Čo je to separácia vzduchu? Zverejnenie závodu na separáciu vzduchu a systému

Všetky druhy kompresorov a parných turbín pozná každý, no naozaj rozumiete ich úlohe pri separácii vzduchu? Dielňa na separáciu vzduchu vo fabrike, viete aké to je? Vzduchová separácia, zjednodušene povedané, je kompletný súbor priemyselných zariadení používaných na oddeľovanie rôznych zložiek vo vzduchu na výrobu kyslíka, dusíka a argónu. Existujú aj vzácne plyny ako hélium, neón, argón, kryptón, xenón, radón atď.

Zariadenia na separáciu vzduchu používajú vzduch ako surovinu, hlboko zmrazujú vzduch na kvapalinu prostredníctvom metódy kompresného cyklu a potom postupne generujú inertný plyn, ako je kyslík, dusík a argón zo separácie kvapalného vzduchu po rektifikácii. Hutníctvo, profesionálne, veľkorozmerné dusíkaté hnojivo, plynofikácia atď.

Stručne povedané, systémový proces separácie vzduchu zahŕňa:

■ Kompresný systém

■ Systém predchladenia

■ Čistiaci systém

■ systém výmeny tepla

■ Systém dodávky produktov

■ Expanzný chladiaci systém

■ Systém destilačnej kolóny

■ Systém čerpadla kvapalín

■ Systém kompresie produktu

Zariadenie uvádzame jeden po druhom podľa procesného toku systému separácie vzduchu:

kompresný systém

Existujú samočistiace vzduchové filtre, parné turbíny, vzduchové kompresory, kompresory, prístrojové kompresory atď.

(1) Samočistiaci filter sa vo všeobecnosti zvyšuje so zvyšovaním objemu vzduchu, zvyšuje sa počet filtračných prvkov a počet vrstiev je vyšší. Vo všeobecnosti je dvojvrstvové rozloženie nad 25,{4}} a trojvrstvové nad 60,000. Vo všeobecnosti jeden kompresor potrebuje samostatné usporiadanie filtrov. a zároveň usporiadané v hornom prieduchu.

(2) Parná turbína je typom vysokotlakovej expanzie pary, ktorá funguje a poháňa koaxiálne obežné koleso, aby sa otáčalo, čím sa realizuje práca na pracovnom médiu. Bežné formy parných turbín sú plná kondenzácia, plný protitlak a čerpanie a bežnejšie používané je čerpanie.

(4) Vzduchové kompresory sa vo všeobecnosti investujú do jednohriadeľových izotermických odstredivých kompresorov pre veľké zariadenia na separáciu vzduchu. Spotreba dovezenej energie je asi o 2 percentá nižšia ako domáca a investícia je o 80 percent vyššia. Vo všeobecnosti existuje minimálna požiadavka proti prepätiu nasávacieho prietoku, vstupná vodiaca lopatka sa používa na reguláciu prietoku a dovážaná domáca jednotka je štvorstupňová kompresia a trojstupňové chladenie (konečný stupeň nie je chladený). Hlavný vzduchový kompresor je vybavený vodným umývacím systémom, ktorý slúži na umývanie usadenín na povrchoch obežných kolies a špirál všetkých stupňov. Systém je pribalený k hostiteľovi.

(5) Kompresor Vo všeobecnosti investície do veľkých zariadení na separáciu vzduchu využívajú dva typy jednohriadeľových izotermických odstredivých kompresorov a ozubených odstredivých kompresorov. Medzi nimi má typ prevodu veľké výhody v spotrebe energie, najmä v prípade vysokého tlaku.

(6) Prístrojové plynové kompresory majú vo všeobecnosti tri formy: bezolejový skrutkový stroj, piestový typ a odstredivý typ. Keďže piestový typ a odstredivý typ sú prirodzene bezolejové, nie je potrebné odmasťovacie zariadenie, je potrebné iba sušiace zariadenie (odstraňovanie vody) a presný filter (odstraňovanie pevných častíc); skrutkové stroje majú vo všeobecnosti olej a olej a odstraňovanie oleja. Dva závitovkové stroje so vstrekovaním oleja je potrebné vybaviť odmasťovacím zariadením a zároveň je potrebné nastaviť veľmi presný odmasťovací filter, aby proces vyhovoval. Je bez oleja, nevýhodou je, že je drahší. Typ piestu je vhodný pre objem vzduchu pod 500 Nm³/h; objem vzduchu pod 2000 Nm³/h je vhodný pre závitovkový alebo piestový stroj; objem vzduchu je väčší ako 2000 Nm³/h, to znamená, že sú k dispozícii tri modely. Keď je objem vzduchu veľký, výhodami odstredivých kompresorov je menej opotrebiteľných dielov, pohodlná údržba a vysoká cena.

Prístrojový kompresor sa používa pri pohone a po normálnej prevádzke je extrahovaný čističkou s molekulovým sitom.

Systém predchladenia

Vzduchová chladiaca veža predchladiaceho systému má dve formy: uzavretú cirkuláciu (vzduchová chladiaca veža je rozdelená na hornú a dolnú časť a chladená voda cirkuluje medzi hornou časťou vzduchovej chladiacej veže a vodnou chladiacou vežou) a otvorený obeh (prívod vody a systém cirkulačnej vody). Uzavreté slučky sa používajú najmä v chemických prevádzkach so zlou kvalitou vody, kde je potrebné dopĺňať sladkú vodu a chemikálie. Otvorená cirkulácia je široko používaná, ale cirkulačný vodný systém musí tiež pravidelne dopĺňať čerstvú vodu a predchladzovací systém musí brať do úvahy aj letné podmienky.

Spodná časť vzduchovej chladiacej veže je vo všeobecnosti navrhnutá ako 1 m Φ76 nerezový Pall krúžok (vysoká teplota), 3 m Φ76 vystužený polypropylénový Pall krúžok (veľký tok), 4 m Φ50 vystužený polypropylénový Pall krúžok.

Existujú aj dva typy vodných chladiacich veží: dvojstupňový typ (žiadny externý zdroj chladu, dostatočné spätné získavanie suchej odpadovej vody chladeným dusíkom, takže systém predchladenia je zaručený, ale odpor je dvojnásobný, (7 metrov plus 7 metrov φ50 polypropylénový Pallov krúžok) a typ Sekcia (s externým zdrojom chladenia, 8 metrov φ50 polypropylénový Pallov krúžok).

Okrem toho by mali byť všetky prívody vody predchladiaceho systému vybavené filtrami (zvyčajne 6 jednotiek: 4 čerpadlá, prívody vody do vodných chladiacich veží a prívody vody na odparovacej strane chladiča), aby sa zabránilo vneseniu nečistôt do systém. Účinok predchladzovacieho systému sa testuje nasledovne: výstupný plyn zo spodnej 4 m sekcie náplne je o 1 stupeň nižší ako vstupná voda; výstupný plyn z hornej 8 m baliacej časti je o 1 stupeň vyšší ako voda. Vo všeobecnosti je teplomer umiestnený v strede vzduchom chladenej veže (zasahujúcej do interiéru).

Systém čistenia

V adsorbéri sa používajú tri typy čistiacich systémov: vertikálne axiálne prúdenie, horizontálne dvojité lôžko a vertikálne radiálne prúdenie.

Vertikálne axiálne prúdenie sa používa hlavne na podporu zariadenia na separáciu vzduchu triedy 10,000 (priemer dosiahol 4,6 m), hrúbka lôžka je 1550∽2300 mm a je možné usporiadať dvojité aj jednoduché vrstvy.

Horizontálne poschodové postele sa používajú hlavne na podporu veľkých a stredne veľkých zariadení na separáciu vzduchu. Hrúbka lôžka je 1150 mm (molekulárne sito) plus 350 mm (hliníkové lepidlo).

Adsorbér vertikálneho radiálneho toku môže efektívne využiť vnútorný priestor nádoby, zväčšiť plochu adsorpčnej vrstvy s rovnakým priemerom asi 1,5-krát a môže účinne znížiť výšku veže, zatiaľ čo vertikálna obsadená plocha je malá. Vďaka rovnomernej distribúcii vzduchu, odlišnej od horizontálneho adsorbéra, sa množstvo molekulového sita zníži o 20 percent a spotreba obnoviteľnej energie sa tiež ušetrí o 20 percent.

Nevýhodou vertikálneho radiálneho prúdenia je však centrálna koncentrácia (sektor) prúdenia vzduchu, čo ho robí rýchlejším ako horizontálne radiálne prúdenie (CO2< 0.5ppm).="" the="" bed="" thickness="" is="" 1000mm+200mm,="" and="" the="" vertical="" runoff="" can="" meet="" the="" configuration="" of="" air="" separation="" equipment="" above="">

Existujú dva typy regeneratívneho ohrevu: elektrické ohrievače a parné ohrievače.

Parné ohrievače zahŕňajú horizontálne (menej ako 40,000 stupne), vertikálne (nad 40,000 stupne) a vertikálne vysokoúčinné parné ohrievače (vysoká miera využitia pary, 20-percentná úspora energie) Rozloženie: para ohrievač (s bodom detekcie úniku H2O) ;Elektrické ohrievače (dvojité použitie a jeden pohotovostný režim alebo jedno použitie a jeden pohotovostný režim) paralelne (zastavenie blokovania vysokej teploty a nízkeho prietoku, aby sa zabránilo vyhoreniu, materiál vykurovacej rúrky je 1Cr18Ni9Ti); elektrický ohrievač (pre aktiváciu a regeneráciu, 250∽300 stupňov) a parný Ohrievač je zapojený paralelne; elektrický ohrievač je zapojený do série s parným ohrievačom (keď je teplota pary nízka, regeneračný odpor je veľký).

Čistiaci systém tiež potrebuje nastaviť škrtiace regeneračné potrubie, aby vyhovovalo potrebám spustenia. Okrem toho nastavte poistný ventil na strane regeneračného plynu a poistný ventil na strane ohrievača pary, aby ste zabránili úniku alebo pretlaku na vysokotlakovej strane zariadenia alebo ventilu, ako aj škrtiacemu pretlaku.

Regeneračná prietoková dráha je vybavená ručným škrtiacim ventilom na rozloženie odporu, takže hlavná veža beží stabilne (alebo sa nepoužíva, pomocou nastavenia časovania hlavného riadiaceho ventilu).

Takže systém výmeny tepla

Systém výmeny tepla je striktne navrhnutý so zmiešanými médiami prúdiacimi v rovnakom výmenníku tepla, prenos tepla každého média je automaticky vyvážený a spotreba energie je nízka, čo však spôsobí, že všetky výmenníky tepla budú vysokotlakové výmenníky tepla v proces vnútornej kompresie, čo povedie k zvýšeniu investícií. Akumulácia, takže organizácia nad úrovňou 20 000 alebo vysokotlakový a nízkotlakový kompresný výmenník tepla je hospodárnejší a všetky pod úrovňou 20 000 používajú konfiguráciu vysokotlakového výmenníka tepla.

Produkt bol odoslaný

Pri nízkotlakových kyslíkových a dusíkových produktoch nastavte regulačný ventil produktu a cestu prúdenia výfukových plynov a výfukové plyny vstupujú do tlmiča (uhlíková oceľ pre dusíkovú úpravu, nehrdzavejúca oceľ pre kyslíkovú úpravu). Hnijúci dusík je nastavený na odpadovú vodu vodnej chladiacej veže (hnijúci dusík má za následok vypúšťanie odpadových vôd, premiešavanie a úpravu tlaku tak, aby priemer veže vodnej chladiacej veže mohol spĺňať požiadavky na vypúšťanie , najmä keď je možné zaviesť dusík, aby sa nepotlačil vysoký tlak vo veži a voda Odpor chladiacej veže 6 kpa (výška naplnenia 8 metrov), potrubia a ventily 4 kpa, rozdiel tlaku atmosférického výfukového otvoru 2 kpa, a spolu 12 kpa).

Pri vysokotlakových kyslíkových produktoch sa výfukové plyny škrtia v dvoch stupňoch. Po prvé, plynová dýza vysokotlakového produktu prúdi na 10 barG cez excentrický reduktor a doska na zníženie hluku Monel je umiestnená v strede. Potom sa priemer potrubia zväčší pomocou excentrického reduktora a prietok kyslíkového média sa reguluje pod 10 m/s. Vysokotlakové dusíkové produkty, dusíkové produkty sa najskôr škrtia na 10 barov, prechádzajú cez dosku na zníženie hluku z nehrdzavejúcej ocele a potom vstupujú do otvoru škrtiacej klapky veže na zníženie hluku, komponentov na zníženie hluku z uhlíkovej ocele; vo vnútri výbuchovej steny).

Tlmičovú vežu je možné kombinovať aj so systémom vzduchového kompresora, tlakovaním vzduchového kompresora a znížením hluku (vypočítané podľa počtu vzduchových kompresorov), cez vežu tlmiča a dekompresným vzduchom čistiaceho systému, tlakovaním a spätným tokom a výtlačná časť.

Expanzný chladiaci systém

Existujú tri typy expandérov: nízkotlakové expandéry, stredotlakové expandéry a kvapalinové expandéry.

Pre určitý typ expandéra plynu platí, že čím väčší objemový prietok pracovného média, tým vyššia účinnosť. Vo všeobecnosti je účinnosť nízkotlakového expandéra s prietokom väčším ako 8000 Nm³ 85-88 percent a účinnosť prietoku menej ako 3000-8000 Nm³ bude len 70-80 percent.

Stredotlakový expandér vo všeobecnosti používa dovážaný expandér vyrobený v Číne (náhradné diely). Účinnosť dovážaného expandéra je 82∽91 percent (tlakový koniec je menší ako 4 body) s objemom vzduchu nad 8000 Nm³/h; účinnosť domáceho expandéra je 78∽87 percent (tlakový koniec je menší ako 5 bodov).

Pred spustením expandéra je potrebné ho prečistiť (aby sa odstránili nečistoty v potrubnom systéme a nečistoty v špirále expandéra), potom sa zavedie tesniaci plyn (zvyčajne dodávaný koncom zosilňovača) a potom cirkulácia a vykonáva sa vnútorná cirkulácia vonkajšieho olejového systému. Po dokončení testu blokovania ho možno spustiť. Po absolvovaní testu za studena sa môže napínať za studena. Studený štart vyžaduje spustenie ohrievača nádrže, nie po normálnej prevádzke. V tomto bode sa teplo a chlad ložiska vyrovnali.

Podstatou kvapalinového expandéra je využitie tlakovej výšky vysokotlakovej kvapaliny na vykonávanie hydraulickej práce (súčasne sa zníži entalpia kvapaliny, ale má ďaleko od plynu). Vo všeobecnosti môže zariadenie na separáciu vzduchu s vnútorným tlakom nad 40 000 stupňov použiť kvapalinový expandér na nahradenie vysokotlakového škrtiaceho ventilu kvapalina-vzduch. Výhodou je, že kvapalinový expanzný mechanizmus sa používa na chladenie a rozširovanie výroby energie, aby sa dosiahol účel úspory energie, ktorý môže vo všeobecnosti dosiahnuť úsporu energie asi 2 percent, ale jeho investícia je v desiatkach miliónov juanov.

Systém destilačnej kolóny

Veže triedy 1,5∽50000 používajú viac sitových veží a priemer veže s cirkulačnými doskami pod triedou 15000 má viac výhod (konvekcia kvapaliny je dlhšia, ale výroba je komplikovaná). Štyrom prepadovým vežiam dominuje viac ako 30 000 stupňov a energetická spotreba preplnenej veže je nízka, ale výška veže by sa mala zvýšiť o 5 metrov. Vzduchová separácia viac ako 50 000 stupňov je výhodnejšia, najmä ak sú horné a spodné veže usporiadané paralelne.

Náplňové kolóny sa používajú pre hornú kolónu, kolónu pre surový argón a kolónu s jemným argónom. Výrobcom je vo všeobecnosti Sulzer alebo Tianda Beiyang. Studeným zdrojom surovej argónovej veže je vo všeobecnosti kvapalný vzduch obohatený kyslíkom a odpadový plyn môže byť vypúšťaný do potrubia špinavého dusíka, takže spotreba energie je nízka, keď je argónový systém zastavený. Zdrojom tepla argónovej veže je kyslíkom obohatený kvapalný vzduch alebo dusík v spodnej veži a studeným zdrojom môže byť chudobný kvapalný vzduch alebo kvapalný dusík. Nástrek môže byť v kvapalnej alebo plynnej fáze. Je potrebné poznamenať, že požiadavky na utesnenie doskového stĺpcového kondenzátora so surovým argónom sú relatívne vysoké, inak bude argónový produkt nekvalifikovaný.

Hlavné chladenie zahŕňa jednovrstvové, vertikálne dvojvrstvové, horizontálne dvojvrstvové, vertikálne trojvrstvové a hlavné chladenie so spádovým filmom (kvapalný kyslík a kvapka plynného kyslíka, s prúdením dusíka).

Existuje 6 spôsobov usporiadania systému destilačnej kolóny:

(1) Vertikálne usporiadanie hornej a dolnej veže je konvenčné usporiadanie. Výška spodnej veže je nízka a pre kvapalinu spodnej veže je ťažké vstúpiť do hornej veže alebo do hrubého argónového vežového kondenzátora bez spodnej veže (môže uspokojiť vzostupný protitlak celej kvapalnej fázy v potrubí, a priemer potrubia nemôže byť v tomto čase malý);

(2) Vertical arrangement, regular arrangement up and down, medium height, it is difficult for the liquid to enter the column or the condenser of the crude argon column in the column adopts a stripping line to extract the liquid into the column (the outlet of the pipe meets rho nu squared >3000, rho je hustota, nu je prietok, vstupná poloha je 1 percento výšky odparovacieho potrubia, vyžaduje sa správny úzky priemer potrubia a stupeň podchladenia kvapaliny nie je veľký);

(3) Horná kolóna je usporiadaná v sekcii destilácie argónu. Na pripojenie horného stĺpca sa používajú dve obehové kyslíkové čerpadlá. Nižšia výška horného stĺpca môže vyriešiť problém, že kvapalina v spodnom stĺpci nemôže vstúpiť do horného stĺpca alebo do kondenzátora stĺpca surového argónu.

(4) Horná kolóna je usporiadaná v sekciách frakcií argónu a prepojená obehovým čerpadlom. Horná časť kolóny surového argónu je umiestnená v hornej časti hornej kolóny, čo môže zmenšiť priestor chladiaceho boxu.

(5) Veža je usporiadaná samostatne a je prepojená obehovým čerpadlom a hlavné chladenie je v hornej časti veže. Výhodou je, že hlavné chladenie môže byť veľké;

(6) Horná veža je samostatne usporiadaná na chladnom mieste a prepojená obehovým čerpadlom. Horná časť kolóny surového argónu sa nachádza v hornej časti hornej kolóny. Výhodou je, že hlavné chladenie môže byť veľmi veľké a priestor chladiaceho boxu sa dá tiež zmenšiť.

Systém čerpania kvapalín

Horizontálne čerpadlo je usporiadané vodorovne pod odpadovým potrubím (do potrubia vstupuje kvapalina) a je potrebné nastaviť vykurovací plyn (inštalovaný v čerpadle, resp. filter pred čerpadlom, aby sa zabránilo vnikaniu nečistôt), utesnenie vzduchu, odpad a odvod ventilom (spodný odtok, vysoký výfuk) a spätným potrubím (vstup kvapaliny), rýchlosť otáčania horizontálneho čerpadla by nemala byť príliš vysoká a všeobecný tlak je nižší ako 30 barg. Horizontálne čerpadlo má lepšie zaťaženie na zmršťovacie ložisko v dôsledku horizontálneho usporiadania, ale dynamické vyváženie vysokorýchlostného rotora nie je dostatočne dobré.

Vertikálne čerpadlo využíva usporiadanie zavesenia ložísk (vstupné potrubie vody je vyššie ako odtokové potrubie), ktoré nesie veľkú ťažnú silu smerom nadol. Ťažisko rotora a hriadeľa je rekombinované a rýchlosť môže byť veľmi vysoká; všeobecne nad 30 barov, je potrebné nastaviť: vratný vzduch pred čerpadlo ( všimnite si, že neexistuje horizontálne čerpadlo), vykurovací plyn (nastavený pred filtrom čerpadla, vysoký prívod), tesniaci plyn, výfukový ventil (nízky výfuk, vysoký výfuk , skontrolujte, či je počas predchladenia úplne studená) a spätné potrubie (stupeň prívodu spätnej kvapaliny). Vertikálne čerpadlá sú vo všeobecnosti viacstupňové a spätné potrubie nesmie smerovať nadol (ploché alebo naklonené nahor), inak sa plyn nevypustí, čo môže ľahko viesť ku kavitácii čerpadla. tiež,

Čerpadlo na kvapalný kyslík Čerpadlo na kvapalný dusík je v pohotovostnom režime za studena, tlak tesniaceho plynu čerpadla na kvapalný dusík je väčší ako 7 barG; tlak tesniaceho plynu kyslíkového čerpadla je 4 barG (tlak spodnej veže môže byť uspokojený dusíkom); Tekutý argón sa odparí a utesní a prietok musí mať 20 percentnú rezervu. Vo všeobecnosti je spätný ventil samotného čerpadla na kvapalný argón riadený tlakovým obtokom a úroveň prietoku výstupného ventilu je riadená reguláciou s dvoma slučkami.

Systém kompresie produktu

Prenikanie dusíka môže spĺňať všeobecný stlačený vzduch, dusíkový turbokompresor má vyšší tlak a typ prevodovky je energeticky efektívnejší.

Kyslík je stlačený na 30 barov cez rad (8 stupňov) podľa tlaku jedného valca (nízky tlak) a dvoch valcov (vysokotlakový a nízky tlak), zvyčajne pod 30 barg, je potrebné nastaviť tesniaci plyn na 5 barg ( tlak dusíka môže byť uspokojený) a zároveň, pretože kyslíkové médium je vysokoteplotný a vysokotlakový požiarny kruh, všetky nadprúdové časti sú vyrobené zo zliatiny medi a je potrebné nastaviť bezpečnostný dusík, čo sa zvyčajne berie do úvahy v technike dizajn; penetračná cena dovážaného kyslíka je relatívne vysoká, asi 2-krát vyššia ako u domácich produktov, a vo všeobecnosti sa nepoužíva. V súčasnosti sa všeobecne používa prenikanie kyslíka, výstupný tlak je 3∽30 barG a prietok nad 8000 Nm³/h. Prietok je však malý a účinnosť priepustnosti kyslíka je nízka, vo všeobecnosti 8000 Nm³/h (55 percent)∽80000 Nm³/h (68 percent).

Vo všeobecnosti vhodné pre proces kompresie kyslíka, počnúc od 3∽30 barg, ale často sa používa proces vnútornej kompresie kompresora (všeobecne je účinnosť nad 70 percent, existujú dopravné obmedzenia, účinnosť je o viac ako 10 bodov vyššia ako u kyslíka , môže dokonca kompenzovať výhody relatívne menších dodatočných strát energie po stlačení, ale vnútorný kompresný tlak ocele je potrebné zvýšiť, aby sa predišlo výkyvom v systéme výmeny tepla) na porovnanie a určenie spotreby energie po schéme.

Aké sú známe spoločnosti v tomto odvetví?

Hangzhou Fuyang H Gas Zhejiang Technology Co., Ltd. sa nachádza v zóne hospodárskeho a technologického rozvoja Hangzhou a je jedným z podnikov špecializujúcich sa na výskum, vývoj, výrobu a prevádzku priemyselných plynových zariadení. Spoločnosť disponuje výskumným a vývojovým centrom, výrobným a marketingovým servisným strediskom a odborným a technickým personálom na vysokej úrovni. Poskytovať zákazníkom technické poradenstvo, návrh programu, výrobu produktov, školenie personálu, inštaláciu, uvedenie do prevádzky a ďalšie služby.