Všechny druhy kompresorů a parních turbín zná každý, ale opravdu rozumíte jejich roli při separaci vzduchu? Dílna na separaci vzduchu v továrně, víte, jaké to je? Vzduchová separace, zjednodušeně řečeno, je kompletní sada průmyslových zařízení používaných k separaci různých složek ve vzduchu za účelem výroby kyslíku, dusíku a argonu. Existují také vzácné plyny, jako je helium, neon, argon, krypton, xenon, radon atd.
Zařízení pro separaci vzduchu používá vzduch jako surovinu, hluboce zmrazí vzduch do kapaliny pomocí metody kompresního cyklu a poté postupně vytváří inertní plyn, jako je kyslík, dusík a argon, ze separace kapalného vzduchu po rektifikaci. Hutnictví, profesionální, velkoobjemové dusíkaté hnojivo, zásobování plynem atd.
Stručně řečeno, systémový proces separace vzduchu zahrnuje:
■ Kompresní systém
■ Systém předchlazování
■ Systém čištění
■ systém výměny tepla
■ Systém dodávky produktů
■ Expanzní chladicí systém
■ Systém destilačních kolon
■ Systém čerpadla kapaliny
■ Systém komprese produktu
Zařízení představujeme jedno po druhém podle procesního toku systému separace vzduchu:
kompresní systém
Existují samočisticí vzduchové filtry, parní turbíny, vzduchové kompresory, kompresory, přístrojové kompresory atd.
(1) Samočisticí filtr se obecně zvyšuje s rostoucím objemem vzduchu, zvyšuje se počet filtračních prvků a počet vrstev je vyšší. Obecně platí, že dvouvrstvé rozvržení je nad 25,000 a třívrstvé je nad 60,000. Obecně platí, že jeden kompresor potřebuje samostatné uspořádání filtrů. a zároveň uspořádány v horním průduchu.
(2) Parní turbína je druhem vysokotlaké expanze páry, která funguje a pohání koaxiální oběžné kolo do rotace, čímž se realizuje práce na pracovním médiu. Běžné formy parních turbín jsou plná kondenzace, plný protitlak a čerpání a běžněji používané je čerpání.
(4) Vzduchové kompresory se obecně investují do jednohřídelových izotermických odstředivých kompresorů pro velká zařízení na separaci vzduchu. Spotřeba dovážené energie je asi o 2 procenta nižší než domácí a investice jsou o 80 procent vyšší. Obecně platí minimální požadavek na sací průtok proti přepětí, vstupní vodicí lopatka se používá k regulaci průtoku a dovážená domácí jednotka je čtyřstupňová komprese a třístupňové chlazení (konečný stupeň není chlazen). Hlavní vzduchový kompresor je vybaven vodním mycím systémem, který slouží k mytí usazenin na plochách oběžných kol a spirál všech stupňů. Systém je přibalen k hostiteli.
(5) Kompresor Obecně platí, že investice do velkých závodů na separaci vzduchu využívají dva typy jednohřídelových izotermických odstředivých kompresorů a ozubených odstředivých kompresorů. Mezi nimi má typ ozubeného kola velké výhody ve spotřebě energie, zejména v případě vysokého tlaku.
(6) Přístrojové plynové kompresory mají obecně tři formy: bezolejový šroubový stroj, pístový typ a odstředivý typ. Protože pístový a odstředivý typ jsou přirozeně bezolejové, není potřeba odmašťovací zařízení, stačí pouze sušící zařízení (odstranění vody) a přesný filtr (odstranění pevných částic); šroubové stroje mají obecně olej a olej bez a olejové odstraňování. Dva šnekové stroje se vstřikováním oleje je potřeba vybavit odmašťovacím zařízením a zároveň je potřeba nastavit velmi přesný odmašťovací filtr, aby proces vyhovoval. Je bez oleje, nevýhodou je, že je dražší. Typ pístu je vhodný pro objem vzduchu pod 500 Nm³/h; objem vzduchu pod 2000 Nm³/h je vhodný pro šroubový nebo pístový stroj; objem vzduchu je větší než 2000 Nm³/h, to znamená, že jsou k dispozici tři modely. Když je objem vzduchu velký, výhodami odstředivých kompresorů je méně opotřebitelných dílů, pohodlná údržba a vysoká cena.
Přístrojový kompresor se používá při pohonu a po normálním provozu je extrahován čističkou s molekulárním sítem.
Systém předchlazení
Vzduchová chladicí věž předchlazovacího systému má dvě formy: uzavřenou cirkulaci (vzduchová chladicí věž je rozdělena na horní a spodní část a chlazená voda cirkuluje mezi horní částí vzduchové chladicí věže a vodní chladicí věží) a otevřený oběh (přívod vody a systém cirkulační vody). Uzavřené smyčky se používají především v chemických provozech se špatnou kvalitou vody, kde je potřeba doplňovat čerstvou vodu a chemikálie. Otevřená cirkulace je široce používána, ale systém cirkulační vody také potřebuje pravidelně doplňovat čerstvou vodu a systém předchlazování musí také brát v úvahu letní podmínky.
Spodní část vzduchové chladicí věže je obecně navržena jako 1m Φ76 nerezový Pall prsten (vysoká teplota), 3m Φ76 vyztužený polypropylenový Pall prsten (velký tok), 4m Φ50 vyztužený polypropylenový Pall prsten.
Existují také dva typy vodních chladicích věží: dvoustupňové (žádný externí zdroj chladu, dostatečné zpětné získávání suchých odpadních vod chlazené dusíkem, takže je zaručen systém předchlazení, ale odpor je dvojnásobný, (7 metrů plus 7 metry φ50 polypropylenový Pall kroužek) a typ sekce (s externím zdrojem chlazení, 8 metrů φ50 polypropylenový Pall kroužek).
Kromě toho by měly být všechny přívody vody předchlazovacího systému vybaveny filtry (obvykle 6 jednotek: 4 čerpadla, přívody vody vodních chladicích věží a přívody vody na odpařovací straně chladiče), aby se zabránilo vnášení nečistot do systém. Vliv předchlazovacího systému je testován následovně: výstupní plyn ze spodní 4m ucpávkové sekce je o 1 stupeň nižší než vstupní voda; výstupní plyn z horní 8m ucpávkové sekce je o 1 stupeň vyšší než voda. Obecně je teploměr umístěn uprostřed vzduchem chlazené věže (zasahující do interiéru).
Systém čištění
V adsorbéru se používají tři typy čistících systémů: vertikální axiální proudění, horizontální dvojité lože a vertikální radiální proudění.
Vertikální axiální proudění se používá hlavně pro podporu zařízení na separaci vzduchu třídy 10,000 (průměr dosáhl 4,6 m), tloušťka lože je 1550∽2300 mm a lze uspořádat dvouvrstvé i jednovrstvé.
Horizontální patrové postele se používají hlavně k podpoře velkých a středně velkých zařízení na separaci vzduchu. Tloušťka lože je 1150 mm (molekulární síto) plus 350 mm (hliníkové lepidlo).
Adsorbér vertikálního radiálního toku může efektivně využít vnitřní prostor nádoby, rozšířit plochu adsorpční vrstvy o stejném průměru asi 1,5krát a může účinně snížit výšku věže, zatímco vertikální obsazená plocha je malá. Díky rovnoměrné distribuci vzduchu, odlišné od horizontálního adsorbéru, se množství molekulového síta sníží o 20 procent a spotřeba obnovitelné energie se také ušetří o 20 procent.
Nevýhodou vertikálního radiálního proudění je však centrální koncentrace (sektor) proudění vzduchu, díky čemuž je rychlejší než horizontální radiální proudění (CO2< 0.5ppm).="" the="" bed="" thickness="" is="" 1000mm+200mm,="" and="" the="" vertical="" runoff="" can="" meet="" the="" configuration="" of="" air="" separation="" equipment="" above="">
Existují dva typy regenerativního ohřevu: elektrické ohřívače a parní ohřívače.
Parní ohřívače zahrnují horizontální (pod 40,000 stupně), vertikální (nad 40,000 stupně) a vertikální vysoce účinné parní ohřívače (vysoká míra využití páry, 20% úspora energie) Uspořádání: pára ohřívač (s bodem detekce úniku H2O) ;Elektrické ohřívače (dvojité použití a jeden pohotovostní režim nebo jedno použití a jeden pohotovostní režim) paralelně (nastavení blokování vysoké teploty a nízkého průtoku, aby se zabránilo vyhoření, materiál topné trubky je 1Cr18Ni9Ti); elektrický ohřívač (pro aktivaci a regeneraci, 250∽300 stupňů) a pára Ohřívač je zapojen paralelně; elektrický ohřívač je zapojen do série s parním ohřívačem (při nízké teplotě páry je odpor regenerace velký).
Systém čištění také potřebuje nastavit škrtící regenerační potrubí, aby vyhovovalo potřebám spuštění. Dále nastavte pojistný ventil na straně regeneračního plynu a pojistný ventil na straně ohřívače páry, aby se zabránilo úniku nebo přetlaku na vysokotlaké straně zařízení nebo ventilu a také škrticímu přetlaku.
Regenerační průtoková dráha je vybavena ručním škrticím ventilem pro rozložení odporu, takže hlavní věž běží stabilně (nebo se nepoužívá, pomocí nastavení časování hlavního regulačního ventilu).
Tedy systém výměny tepla
Systém výměny tepla je striktně navržen se smíšeným médiem, proudícím ve stejném výměníku tepla, přenos tepla každého média je automaticky vyvážen a spotřeba energie je nízká, ale to způsobí, že všechny výměníky tepla budou vysokotlaké výměníky tepla v proces vnitřní komprese, což povede ke zvýšení investic. Akumulace, takže organizace nad úrovní 20 000 nebo vysokotlaký a nízkotlaký kompresní výměník tepla je ekonomičtější a všechny pod úrovní 20 000 používají konfiguraci vysokotlakého výměníku tepla.
Produkt byl odeslán
U nízkotlakých kyslíkových a dusíkových produktů nastavte regulační ventil produktu a cestu proudění výfukových plynů a výfukové plyny vstupují do tlumiče (uhlíková ocel pro dusíkovou úpravu, nerezová ocel pro kyslíkovou úpravu). Hnijící dusík je nastaven pro odpadní vodu vodní chladicí věže (hniloba dusíku má za následek vypouštění odpadních vod, opětovné promíchávání a úpravu tlaku tak, aby průměr věže vodní chladicí věže mohl splňovat požadavky na vypouštění , zvláště když lze zavádět dusík, aby nedocházelo k potlačení vysokého tlaku ve věži a vody Odpor chladicí věže 6 kpa (výška plnění 8 metrů), potrubí a ventily 4 kpa, tlakový rozdíl atmosférického výfukového otvoru 2 kpa, a celkem 12 kpa).
U vysokotlakých kyslíkových produktů je výfuk škrcen ve dvou stupních. Nejprve plynová tryska vysokotlakého produktu proudí na 10 barG přes excentrický reduktor a Monelova deska pro snížení hluku je umístěna uprostřed. Poté se průměr potrubí zvětší pomocí excentrického reduktoru a průtok kyslíkového média je řízen pod 10 m/s. Vysokotlaké dusíkové produkty, dusíkové produkty jsou nejprve škrteny na 10 barů, procházejí deskou pro snížení hluku z nerezové oceli a poté vstupují do otvoru škrticí klapky věže pro snížení hluku, komponenty pro snížení hluku z uhlíkové oceli; uvnitř výbuchové stěny).
Věž tlumiče hluku lze také kombinovat se systémem vzduchového kompresoru, tlakováním vzduchového kompresoru a snížením hluku (vypočteno podle počtu vzduchových kompresorů), přes tlumičovou věž a dekompresním vzduchem čisticího systému, natlakováním a zpětným tokem a vypouštěcí část.
Expanzní chladicí systém
Existují tři typy expandérů: nízkotlaké expandéry, středotlaké expandéry a kapalné expandéry.
U určitého typu expandéru plynu platí, že čím větší objemový průtok pracovního média, tím vyšší účinnost. Obecně je účinnost nízkotlakého expandéru s průtokem větším než 8000 Nm³ 85∽88 procent a účinnost průtoku menšího než 3000∽8000 Nm³ bude jen 70∽80 procent.
Středotlaký expandér obecně používá dovážený expandér vyrobený v Číně (náhradní díly). Účinnost dováženého expandéru je 82∽91 procent (konec tlaku je menší než 4 body) s objemem vzduchu nad 8000 Nm³/h; účinnost domácího expandéru je 78∽87 procent (konec tlaku je menší než 5 bodů).
Před spuštěním expandéru je třeba jej propláchnout (pro odstranění nečistot v potrubním systému a nečistot ve spirále expandéru), poté je zaveden těsnící plyn (obvykle zajišťovaný koncem boosteru) a poté cirkulace a vnitřní cirkulace vnějšího olejového systému. Po dokončení testu blokování je možné jej spustit. Po absolvování testu za studena jej lze napínat za studena. Studený start vyžaduje spuštění ohřívače nádrže, nikoli po normálním provozu. V tomto okamžiku jsou teplo a chlad ložiska vyrovnány.
Podstatou kapalinového expandéru je využití tlakové výšky vysokotlaké kapaliny k provádění hydraulické práce (současně se sníží entalpie kapaliny, ale k plynu má daleko). Obecně platí, že zařízení na separaci vzduchu s vnitřním tlakem nad 40,000 tříd může používat kapalinový expandér k nahrazení vysokotlakého škrtícího ventilu kapalina-vzduch. Výhodou je, že kapalný expanzní mechanismus se používá k chlazení a rozšíření výroby energie k dosažení účelu úspory energie, kterým lze obecně dosáhnout úspory energie asi 2 procenta, ale jeho investice jsou desítky milionů juanů.
Systém destilačních kolon
Věže třídy 1,5∽50000 používají více věží se sítovými patry a průměr věže s cirkulačními deskami pod třídou 15000 má více výhod (konvekce kapaliny je delší, ale výroba je komplikovaná). Čtyřem přepadovým věžím dominuje více než 30 000 stupňů a energetická spotřeba naplněné věže je nízká, ale výška věže by měla být zvýšena o 5 metrů. Vzduchová separace více než 50 000 stupňů je výhodnější, zvláště když jsou horní a spodní věže uspořádány paralelně.
Plněné kolony se používají pro horní kolonu, kolonu pro surový argon a kolonu s jemným argonem. Výrobcem je obecně Sulzer nebo Tianda Beiyang. Studeným zdrojem surové argonové věže je obecně kapalný vzduch obohacený kyslíkem a odpadní plyn může být vypouštěn do potrubí špinavého dusíku, takže spotřeba energie je při zastavení argonového systému nízká. Zdrojem tepla argonové věže je kapalný vzduch nebo dusík obohacený kyslíkem ve spodní věži a zdrojem chladu může být chudý kapalný vzduch nebo kapalný dusík. Nástřik může být v kapalné nebo plynné fázi. Je třeba poznamenat, že požadavky na utěsnění deskového kondenzátoru se surovým argonem jsou relativně vysoké, jinak bude argonový produkt nekvalifikovaný.
Hlavní chlazení zahrnuje jednovrstvé, vertikální dvouvrstvé, horizontální dvouvrstvé, vertikální třívrstvé a hlavní chlazení s klesající vrstvou (kapalný kyslík a kapka plynného kyslíku, s prouděním dusíku).
Existuje 6 způsobů, jak uspořádat systém destilační kolony:
(1) Vertikální uspořádání horní a dolní věže je konvenční uspořádání. Výška spodní věže je nízká a pro kapalinu spodní věže je obtížné vstoupit do horní věže nebo do kondenzátoru tlusté argonové věže bez spodní věže (může uspokojit vzestupný protitlak celé kapalné fáze v potrubí, a průměr potrubí nemůže být v tuto chvíli 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 průtok, vstupní poloha je 1 procento výšky odpařovací trubky, je vyžadován správný úzký průměr trubky a stupeň podchlazení kapaliny není velký);
(3) Horní kolona je uspořádána v sekci destilace argonu. K připojení horní kolony slouží dvě cirkulační kyslíková čerpadla. Nižší výška horní kolony může vyřešit problém, že kapalina ve spodní koloně nemůže vstoupit do horní kolony nebo do kondenzátoru kolony surového argonu.
(4) Horní kolona je uspořádána v sekcích argonových frakcí a propojena oběhovým čerpadlem. Horní část kolony surového argonu je umístěna v horní části horní kolony, což může zmenšit prostor chladicího boxu.
(5) Věž je uspořádána samostatně a je propojena oběhovým čerpadlem a hlavní chlazení je v horní části věže. Výhodou je, že hlavní chlazení může být velké;
(6) Horní věž je samostatně uspořádána v chladném místě a propojena oběhovým čerpadlem. Horní část kolony surového argonu je umístěna v horní části horní kolony. Výhodou je, že hlavní chlazení může být velmi velké a také lze zmenšit prostor chladicího boxu.
Systém čerpadla kapalin
Horizontální čerpadlo je uspořádáno vodorovně pod odpadním potrubím (kapalina vstupuje do potrubí) a je nutné nastavit topný plyn (instalovaný v čerpadle, nebo filtr před čerpadlem proti vnikání nečistot), utěsnění vzduchu, odpad a odvod ventilu (spodní odtok, vysoký výfuk) a zpětného potrubí (přívod kapaliny), rychlost otáčení horizontálního čerpadla by neměla být příliš vysoká a obecný tlak je nižší než 30 barg. Horizontální čerpadlo má lepší zatížení na smršťovací ložisko za studena díky horizontálnímu uspořádání, ale dynamické vyvážení vysokootáčkového rotoru není dostatečně dobré.
Vertikální čerpadlo využívá uspořádání ložiskového závěsu (přívodní potrubí vody je výše než odtokové potrubí), které nese velkou tažnou sílu směrem dolů. Těžiště rotoru a hřídele je rekombinováno a rychlost může být velmi vysoká; obecně nad 30bar, je nutné nastavit: vratný vzduch před čerpadlem (Upozorňujeme, že neexistuje horizontální čerpadlo), topný plyn (nastavený před filtr čerpadla, vysoký sání), těsnící plyn, výfukový ventil (nízký výfuk, vysoký výfuk , zkontrolujte, zda je během předchlazení zcela studený) a vratné potrubí (stupeň vstupu vratné kapaliny). Vertikální čerpadla jsou obecně vícestupňová a zpětné potrubí nesmí směřovat dolů (ploché nebo nakloněné nahoru), jinak nedojde k vypuštění plynu, což snadno povede ke kavitaci čerpadla. taky,
Čerpadlo kapalného kyslíku Čerpadlo kapalného dusíku je ve studeném pohotovostním režimu, tlak těsnicího plynu čerpadla kapalného dusíku je větší než 7 barG; tlak těsnícího plynu kyslíkového čerpadla je 4 barG (tlak spodní věže může být uspokojen dusíkem); Tekutý argon se odpaří a utěsní a průtok musí mít 20procentní rezervu. Obecně je zpětný ventil samotného čerpadla kapalného argonu řízen tlakovým obtokem a úroveň průtoku výstupního ventilu je řízena řízením se dvěma smyčkami.
Systém komprese produktu
Prostup dusíku může splňovat obecný stlačený vzduch, dusíkový turbokompresor má vyšší tlak a typ převodu je energeticky účinnější.
Kyslík je stlačován na 30 barů v řadě (8 stupňů) podle tlaku jednoho válce (nízký tlak) a dvou válců (vysokotlaký a nízký tlak), obecně pod 30 barg, je třeba nastavit těsnící plyn na 5 barg ( tlak dusíku lze uspokojit) a zároveň Protože kyslíkovým médiem je vysokoteplotní a vysokotlaký požární prstenec, všechny nadproudové části jsou vyrobeny ze slitiny mědi a je třeba nastavit bezpečnostní dusík, což je obvykle zvažováno inženýry design; penetrační cena dováženého kyslíku je relativně vysoká, asi 2krát vyšší než u domácích produktů, a obecně se nepoužívá. V současnosti se obecně používá pronikání kyslíku, výstupní tlak je 3∽30 barG a průtok je nad 8000 Nm³/h. Průtok je však malý a účinnost propustnosti kyslíku je nízká, obecně 8000 Nm³/h (55 procent)∽80000 Nm³/h (68 procent).
Obecně vhodné pro proces komprese kyslíku, počínaje 3∽30 barg, ale často se používá proces vnitřní komprese kompresoru (obecně je účinnost vyšší než 70 procent, existují dopravní omezení, účinnost je o více než 10 bodů vyšší než u kyslíku , může dokonce kompenzovat výhody relativně menších dodatečných energetických ztrát po stlačení, ale vnitřní kompresní tlak oceli je třeba zvýšit, aby se zabránilo kolísání v systému výměny tepla), aby bylo možné porovnat a určit spotřebu energie podle schématu.
Jaké jsou známé společnosti v oboru?
Společnost Hangzhou Fuyang H Gas Zhejiang Technology Co., Ltd. se nachází v zóně hospodářského a technologického rozvoje Hangzhou a je jedním z podniků specializujících se na výzkum, vývoj, výrobu a provoz průmyslových plynových zařízení. Společnost disponuje výzkumným a vývojovým centrem, výrobním a marketingovým servisním střediskem a vysoce odborným a technickým personálem. Poskytujte zákazníkům technické poradenství, návrh programu, výrobu produktů, školení personálu, instalaci, uvedení do provozu a další služby.
