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Tutti conoscono tutti i tipi di compressori e turbine a vapore, ma capisci davvero il loro ruolo nella separazione dell'aria?Un laboratorio di separazione dell'aria in una fabbrica, sai com'è?La separazione dell'aria, per dirla semplicemente, viene utilizzata per separare i vari componenti del gas dell'aria, la produzione di ossigeno, azoto e gas argon insieme di apparecchiature industriali.Esistono anche gas nobili come l'elio, il neon, l'argon, il kripton, lo xeno, il radon, ecc.

Apparecchiature per la separazione dell'aria nell'aria come materia prima, attraverso il metodo del ciclo di compressione dell'aria di congelamento profondo in un liquido, quindi dopo la rettifica e gradualmente dalla separazione dell'aria liquida per produrre ossigeno, azoto e argon nell'apparecchiatura di gas inerte, come i convenzionali ampiamente utilizzati nuova industria chimica del carbone, metallurgia, fertilizzanti azotati professionali e di grandi dimensioni, fornitura di gas, ecc.

In poche parole, il processo del sistema di separazione dell’aria comprende:

■ Sistema di compressione

■ Sistema di preraffreddamento

■ Sistema di purificazione

■ Sistema di scambio termico

■ Sistema di consegna del prodotto

■ Sistema di refrigerazione ad espansione

■ Sistema a torre di distillazione

■ Sistema di pompaggio del liquido

■ Sistema di compressione del prodotto

Presentiamo le apparecchiature una per una in base al processo del sistema di separazione dell'aria:

Sistemi di compressione

Sono disponibili filtri dell'aria autopulenti, turbine a vapore, compressori d'aria, compressori, compressori per strumenti, ecc.

(1) Il filtro autopulente generalmente aumenta con l'aumento del volume dell'aria, il numero di cartucce filtranti aumenta, il numero di strati è più alto, generalmente più di 25.000 livelli di doppio strato, più di 60.000 livelli di disposizione a tre strati;Generalmente un singolo compressore necessita di una disposizione dei filtri separata e, allo stesso tempo, è disposto nella tubiera superiore.

(2) la turbina a vapore è un lavoro di espansione del vapore ad alta pressione, che guida la rotazione della girante coassiale, in modo da ottenere il tipo di lavoro sul mezzo di lavoro.Esistono tre forme comunemente usate di turbina a vapore: coagulazione completa, contropressione completa e pompaggio, il più comunemente usato è il pompaggio.

(4) l'investimento in un compressore d'aria generale di grandi dimensioni per la separazione dell'aria è un compressore centrifugo isotermico monoassiale, il consumo di energia importato è inferiore di circa il 2% rispetto a quello domestico e l'investimento è superiore dell'80%;Il compressore d'aria adotta lo sfiato di uscita, non imposta la tubazione di riflusso, generalmente ha i requisiti minimi di anti-sovratensione del flusso di aspirazione, la pala guida di ingresso viene utilizzata per la regolazione del flusso, le unità domestiche importate sono di raffreddamento a compressione a tre gradi di quattro gradi (il finale stadio non è raffreddato).Il compressore d'aria principale è dotato di un sistema di lavaggio ad acqua per lavare i sedimenti dalla girante e dalle superfici della voluta a tutti i livelli.Il sistema è confezionato con il motore principale.

(5) l'investimento del grande dispositivo generale di separazione dell'aria del compressore adotta due tipi di compressore centrifugo isotermico monoassiale e compressore centrifugo a ingranaggi, tra i quali il tipo a ingranaggi presenta un maggiore vantaggio nel consumo di energia, soprattutto in condizioni di pressione relativamente elevata.

(6) Il compressore del gas strumentale ha generalmente tre forme: macchina a vite senza olio, tipo a pistone e tipo centrifugo.Poiché il tipo a pistone e il tipo centrifugo sono privi di olio naturale, quindi non necessitano di un dispositivo per la rimozione dell'olio, è possibile solo supportare il dispositivo di asciugatura (rimozione dell'acqua) e un filtro di precisione (oltre alle particelle solide);La macchina a vite ha generalmente due tipi di olio e non contiene olio e rimozione dell'olio, la macchina a vite per iniezione d'olio deve impostare il dispositivo di rimozione dell'olio, allo stesso tempo è necessario impostare un filtro per la rimozione dell'olio ad altissima precisione, al fine di soddisfare i requisiti di il processo, il vantaggio di questo tipo è più economico;Vite senza olio che utilizza rotore a secco o lubrificazione ad acqua, questo tipo di vantaggio è l'assenza di olio, lo svantaggio è che il prezzo è più costoso.La capacità del gas inferiore a 500NM ³/h è adatta per selezionare il tipo di pistone;Volume di gas nei seguenti 2000Nm³/h adatto per macchina a vite o macchina a pistone;Il volume del gas è superiore a 2000 Nm³/h, ovvero è possibile selezionare tre modelli.Quando il volume del gas è elevato, il compressore centrifugo ha il vantaggio di avere meno parti soggette ad usura, è di facile manutenzione ed economico.

Il compressore dello strumento viene utilizzato durante la guida e viene estratto dal purificatore a setaccio molecolare dopo il normale funzionamento.

Sistema di preraffreddamento

La torre raffreddata ad aria del sistema di preraffreddamento ha due forme: a ciclo chiuso (la torre raffreddata ad aria è divisa in sezioni superiore e inferiore e l'acqua ghiacciata circola tra la sezione superiore della torre raffreddata ad aria e la torre raffreddata ad acqua ) e ciclo aperto (il sistema di ingresso e circolazione dell'acqua).Il ciclo chiuso viene utilizzato principalmente negli impianti chimici con una scarsa qualità dell'acqua ed è necessario aggiungere acqua dolce e sostanze chimiche.La circolazione aperta è ampiamente utilizzata, ma il sistema di circolazione dell'acqua deve anche rifornire regolarmente l'acqua dolce e anche il sistema di preraffreddamento deve considerare le condizioni estive.

La torre di raffreddamento ad aria è generalmente progettata per il fondo dell'anello Pall in acciaio inossidabile da 1 m Φ76 (alta temperatura), anello Pall in polipropilene potenziato da 3 m Φ76 (grande flusso), anello Pall in polipropilene potenziato da 4 m Φ50.

Esistono anche due tipi di torri di raffreddamento dell'acqua: a due sezioni (nessuna fonte di raffreddamento esterna, è sufficiente il recupero a freddo dell'azoto delle acque reflue secche, in modo che il sistema di preraffreddamento sia garantito, ma la resistenza è raddoppiata, (7 metri +7 metri φ50 pall ring in polipropilene) e un tipo a sezione (con fonte di raffreddamento esterna, pall ring in polipropilene φ50 da 8 metri).

Inoltre, tutti gli ingressi dell'acqua del sistema di preraffreddamento devono essere dotati di filtri (generalmente 6 set: 4 pompe, ingresso dell'acqua della torre di raffreddamento dell'acqua, ingresso dell'acqua del lato di evaporazione del refrigeratore d'acqua) per evitare che impurità vengano introdotte all'interno del sistema di preraffreddamento. sistema.L'effetto del sistema di preraffreddamento è stato rilevato come segue: il gas in uscita dalla sezione di imballaggio inferiore di 4 m era inferiore di 1°C rispetto all'acqua in ingresso;Il gas all'uscita della sezione di imballaggio da 8 m nella sezione superiore è 1℃ più alto dell'acqua.Generalmente, un indicatore della temperatura è posizionato nella parte centrale della torre raffreddata ad aria (estesa verso l'interno).

Sistema di purificazione

Il sistema di purificazione utilizzato dall'adsorbitore ha flusso assiale verticale, letto a castello orizzontale e flusso radiale verticale tre.

Il flusso assiale verticale viene utilizzato principalmente per 10.000 gradi (il diametro è stato di 4,6 m) sotto l'attrezzatura di separazione dell'aria di supporto, spessore del letto 1550∽2300 mm, è possibile organizzare doppio strato e strato singolo, la distribuzione del flusso d'aria dell'adsorbitore a flusso assiale verticale è la migliore.

Il letto a castello orizzontale viene utilizzato principalmente per supportare apparecchiature di separazione dell'aria di grandi e medie dimensioni.Lo spessore del letto è 1150mm (setaccio molecolare) +350mm (colla di alluminio).

L'adsorbitore a flusso radiale verticale può utilizzare efficacemente lo spazio interno del contenitore, in modo che l'area dello strato di adsorbimento dello stesso diametro venga espansa di circa 1,5 volte, il che può ridurre efficacemente l'altezza della torre, mentre la via verticale occupa una piccola area.Poiché il flusso d'aria è distribuito uniformemente, a differenza dell'adsorbitore orizzontale, la quantità di setacci molecolari è ridotta del 20% e anche il consumo di energia rinnovabile viene risparmiato del 20%.

Tuttavia, lo svantaggio del flusso radiale verticale è che il centro del flusso d'aria è concentrato (settore), il che lo rende più veloce del tempo di penetrazione del flusso radiale orizzontale (CO2 < 0,5 ppm).Lo spessore del letto è 1.000 mm+200 mm e il flusso radiale verticale può soddisfare la configurazione di apparecchiature di separazione dell'aria di grado superiore a 20.000.

Esistono due modalità di riscaldamento rigenerativo: riscaldatore elettrico e riscaldatore a vapore.

Il riscaldatore a vapore ha una disposizione orizzontale (sotto i 40mila gradi), verticale (sopra i 40mila gradi), verticale ad alta efficienza (alto tasso di utilizzo del vapore, risparmio energetico 20%): un riscaldatore a vapore (con punto di rilevamento delle perdite di H2O);Riscaldatore elettrico (doppio uso e standby o un uso e standby) in parallelo (impostazione di arresto dell'interblocco per alta temperatura e basso flusso per evitare la combustione, il materiale del tubo di riscaldamento è 1Cr18Ni9Ti);Riscaldatore elettrico (rigenerazione con attivazione conforme, 250∽300℃) e riscaldatore a vapore in parallelo;Il riscaldatore elettrico è collegato in serie al riscaldatore di vapore (quando la temperatura del vapore è bassa, la resistenza alla rigenerazione è elevata).

Il sistema di purificazione deve inoltre predisporre la pipeline di rigenerazione della valvola a farfalla per soddisfare le esigenze di avviamento.Inoltre, è prevista una valvola di sicurezza sul lato del gas rigenerante e una valvola di sicurezza sul lato del riscaldatore di vapore per evitare perdite o sovrapressione sul lato dell'alta pressione dell'apparecchiatura o della valvola, nonché sovrapressione di strozzamento.

Il percorso del flusso rigenerativo è dotato di valvola a farfalla manuale per allocare la resistenza, in modo da far funzionare stabilmente la torre ospite (o meno, utilizzare la regolazione della temporizzazione della valvola di regolazione del tubo principale).

Quindi il sistema di scambio termico

Sistema di scambio di calore, progettazione del mezzo rigorosamente ibrido del flusso nello stesso scambiatore di calore, bilanciamento automatico del trasferimento di calore per ciascun mezzo, basso consumo energetico, ma ciò può causare tutto lo scambiatore di calore per il processo di compressione interna dello scambiatore di calore ad alta pressione, si tradurrà in accumulo di aumento dell'investimento, quindi l'organizzazione di livello superiore a 20000 o lo scambiatore di calore a compressione ad alta-bassa tensione in modo separato, più economico, al di sotto dei livelli 20000 adottano tutti la configurazione dello scambiatore di calore ad alta pressione.

Il prodotto viene inviato

Prodotti di ossigeno e azoto a bassa pressione, impostazione della valvola di controllo del prodotto e del percorso del flusso di sfiato, sfiato nel silenziatore (parti interne di azoto per acciaio al carbonio, parti interne di ossigeno per acciaio inossidabile).Impostazioni di azoto corrotte per lo scarico della torre di raffreddamento dell'acqua (ruolo di scarico dell'azoto corrotto, mescolare di nuovo arrabbiato e regolare la pressione, l'effetto del diametro della torre di raffreddamento dell'acqua della torre può soddisfare i requisiti di scarico, in particolare l'azoto può passare nella situazione, non lo fa sopprimere l'alta pressione della torre, resistenza della torre di raffreddamento dell'acqua a 6 kpa (imballaggio alto 8 metri), tubazioni e valvole 4 kpa, 2 kpa di differenza di pressione atmosferica di sfiato, per un totale di 12 kpa).

Per i prodotti con ossigeno ad alta pressione, per lo sfiato viene adottata una regolazione a due stadi.Innanzitutto, gli ugelli del gas del prodotto ad alta pressione scorrono a 10 barG, attraverso il tubo del riduttore eccentrico, e la piastra di riduzione del rumore Monel è posizionata al centro.Quindi, il diametro del tubo viene ampliato attraverso il tubo riduttore eccentrico e la portata del mezzo di ossigeno viene controllata al di sotto di 10 m/s.Prodotti di azoto ad alta pressione, prodotti di azoto prima strozzati a 10 bar, attraverso la piastra di riduzione del rumore in acciaio inossidabile, quindi nello sfiato di strozzamento della torre antirumore, componenti di riduzione del rumore in acciaio al carbonio;La valvola dell'ossigeno non deve essere azionata da persone (è vietato prendere la valvola di regolazione sul volantino e la valvola manuale è posizionata nella parete antideflagrante).

La torre di anecoizzazione può anche essere combinata con il sistema di compressione, la riduzione del rumore del booster del compressore d'aria (calcolata in base alla quantità di compressore d'aria), attraverso la torre di anecoizzazione, così come il sistema di purificazione dell'aria di scarico della pressione, il riflusso del booster, la parte di scarico.

Sistema di refrigerazione ad espansione

Esistono tre tipi di espansore, ovvero espansore a bassa pressione, espansore a media pressione ed espansore liquido.

Per un certo tipo di espansore di gas, maggiore è la portata volumetrica del mezzo di lavoro, maggiore è l'efficienza.Il flusso generale superiore a 8.000 Nm³ con efficienza dell'espansore a bassa pressione è dell'85∽88%, il flusso inferiore a 3.000∽8.000 Nm³ con efficienza sarà inferiore al 70∽80%.

L'espansore a media pressione generalmente ne adotta uno domestico importato (di ricambio).Portata d'aria 8000 Nm³/h o più efficienza dell'espansore importato 82∽91% (estremità pressurizzata 4 punti in meno);Efficienza dell'espansore domestico 78∽87% (estremità pressurizzata 5 punti in meno).

Prima che la macchina di espansione si avvii, è necessario spurgare (rimuovere le impurità nel sistema di tubazioni e le impurità nella voluta della macchina di espansione), quindi far passare il gas di tenuta (normalmente fornito dall'estremità di pressurizzazione), quindi eseguire la procedura esterna circolazione e circolazione interna del sistema dell'olio.Dopo aver terminato il test di interblocco, è possibile avviarlo.Dopo aver superato il test a freddo, può essere serrato a freddo.L'avvio a freddo richiede l'avvio del riscaldatore del serbatoio, operazione non necessaria dopo il normale funzionamento.In questo momento, il caldo e il freddo del cuscinetto sono stati bilanciati.

L'essenza dell'espansore di liquidi è quella di utilizzare la prevalenza del liquido ad alta pressione per eseguire il lavoro idraulico (allo stesso tempo, l'entalpia del liquido è ridotta, ma rispetto al gas è molto lontana).In generale, le apparecchiature di separazione dell'aria di compressione interna di oltre 40.000 gradi possono utilizzare un espansore liquido per sostituire la valvola a farfalla dell'aria liquida ad alta pressione.Il suo vantaggio è quello di utilizzare il meccanismo di espansione dei liquidi per il raffreddamento e la generazione di energia di espansione per raggiungere lo scopo del risparmio energetico, generalmente può ottenere un risparmio energetico di circa il 2%, ma il suo investimento è di dieci milioni di yuan.

Sistema di torre di distillazione

Il livello della torre 1,5 ∽ 50000 utilizzando la torre della piastra filtrante è maggiore, la piastra di circolazione con una torre di diametro inferiore a 15000 offre più vantaggi (il flusso del liquido è convezione è lungo, ma renderlo complesso), la convezione inferiore al livello 30000 è maggiore, più del grado 15000 è dominante, quattro trabocchi sopra la torre di livello 30000 sono dominanti, torre piena con basso consumo energetico, ma l'altezza della torre aumenta di 5 metri.La separazione dell'aria superiore a 50mila gradi è più vantaggiosa, soprattutto quando le torri superiore e inferiore sono disposte in parallelo.

La torre di impaccamento viene utilizzata per la colonna superiore, la colonna di argon grossolana e la colonna di argon fine.Il produttore è generalmente Sulzer o Tianda Beiyang.La fonte fredda della colonna di argon grossolana è generalmente aria liquida ricca di ossigeno e il gas di scarico può essere rilasciato nella tubazione di azoto sporco, quindi il consumo di energia è basso quando il sistema di argon viene arrestato.La fonte di calore della colonna di argon è l'aria liquida ricca di ossigeno o l'azoto nella colonna inferiore, mentre la fonte di freddo può essere aria povera di liquido o azoto liquido.L'alimentazione può essere in fase liquida o in fase gassosa.Va notato che i requisiti di tenuta del condensatore a torre di argon grezzo del tipo a piastre sono più elevati, altrimenti si otterranno prodotti di argon non qualificati.

Il raffreddamento principale ha uno strato singolo, doppio strato verticale, doppio strato orizzontale, tre strati verticale e raffreddamento principale a film cadente (ossigeno liquido e ossigeno gassoso verso il basso, con flusso di azoto).

Esistono 6 modi in cui può essere organizzato il sistema a torre rettificatrice:

(1) La disposizione verticale delle torri superiore e inferiore è una disposizione convenzionale.L'altezza è bassa ed è difficile che il liquido nella torre inferiore entri nella torre superiore o nel condensatore della torre ad argon grossolano senza la torre inferiore (la contropressione verso l'alto dell'intera fase liquida nella tubazione può essere soddisfatta e il il diametro del tubo non può essere piccolo in questo momento);

(2) disposizione verticale, su e giù come disposizione regolare, altezza media, è difficile che il liquido entri nella torre o nella torre il condensatore a colonna di argon grezzo utilizzando la linea di stripping impostata porta il liquido nella torre (le esportazioni di tubi incontrano rho nu quadrato > 3000, rho per densità, nu come velocità del flusso, posizione di ingresso all'altezza del tubo di vaporizzazione ad una velocità dell'1%, è necessario un diametro stretto appropriato, allo stesso tempo, il grado di sottoraffreddamento del liquido non è grande);

(3) La colonna superiore è disposta nella sezione della frazione di argon.Per collegare la colonna superiore vengono utilizzate due pompe di circolazione dell'ossigeno.L'altezza inferiore della colonna superiore può risolvere il problema che il liquido nella colonna inferiore non può entrare nella colonna superiore o nel condensatore della colonna di argon grossolano.

(4) La colonna superiore è disposta in sezioni di frazione argon e collegata tramite pompa di circolazione.La sezione superiore della colonna di argon grossolana si trova nella parte superiore della colonna superiore, il che può ridurre lo spazio della scatola fredda.

(5) la disposizione fredda indipendente della torre, l'uso del collegamento della pompa di circolazione, il raffreddamento principale nella parte superiore della torre, il vantaggio è che il raffreddamento principale può essere molto grande;

(6) La torre superiore è disposta in modo indipendente in un luogo freddo e collegata tramite una pompa di circolazione.La sezione superiore della torre dell'argon grosso si trova nella parte superiore della torre superiore.Il vantaggio è che il raffreddamento principale può essere reso molto grande e anche lo spazio della cella frigorifera può essere ridotto.

Sistema di pompaggio del liquido

Disposizione orizzontale della pompa orizzontale sotto il tubo di drenaggio (liquido nel tubo), è necessario impostare il gas di riscaldamento (installato nella pompa o il filtro della pompa prima e impedire l'ingresso di impurità), aria sigillata, valvola di scarico del drenaggio (drenaggio inferiore, scarico alto) e linea di ritorno (ingresso del liquido), velocità della pompa orizzontale non può essere eccessiva, pressione generale inferiore a 30 barg, pompa orizzontale a causa della disposizione orizzontale, carico del cuscinetto a contrazione a freddo è migliore, ma il bilanciamento dinamico del rotore ad alta velocità è già abbastanza negativo.

La pompa verticale adotta una disposizione del tipo a sospensione con cuscinetto (il tubo di ingresso è più alto del tubo di scarico), la tensione verso il basso è maggiore, il centro di gravità del rotore e dell'albero sono ricombinati e la velocità può essere molto elevata;Generalmente sopra i 30bar è necessario regolare: aria di ritorno davanti alla pompa (notare che non esiste una pompa orizzontale), gas di riscaldamento (posto davanti al filtro della pompa, presa d'aria alta), gas di tenuta, valvola di scarico (bassa scarico, scarico alto, verificare se è completamente freddo durante il preraffreddamento) e tubo di ritorno (fase di aspirazione del liquido di ritorno).Le pompe verticali sono generalmente multistadio, i requisiti stradali del tubo di ritorno non devono essere bassi (piatti o inclinati verso l'alto), altrimenti il ​​gas non può essere scaricato, con conseguente facile cavitazione della pompa.Inoltre, il motore della pompa a bassa temperatura deve impostare la tubazione di soffiaggio per evitare il surriscaldamento in estate e il gelo in inverno.

Pompa per ossigeno liquido Pompa per azoto liquido in standby allo stato freddo, in cui la pressione del gas di tenuta della pompa per azoto liquido è superiore a 7 barG;La pressione del gas di tenuta della pompa dell'ossigeno è 4 barG (la pressione della torre inferiore può essere soddisfatta dall'azoto);Pompa di circolazione per argon liquido, un utilizzo e uno in standby, il gas di tenuta generalmente adotta una guarnizione per la vaporizzazione dell'argon liquido, il flusso deve avere un margine del 20%.Pompa generale per argon liquido stessa, controllo by-pass della pressione della valvola di riflusso, controllo del livello di flusso della valvola di uscita, utilizzando il controllo a doppio circuito.

Sistema di compressione del prodotto

La penetrazione dell'azoto può soddisfare l'aria compressa generale, la pressione del compressore della turbina dell'azoto è più elevata, il tipo di ingranaggio consente un maggiore risparmio energetico.

L'ossigeno passa in base alla riga della pressione di una bombola singola (bassa pressione) e di due bombole (bombola ad alta pressione e bassa pressione) (compressione a 8 livelli a 30 bar), generalmente inferiore a 30 barg, è necessario impostare 5 barg di gas di tenuta ( la pressione dell'azoto può soddisfare), allo stesso tempo, a causa dell'ossigeno per motivi HuoHuan ad alta temperatura e alta pressione, tutte le parti del flusso adottano una lega di rame, è necessario impostare l'azoto di sicurezza, solitamente in base alla considerazione della progettazione ingegneristica;Il prezzo di penetrazione dell'ossigeno importato è più alto, circa 2 volte quello domestico, generalmente non utilizzato, attualmente generalmente tutti pendono la penetrazione dell'ossigeno, pressione di scarico 3∽30barG, flusso di 8000Nm³/h sopra può essere soddisfatto.Tuttavia, la portata è ridotta e l'efficienza della permeabilità all'ossigeno è bassa, generalmente 8000Nm³/h (55%) ∽80000Nm³/h (68%).

Generalmente applicato al processo di compressione dell'ossigeno, da 3 ∽ 30 barg, ma spesso con processo di compressione interna del booster (generalmente più del 70% di efficienza, presenta anche limitazioni al traffico, l'efficienza è superiore a quella dell'ossigeno di oltre 10 punti, è può anche compensare la compressione relativamente meno nella compressione dopo il calore (il vantaggio delle perdite di energia aggiuntive, ma la compressione interna per la pressione dell'acciaio deve essere migliorata, in modo da evitare fluttuazioni del sistema di scambio termico) vengono confrontati e viene determinato il consumo di energia dopo il piano .

Quali sono le aziende rispettabili del settore?

Si trova a Hangzhou Fuyang H Gas nella zona di sviluppo economico e tecnologico della Zhejiang Science and Technology Co., LTD è un professionista impegnato nella ricerca e sviluppo, produzione e gestione di apparecchiature per gas industriali come una delle imprese, la società ha un centro di ricerca e sviluppo, centro servizi di produzione e marketing, personale tecnico e professionale di alto livello, per fornire ai clienti consulenza tecnica, progettazione di programmi, produzione di prodotti, formazione del personale, installazione, debug e altri servizi.