На -блоку кріогенного повітророзділення

У промисловому ланцюгу постачання газу надійне отримання газоподібного кисню, азоту та аргону протягом тривалого часу залежало від зовнішніх закупівель або велико-масштабних централізованих установок для розділення повітря. Для операцій із змінними моделями споживання, високими транспортними витратами або суворими вимогами до чистоти для конкретних процесів автономна-блок кріогенного поділу повітря на місці все частіше визнається більш контрольованою та економічно життєздатною альтернативою. По суті, це мініатюрна модульна фабрика для розділення повітря, побудована безпосередньо на місці використання, яка фізично розділяє компоненти атмосферного повітря, щоб забезпечити -виробництво на вимогу та негайне постачання.

Основний принцип роботи

Це обладнання працює на основі технології кріогенної ректифікації, яка використовує різницю в точках кипіння кисню, азоту та аргону (приблизно –183 градуси, –196 градуси та –186 градуси відповідно). Загальний процес можна підсумувати в чотири послідовні етапи: стиснення, попереднє-охолодження, очищення, охолодження з розширенням і ректифікація.

1. Стиснення повітря та попереднє-охолодження: навколишнє повітря піддається багато-ступінчастому стисненню, після чого воно проходить через блок попереднього-охолодження, щоб знизити його температуру до 5–12 градусів, конденсуючи більшу частину вільного вмісту води.
2. Система очищення: попередньо -охолоджене повітря потрапляє в молекулярно-ситовий адсорбер, який видаляє залишковий вуглекислий газ, вуглеводні та сліди вологи, забезпечуючи, щоб повітря, що надходить у холодильну камеру, було сухим і чистим (CO₂ менше або дорівнює 1 ppm).
3. Генерація та виправлення холоду: очищене повітря надходить у головний теплообмінник, де охолоджується шляхом повернення потоків кріогенного газу до температури, що наближається до розрідження. Потім він потрапляє в ректифікаційну колону-зазвичай це подвійна-колонна система-, де відбувається передача маси й тепла між парою, що піднімається, та рідиною, що опускається. -Азот високої чистоти отримують у верхній частині, тоді як рідкий або газоподібний кисень забирається знизу, а фракція аргону виділяється з середньої секції та далі очищається в колоні сирого аргону.
4. Доставка продукту: залежно від конфігурації системи кінцеві продукти можуть включати кисень промислового-класу (99,6% чистоти), -азот високої чистоти (99,999%) та аргон (99,999%), усі вони доставляються у газоподібному вигляді або у вигляді кріогенних рідин до внутрішньої мережі трубопроводів користувача.

Під час цього процесу баланс холоду має вирішальне значення-холодопродуктивність, створена розширювальною турбіною, має точно компенсувати втрати холоду в системі, щоб підтримувати стабільні умови випрямлення. Порівняно з технологіями адсорбції зі змінним тиском або мембранного розділення, кріогенна установка поділу повітря на місці -забезпечує значно вищу ефективність розділення та особливо підходить для середнього- та -великого-попиту на газ (зазвичай від 100 до 3000 Нм³/год), де необхідна постійна чистота продукту.

Ключові параметри продуктивності (типовий контрольний діапазон)

Примітка. Наведені вище дані базуються на стандартних еталонних умовах (температура навколишнього середовища 30 градусів, відносна вологість 80%, на рівні моря). Фактична продуктивність буде змінюватися залежно від висоти та місцевих метеорологічних умов; остаточні значення повинні бути підтверджені технологічними розрахунками.

Технічні характеристики та енергоефективність

Порівняно з доставкою рідкого кисню вантажівкою або комунальним газом по трубах,-локальна кріогенна установка поділу повітря пропонує фундаментальну перевагу синхронізації виробництва зі споживанням-це усуває втрати при транспортуванні, втрати на випаровування резервуарів для зберігання та вплив на коливання ринкових цін. З точки зору енергоефективності, використання високо-ефективних турбо-детандерів і алюмінієвих пластинчастих-ребристих теплообмінників обмежує втрати в холодному-кінці нижче 8%. Вбудована автоматична система-регулювання навантаження регулює швидкість подачі повітря та коефіцієнти відведення продукту відповідно до потреби на нижній частині, підтримуючи ефективність випрямлення в діапазоні навантажень 50–110% без погіршення.

Крім того, система очищення молекулярного сита регенерується за допомогою відпрацьованого азоту, нагрітого спеціальним нагрівачем, що усуває потребу у зовнішній парі або додаткових електричних нагрівальних елементах, тим самим додатково знижуючи загальне споживання електроенергії. Для об’єктів, де потрібен одночасний доступ до кисню, азоту та аргону-наприклад, для відпалу нержавіючої сталі, електронного паяння чи хімічного покриття-система дає змогу виробляти декілька-продуктів з однієї установки, уникаючи повторних капітальних витрат.

Сфери промислового застосування

• Обробка металу та термічна обробка: кисень, який використовується для-різання з підтримкою спалювання та-збагаченого киснем спалювання; азот, який використовується для захисту від відпалу та продувки печі.
• Хімічна та нафтохімічна промисловість: азот служить продувним газом і ковдрою реактора; кисень використовується для процесів окислення або очищення від{0}}газів.
• Виробництво електроніки та напівпровідників: високо{0}}чистий азот функціонує як газ-носій і газ для очищення; аргон використовується в процесах фізичного осадження з парової фази для виготовлення пластин.
• Харчовий і фармацевтичний сектори: застосування азоту в модифікованій{0}}атмосферній упаковці та збереження свіжості; рідкий азот, який використовується для кріогенного подрібнення або попереднього-охолодження-ліофілізаційної сушки.
• Скло та будівельні матеріали: кисень, який використовується для спалювання кисневого-палива в скловарних печах для зменшення викидів NOx.

Обсяг конфігурації та технічна підтримка

Кожне місце встановлення відрізняється з точки зору вартості електроенергії, температури охолоджувальної води, висоти над рівнем моря та необхідного тиску подачі газу. Таким чином, розробка-процесу для конкретного місця є стандартною практикою: починаючи від аналізу складу повітря, що подається, враховуючи метеорологічні дані за-річний період і закінчуючи компонуванням холодильної камери, прокладкою труб і підключенням системи керування-всі розміри визначаються відповідно до фактичних умов. Стандартний комплект обладнання зазвичай включає:

• Розподілена система управління (DCS) з інтерфейсом віддаленого моніторингу
• Послідовна логіка запуску/зупинки для роботи однією-кнопкою
• Система само{0}}діагностики несправностей (охоплює температуру підшипників, вібрацію, рівень рідини та відхилення в чистоті)
• Комплект запасних частин (молекулярне сито, картриджі для фільтрів, діафрагми клапанів приладів тощо), що поставляються разом із основним блоком

Технічна підтримка включає-інструкції з введення в експлуатацію на місці та навчання операторів протягом двох-тижневого періоду після завершення механічних робіт. Для розширення потужності система сконструйована за модульним принципом-охолоджувач,-блок попереднього охолодження та резервуари очисника можуть бути виготовлені-на заводі, вимагаючи лише-підключення трубопроводів та електричних кабелів на місці, таким чином значно скорочуючи тривалість будівельних робіт.

Блок кріогенного поділу повітря на місці-, запропонований компанією Shenger Gas, являє собою повністю сконструйоване рішення, яке охоплює симуляцію процесу, енергетичне моделювання, нагляд за встановленням і довгострокове-експлуатаційне обслуговування. Завдяки більш ніж десятирічному досвіду проектування глибоких кріогенних проектів команда інженерів накопичила перевірений досвід у конфігурації, встановленій на салазках, автоматичному контролі за навантаженням і конструкції з низьким споживанням енергії. Для застосувань із потребою в газі понад 200 Нм³/год і суворими специфікаціями щодо чистоти та тиску можна надати техніко-економічне обґрунтування, включно з приблизним періодом окупності, щоб гарантувати, що кожен кубічний метр газу обліковується та використовується з повною економічною прозорістю.

Популярні Мітки: кріогенна повітророзділювальна установка-на місці, Китай-виробники, постачальники, фабрика кріогенної повітророзділювальної установки на місці