1.Odverview o celkovom vývoji technológie oddelenia separácie vzduchu
V poslednom desaťročí, nízka teplotavzduchové oddelenieurobili veľký pokrok a vývoj v oblasti technológie: Miera extrakcie kyslíka a argónu sa ďalej zlepšila, jednotková spotreba energie výrobkov sa znížila a spoľahlivosť jednotky bola zaručená.
2. Klasifikácia a charakteristiky procesov separácie vzduchu
Klasifikácia procesu: Procesy separácie vzduchu sú zvyčajne rozdelené do dvoch kategórií: metalurgické a chemické.
Metalurgický proces: Proces separácie vzduchu, ktorý používa kyslíkový kompresor na komprimovanie tlaku kyslíka z studenej skrinky z približne 0,13 MPa do približne 3,0 mPa.
Chemický typ (proces internej kompresie): proces separácie vzduchu, ktorý používa kryogénnu kvapalnú pumpu na stlačenie kvapalného kyslíka v hlavnom kondenzátore na pracovný tlak 6,5-9,5 mPa a potom ho vysiela z studenej skrinky, tj kryogénne oddelenie vzduchu.
Vývoj a charakteristiky procesu vnútornej kompresie
Stav vývoja: V posledných rokoch bol výrazne vyvinutý proces vnútornej kompresie (chemický typ). Používa sa nielen v chemických podnikoch, ale tiež rýchlo propaguje oceľové podniky. Napríklad spoločnosť Taiyuan Iron and Steel Company, Baoshan Iron and Steel Company a Yangzi Petrochemical si vybrali všetok proces separácie vnútorného kompresného vzduchu.
Hlavné vlastnosti:
Pretože drahý kompresor kyslíkovej turbíny je nahradený kvapalným kyslíkovým čerpadlom a posilňovacími pumpami alebo kombinovaným kvapalným kyslíkovým čerpadlom a vysokotlakovým vzduchovým kompresorom, investícia sa môže znížiť.
Pretože náhradné časti kvapalného kyslíka a posilňovača sú lacnejšie ako časti kyslíkového kompresora, náklady na údržbu sa znižujú.
Po stlačení kvapalného kyslíkového čerpadla neexistuje žiadny vysokovýkonný plynový kyslík, takže bezpečnosť je lepšia a prevádzka zariadenia je spoľahlivejšia.
Po výmene kompresora kyslíkovej turbíny posilňovačom sa podlahová plocha zníži, náklady na inštaláciu sú nižšie, operácia je pohodlná a ovládací prvok je jednoduchší.
3. Zadanie technických a ekonomických ukazovateľov jednotiek na separáciu vzduchu
Po organizácii procesu a zlepšení zariadenia s jedným strojom a jednotkami sa technické a ekonomické ukazovatele jednotiek oddelenia vzduchu doma iv zahraničí výrazne zlepšili:
Miera extrakcie kyslíka môže dosiahnuť viac ako 99%.
V konvenčnom procese rozšíreného vzduchu vstupujúceho do dolnej veže môže miera extrakcie argónu dosiahnuť 92%-94%.
Pokiaľ ide o proces rozšíreného vzduchu vstupujúceho do hornej veže, keď množstvo rozšíreného vzduchu predstavuje menej ako 8% objemu spracovaného plynu, miera extrakcie argón môže dosiahnuť asi 83%.
So zlepšením rýchlosti extrakcie kyslíka a argónom a aplikáciou nových štruktúr, ako je balená veža, sa index spotreby energie ďalej znížil.
4. Podrobnosti o pokroku a vývoji technológie separácie vzduchu
Vylepšenia predbežných a čistiacich systémov
Pre používateľov s menšími požiadavkami na výrobky dusíka (proces s nízkym tlakom vyžaduje n₂: o ₂ menší alebo rovný 1.1) je rozumné zrušiť chladič. Na jednej strane môže znížiť súbor zariadení, znížiť plochu rastlín, náklady na investície a údržbu. Na druhej strane, v dôsledku všeobecne zlej kvality domácej chladiacej vody, koeficient znečistenia dosahuje 0,0004 alebo dokonca 0,0006 m² ・ H ・ Stupeň /kcal, čo spôsobuje, že chiller pracuje nestabilne a cyklus údržby je krátky. Toto zlepšenie je preto veľmi vhodné pre vnútroštátne podmienky mojej krajiny.
Technológia prevádzky automatickej premennej zaťaženia
Pokiaľ ide o predpokladu zabezpečenia stabilnej prevádzky zariadenia, obsah kyslíka sa môže zmeniť medzi 70% a 105% podľa pokynov v krátkom čase. Zníženie obsahu kyslíka sa dosiahne znížením objemu výfukového plynu kompresora vzduchovej turbíny. Moderné kompresory vzduchovej turbíny znižujú objem výfukových plynov a zároveň znižujú výkon hriadeľa riadením svojich vstupných vodičov, čím sa dosiahne účel úspory energie a zníženia spotreby. Vzduchové jednotky sú veľkí spotrebitelia energie, pričom náklady na elektrinu predstavujú asi 70% nákladov. Preto použitie automatickej prevádzky s premenlivou zaťažením má nielen značné ekonomické výhody, ale aj značné sociálne výhody.
Metóda spustenia kvapaliny
Spúšťacia metóda plnenia kvapaliny je vyplniť kvapalný kyslík alebo kvapalný dusík do hlavného chladiča počas počiatočnej fázy jednotky na oddelenie vzduchu, keď sa horné a dolné veže a hlavný chladič ochladia na špecifikovanú teplotu, aby sa urýchlil proces chladenia a akumulácie kvapaliny a skrátenia doby spustenia separačnej jednotky vzduchu. Môže skrátiť čas spustenia jednotky oddelenia vzduchu o 30% až 50%, čo má značné ekonomické výhody.
Pokrok a zlepšenie na jednom stroji
Vylepšite konštrukciu kompresora vzduchovej turbíny, aby jeho izotermická účinnosť mohla dosiahnuť asi 75%. Väčšina veľkých kompresorov v zahraničí je vybavená systémom spätného preplachovania obežného kolesa. Skladá sa z kondenzátovej nádrže, kondenzátového čerpadla, vodného premytia, dýzy a prístrojového a riadiaceho systému. Systém spätného preplachovania môže udržiavať tok a účinnosť kompresora a predĺžiť pracovný čas kompresora.
Na výmenu vzduchovej chladiacej veže sa používa dvojstupňový konečný chladič s výmenou vzduchovej chladiacej veže, ktoré obsahuje 10% niklu, ktorý obsahuje 10% niklu, aby sa zabránilo fenoménu vodného prúdu, keď vzduch prechádza vzduchovou chladiacou vežou.
Používa sa výparník padajúceho filmového kondenzátora, ktorý má výhody vysoko výkonného a malého rozdielu teploty prenosu tepla. Môže znížiť tlak výfukového plynu vzduchového kompresora o 0,3 ~ 0,4 bar a znížiť výkon hriadeľa vzduchového kompresora o 3%~ 4%, čím sa dosiahne účel úspory energie.
Čistiteľ radiálneho prietoku sa používa na zníženie veľkosti čističa pre ľahkú prepravu.
Používa sa studená skrinka typu bloku. Studená skrinka je rozdelená do niekoľkých veľkých blokov, ktoré je možné prepravovať a zdvíhať. Po zváraní zariadenia a potrubí v studenej skrinke sú vo výrobnom závode pripojené podľa diagramu, aby sa urýchlila inštalácia, zabezpečila kvalitu zvárania, zabezpečila dobu výstavby a mala vyššiu bezpečnosť.
5. Dejiny rozvoja a trend procesu separácie vzduchu
Po ére kamenného chladiva, výmenníka tepla prepínania doštičiek, výmenníka tepla doštičiek a normálneho čistenia molekulárneho sita teploty vyvinula vývoj procesu separácie vzduchu v pravidelnej balenej veži novú éru úplnej destilácie argónu. Technológia separácie vzduchu sa neustále aktualizuje a zlepšuje pokrokom v oblasti vedy a techniky, zlepšením technickej úrovne a rozvoja spoločnosti vpred. Preto je obzvlášť dôležité pochopiť smer vývoja a trend oddelenia vzduchu a držať krok s pulzom kedykoľvek a kdekoľvek.
