Холодный бокс для криогенного разделения воздуха

При закупках крупных воздухоразделительных установок центральное место часто занимает вращающееся оборудование, такое как компрессоры и детандеры. Но деталь, которая фактически определяет эффективность сепарации и долгосрочные-эксплуатационные затраты, вообще не имеет движущихся частей - холодильная камера криогенной сепарации воздуха. Его задача проста: заключить холодную энергию в ограниченном пространстве и позволить кислороду и азоту разделиться по температуре кипения. Но как только температурный градиент внутри колонны смещается, происходят утечки холодной энергии или конструкция распределителя выходит из строя, все усилия по очистке и сжатию на входе начинают сходить на нет.

Как это работает: не «охлаждение», а замкнутый-контур управления холодной энергией

Холодильный бокс с криогенной сепарацией воздуха сам по себе не генерирует холодную энергию. Он получает холодную энергию от турбодетандера или внешней системы охлаждения и поддерживает стабильное криогенное поле (обычно от -170 до -190 градусов) внутри изолированного корпуса. Воздух охлаждается в основном теплообменнике почти до температуры сжижения перед поступлением в ректификционную колонну, где кислород и азот разделяются в зависимости от разницы их температур кипения.

Настоящая проблема заключается не в достижении низких температур -, а в поддержании их стабильности. Разница температур, превышающая 2 градуса между любыми двумя точками внутри колонки, приведет к перекрестному-загрязнению чистоты слоев. Вот почему при проектировании холодильной камеры основное внимание уделяется не толщине изоляции, а распределению напряжений внутри трубопровода и контролю оседания перлита.

Таблица производительности

Технические параметры: четыре скрытых индикатора, которые нужно проверить перед покупкой

• Падение давления в канале основного теплообменника: Новый агрегат Меньше или равно 15 кПа; на каждые дополнительные 5 кПа потребление энергии увеличивается примерно на 3%.

• Падение давления на нижней колонке: Нормальный диапазон 15–20 кПа; если давление постоянно превышает 25 кПа, в первую очередь проверьте наличие осадка перлита или загрязнения лотка.

• Давление газа уплотнения холодильной камеры: Поддерживайте небольшое положительное давление (50–150 Па) с помощью азота, чтобы предотвратить попадание влажного воздуха и образование льда.

• Тип насадки: Структурированная насадка из проволочной сетки (например, Mellapak) обеспечивает теоретическую эффективность на 25–30 % выше, чем случайная насадка.

Энергетические показатели

Удельное энергопотребление, указанное поставщиками, обычно основано на номинальной нагрузке и расчетных условиях окружающей среды. Профессиональным покупателям следует запросить две дополнительные кривые:

• Кривая зависимости нагрузки от мощности: увеличение мощности при нагрузке 70 % относительно номинальной точки - правильно спроектированных- устройств остается в пределах 5 %.

• Чувствительность к температуре охлаждающей воды: когда температура охлаждающей воды повышается с 25 до 32 градусов, увеличение мощности должно составлять 8% или меньше.

Плохие конструкции могут привести к увеличению энергопотребления на 15–18% в жаркое время года. Учитывая 8000 часов работы в год, это означает дополнительный миллион киловатт-часов.

Промышленное применение: четыре типичных сценария с разной технической направленностью

• Сталь и металлургия: Требуется кислород при давлении 2,0 МПа или выше и поддерживается быстрый перезапуск -. Холодильный блок должен обеспечить холодный перезапуск в течение 6 часов.

• Угольно-химическая промышленность: высокий спрос на азот под высоким-давлением (6–8 МПа) - внутреннее сжатие экономит занимаемую площадь и ступени сжатия по сравнению с внешним сжатием.

• Электроника и фотоэлектрические устройства: требуется чистота азота не выше 0,1 ppm O₂ - Холодильный шкаф должен включать колонку с чистым азотом и порт для контроля общего количества углеводородов.

• Интеграция холодной энергии СПГ. Предварительное-охлаждение воздуха с помощью холода испарения СПГ может снизить энергопотребление примерно на 25 %, но холодильная камера должна выдерживать температуру сырья ниже -160 градусов.

Возможность настройки

Стандартные холодильные боксы рассчитаны на большинство условий эксплуатации. Однако следующие три элемента являются переменными-этапа проектирования, которые можно изменить:

1. Ориентация сопла: Отрегулируйте направление технологического сопла на холодильной камере в соответствии с существующими местами соединения компрессора и трубной стойки на объекте, избегая дополнительных деталей катушки.

2. Доступ для обслуживания: Зарезервированные люки на корпусе и доступ к внутреннему съемному лотку, чтобы сократить объем работ по резке и дозаправке во время сбоев.

3. Дифференциация приборов: покупатели могут указать марку передатчика (Rosemount / Yokogawa / E+H) с соответствующей регулировкой глубины лунки прибора в холодильной камере, чтобы время отклика не превышало 1,5 секунды.

Доставка услуг

• Этап проектирования: предоставить трехмерный отчет о термическом напряжении внутренних трубопроводов холодильной камеры (включая карты температурных напряжений для сценариев запуска-и остановки-сценариев.

• Этап ввода в эксплуатацию: направьте на объект-техников с признанной квалификацией (например, сертификатом сварщика ASME), а не просто инженеров по вводу в эксплуатацию.

• После-гарантийная гарантия: ежегодное обнаружение утечек с помощью инфракрасной термографии плюс радиолокационное-сканирование осадка перлита и отчет о сравнении тенденций-с-годом.

Shenger Gas делает одну вещь по-другому: мы регулируем перегородки распределителя жидкости нижней колонны в зависимости от ожидаемых колебаний нагрузки и годовой кривой температуры охлаждающей воды. Никаких дополнительных затрат, но лучшая стабильность чистоты при частичной нагрузке. Каждый холодильный бокс для криогенного разделения воздуха поставляется с диаграммой рабочих характеристик -, показывающей, как именно меняются энергопотребление и чистота. Если вас интересуют эти детали, давайте поговорим о технических вопросах.

горячая этикетка : Холодильный бокс для криогенного разделения воздуха, Китайские производители, поставщики, завод для криогенного разделения воздуха в холодном боксе