні холодильні камери відповідають більшості умов експлуатації. Однак наступні три елементи є змінними етапу-проектування, які можна налаштувати:

1. Орієнтація форсунок: відрегулюйте напрямки технологічних форсунок на холодній камері на основі наявних місць розташування компресора та трубної стійки на місці, уникаючи додаткових золотників.

2. Доступ для технічного обслуговування: резервні люки на корпусі та доступ до внутрішнього знімного лотка, щоб зменшити роботу з різання та заповнення під час несправностей.

3. Диференціація інструментів: покупці можуть вказати бренди передавачів (Rosemount / Yokogawa / E+H) із відповідним коригуванням глибини інструментального отвору на холодній коробці, щоб час відгуку не перевищував 1,5 секунди.

Надання послуг

• Етап проектування: надайте тривимірний звіт про аналіз термічної напруги внутрішніх трубопроводів холодильної камери (включно з картами термічної напруги для сценаріїв пуску та зупинки-).

• Етап введення в експлуатацію: залучіть на-майданчик техніків із визнаною кваліфікацією (наприклад, сертифікат ASME зі зварювання), а не просто інженерів із введення в експлуатацію.

• Після-гарантія: щорічне інфрачервоне термографічне виявлення витоків плюс радарне-сканування осідання перліту, зі звітом про порівняння-за-роками тенденцій.

Shenger Gas робить одну річ по-іншому: ми регулюємо перегородки розподільника рідини в нижній колоні відповідно до ваших очікуваних коливань навантаження та річної кривої температури охолоджувальної води. Без додаткових витрат, але краща стабільність чистоти при частковому навантаженні. Кожна холодна коробка кріогенного поділу повітря постачається з діаграмою продуктивності -, яка показує, де саме змінюється споживання енергії та чистота. Якщо вас цікавлять ці деталі, давайте поговоримо про техніку.

Популярні Мітки: кріогенний холодний ящик для розділення повітря, виробники, постачальники, фабрика холодного боксу для кріогенного повітря.