Головний холодний бокс кріогенної сепарації повітря

У будь-якій кріогенній установці поділу повітря основний холодний бокс виконує фактичне розділення та інтеграцію холодної енергії. Це не просто ізольований сталевий корпус. Він містить дистиляційні колони, теплообмінники, трубопроводи та ізоляцію в одній низько-температурній структурі. Розуміння цього компонента є ключовим для розуміння промислового видобутку газу.

Огляд функцій

Охолоджувач утримує рідкий кисень, рідкий азот і рідкий аргон при температурах до -196 градусів у відповідних колонах, мінімізуючи зовнішню інфільтрацію тепла. Це досягається за допомогою перлітового ізоляційного шару та оболонки, розробленої таким чином, щоб витримувати термоциклічні зміни.

Загальна конструкція: внутрішні компоненти встановлюються при температурі навколишнього середовища. При охолодженні установки до робочих умов відносне переміщення між корпусом і внутрішніми колонами може досягати декількох десятків міліметрів. Якщо конструкція не враховує цей рух, зварні шви трубопроводу можуть втомитися та тріснути протягом кількох років, що призведе до безперервної втрати холоду та, зрештою, потребує повного видалення ізоляції та ремонту.

Діапазон температур

Правильно сконструйована холодна камера працює від -196 градусів до +50 градусів. Початкове охолодження від температури навколишнього середовища до робочої зазвичай займає від 24 до 48 годин. Цей поступовий процес допомагає запобігти пошкодженню алюмінієвих ущільнень і зварних з’єднань від термічної напруги.

Практична польова перевірка: температура зовнішньої поверхні холодильної камери має бути близькою до температури навколишнього середовища. Якщо спостерігаються великі області конденсації, інею або незвичайного холоду, можливо, ізоляція осіла через проникнення вологи або може бути незначний витік із внутрішньої кріогенної труби. Обидва випадки зазвичай призводять до вищих експлуатаційних витрат.

Типові показники ефективності

У різних галузях промисловості різні вимоги до чистоти. У таблиці нижче наведено загальні діапазони.

Споживання енергії: на кожен 1 Нм³ кисню, виробленого при 0,5 МПа (г) на виході, малі-–-середні агрегати зазвичай споживають 0,55–0,68 кВт·год. Великі установки виграють від масштабу і можуть зменшити його до 0,40–0,48 кВт/год. Ефективність структурованого ущільнення, логарифм-середньої різниці температур головного теплообмінника та характеристики ізоляції разом визначають довгострокові-експлуатаційні витрати.

Ключові технічні параметри для інженерного вибору

Під час закупівлі чи запиту пропозицій на холодний бокс наступні параметри мають бути чітко визначені та включені до технічної угоди.

• Розрахунковий тиск: робочий тиск у колоні зазвичай становить від 0,6 до 1,6 МПа. Оболонка холодної коробки підтримується під невеликим надлишковим тиском (близько 5 кПа), щоб запобігти проникненню вологого повітря.
• Геометричні обмеження: транспортна ширина дороги обмежена 4,5 метрами. Висоту можна сегментувати для транспортування та встановити вертикально на місці, до 60 метрів.
• Матеріали: Shell використовує низькотемпературну вуглецеву сталь Q345R. Внутрішні трубопроводи, що контактують з кріогенними середовищами, мають бути виготовлені з нержавіючої сталі 304 або 304L. Шляхи рідкого кисню вимагають урахування ризиків накопичення вуглеводнів.
• Перевірка зварних швів: усі стикові зварні шви на внутрішніх колонах і магістральних технологічних трубопроводах вимагають 100% радіографічного тестування, приймання класу II.
• Вимоги до ізоляції: після заповнення перліт потрібно ущільнити, досягнувши об’ємної щільності щонайменше 60 кг/м³, з верхнім-отвіром для осідання на даху холодильної камери.

Пейзаж програми

Ці системи використовуються в багатьох галузях.

• Сталь і металургія: масовий кисень для доменних печей, азот для інертного захисту. Великий обсяг, середньої чистоти.
• Хімікати та вугільна хімія: аміак, метанол, установки MEG. Низька толерантність до простою; два або більше років безперервної роботи є типовим. Надійність має вирішальне значення.
• Електроніка та сонячна енергія: чистота азоту 99,9995% або вище, майже{1}}нульова вологість. Внутрішня чистота є першочерговою вимогою.
• Продукти харчування та фармацевтика: рідкий азот для швидкого заморожування, медичний кисень. Відстеження та сертифікати матеріалів часто важливіші, ніж швидкість потоку.

Міркування щодо вибору постачальника

Для професійних покупців доставка обладнання – лише перший крок. Деякі постачальники додають електричні анти{1}}нагрівачі на дно холодильної камери. Вони виконують аналіз напруги в трубопроводі за допомогою CAESAR II із перевіркою-за-секціями. Перліт шарується і ущільнюється відповідно до специфікації. Що ще важливіше, деякі постачальники проводять локальний аналіз кінцевих елементів для всіх отворів сопел і кутових зварних швів, щоб зменшити ризик розтріскування під час термічних циклічних навантажень.

На етапі запиту компетентний постачальник зазвичай може надати:

• Значення холодних втрат
• Криві запуску
• Таблиці порівняння енергоспоживання

Наявність цих даних дозволяє покупцям оцінити експлуатаційні витрати до того, як обладнання прибуде на місце.

Популярні Мітки: кріогенний поділ повітря головний холодний бокс, Китай кріогенний поділ повітря основний холодний бокс виробники, постачальники, фабрика