Semua jenis kompresor dan turbin uap sudah tidak asing lagi bagi semua orang, tetapi apakah Anda benar-benar memahami perannya dalam pemisahan udara? Bengkel pemisahan udara di pabrik, apakah Anda tahu seperti apa itu? Pemisahan udara, dalam istilah sederhana, adalah satu set lengkap peralatan industri yang digunakan untuk memisahkan berbagai komponen di udara untuk menghasilkan oksigen, nitrogen dan argon. Ada juga gas mulia seperti helium, neon, argon, kripton, xenon, radon, dll.
Peralatan pemisahan udara menggunakan udara sebagai bahan baku, sangat membekukan udara menjadi cair melalui metode siklus kompresi, dan kemudian secara bertahap menghasilkan gas inert seperti oksigen, nitrogen dan argon dari pemisahan udara cair setelah perbaikan. Metalurgi, profesional, pupuk nitrogen skala besar, pasokan gas, dll.
Singkatnya, proses sistem pemisahan udara meliputi:
Sistem kompresi
Sistem pra-pendinginan
Sistem pemurnian
sistem pertukaran panas
Sistem Pengiriman Produk
Sistem pendingin ekspansi
Sistem kolom distilasi
Sistem pompa cair
Sistem kompresi produk
Kami memperkenalkan peralatan satu per satu sesuai dengan aliran proses sistem pemisahan udara:
sistem kompresi
Ada filter udara yang dapat membersihkan sendiri, turbin uap, kompresor udara, supercharger, kompresor instrumen, dll.
(1) Filter pembersihan sendiri umumnya meningkat dengan meningkatnya volume udara, jumlah elemen filter meningkat, dan jumlah lapisan lebih tinggi. Umumnya, tata letak dua lapis di atas 25,000, dan tata letak tiga lapis di atas 60,000. Umumnya, kompresor tunggal membutuhkan pengaturan filter terpisah. , dan pada saat yang sama diatur di ventilasi atas.
(2) Turbin uap adalah jenis ekspansi uap bertekanan tinggi yang bekerja, dan mendorong impeller koaksial untuk berputar, sehingga mewujudkan kerja pada media kerja. Bentuk umum dari turbin uap adalah kondensasi penuh, tekanan balik penuh dan pemompaan, dan yang lebih umum digunakan adalah pemompaan.
(4) Kompresor udara umumnya diinvestasikan dalam kompresor sentrifugal isotermal poros tunggal untuk pabrik pemisahan udara skala besar. Konsumsi energi impor sekitar 2 persen lebih rendah dari konsumsi domestik, dan investasi 80 persen lebih tinggi. Umumnya, ada persyaratan anti-lonjakan aliran hisap minimum, baling-baling pemandu saluran masuk digunakan untuk pengaturan aliran, dan unit domestik yang diimpor adalah kompresi empat tahap dan pendinginan tiga tahap (tahap akhir tidak didinginkan). Kompresor udara utama dilengkapi dengan sistem pencucian air, yang digunakan untuk mencuci endapan pada permukaan impeler dan volute dari semua tahap. Sistem ini dikemas dengan host.
(5) Supercharger Umumnya, investasi pabrik pemisahan udara skala besar mengadopsi dua jenis kompresor sentrifugal isotermal poros tunggal dan kompresor sentrifugal roda gigi. Di antara mereka, jenis roda gigi memiliki keunggulan besar dalam konsumsi energi, terutama dalam hal tekanan tinggi.
(6) Kompresor gas instrumen umumnya memiliki tiga bentuk: mesin sekrup bebas minyak, tipe piston dan tipe sentrifugal. Karena tipe piston dan tipe sentrifugal secara alami bebas minyak, tidak perlu alat pembersih gemuk, hanya alat pengering (penghilang air) dan filter presisi (penghilang partikel padat) yang diperlukan; mesin sekrup umumnya memiliki minyak dan bebas minyak dan penghapusan minyak. Dua, mesin sekrup yang disuntikkan oli perlu dilengkapi dengan perangkat degreasing, dan pada saat yang sama, filter de-oiling presisi sangat tinggi perlu disiapkan untuk memenuhi proses tersebut. Ini bebas minyak, kerugiannya adalah lebih mahal. Jenis piston cocok untuk volume udara di bawah 500Nm³/jam; volume udara di bawah 2000Nm³ / jam cocok untuk mesin sekrup atau mesin piston; volume udara lebih besar dari 2000Nm³/h, yaitu, tiga model tersedia. Ketika volume udara besar, keuntungan kompresor sentrifugal adalah suku cadang yang lebih sedikit, perawatan yang mudah, dan kinerja biaya tinggi.
Kompresor instrumen digunakan saat mengemudi, dan diekstraksi oleh pembersih saringan molekuler setelah operasi normal.
Sistem pra-pendinginan
Menara pendingin udara dari sistem pra-pendinginan memiliki dua bentuk: sirkulasi tertutup (menara pendingin udara dibagi menjadi bagian atas dan bawah, dan air dingin bersirkulasi antara bagian atas menara pendingin udara dan menara pendingin air) dan sirkulasi terbuka (air masuk dan sistem sirkulasi air). Loop tertutup terutama digunakan di pabrik kimia dengan kualitas air yang buruk, di mana air tawar dan bahan kimia perlu ditambahkan. Sirkulasi terbuka banyak digunakan, tetapi sistem sirkulasi air juga perlu mengisi air segar secara teratur, dan sistem pra-pendinginan juga perlu mempertimbangkan kondisi musim panas.
Bagian bawah menara pendingin udara umumnya dirancang sebagai cincin Pall stainless steel 1m 76 (suhu tinggi), cincin Pall polipropilena bertulang 3m 76 (fluks besar), cincin Pall polipropilena bertulang 4m 50.
Ada juga dua jenis menara pendingin air: tipe dua tahap (tidak ada sumber dingin eksternal, pemulihan limbah kering berpendingin nitrogen yang cukup, sehingga sistem pra-pendinginan dijamin, tetapi hambatannya berlipat ganda, (7 meter plus 7). meter 50 cincin Pall polypropylene) dan tipe Bagian (dengan sumber pendingin eksternal, 8 meter 50 cincin Pall polypropylene).
Selain itu, semua saluran masuk air dari sistem pra-pendinginan harus dilengkapi dengan filter (biasanya 6 unit: 4 pompa, saluran masuk air menara pendingin air, dan saluran masuk air di sisi penguapan chiller) untuk mencegah masuknya kotoran ke dalam. sistem. Efek dari sistem pra-pendinginan diuji sebagai berikut: gas keluar dari bagian pengepakan 4 m yang lebih rendah adalah 1 derajat lebih rendah dari air masuk; gas keluar dari bagian pengepakan 8 m atas adalah 1 derajat lebih tinggi dari air. Umumnya, termometer dipasang di tengah menara berpendingin udara (memanjang ke bagian dalam).
Sistem pemurnian
Ada tiga jenis sistem pemurnian yang digunakan dalam adsorber: aliran aksial vertikal, unggun ganda horizontal, dan aliran radial vertikal.
Aliran aksial vertikal terutama digunakan untuk mendukung peralatan pemisahan udara kelas 10, 000 (diameter telah mencapai 4,6 m), ketebalan lapisan adalah 1550∽2300mm, dan lapisan ganda dan tunggal dapat diatur.
Tempat tidur susun horizontal terutama digunakan untuk mendukung pabrik pemisahan udara berukuran besar dan sedang. Ketebalan tempat tidur adalah 1150mm (saringan molekuler) ditambah 350mm (lem aluminium).
Penyerap aliran radial vertikal dapat secara efektif memanfaatkan ruang bagian dalam wadah, memperluas area lapisan adsorpsi dengan diameter yang sama sekitar 1,5 kali, dan dapat secara efektif mengurangi ketinggian menara, sedangkan area vertikal yang ditempati kecil. Karena distribusi udara yang seragam, berbeda dari penyerap horizontal, jumlah saringan molekuler berkurang 20 persen, dan konsumsi energi terbarukan juga dihemat hingga 20 persen.
Namun, kelemahan aliran radial vertikal adalah konsentrasi pusat (sektor) aliran udara, yang membuatnya lebih cepat daripada aliran radial horizontal (CO2< 0.5ppm).="" the="" bed="" thickness="" is="" 1000mm+200mm,="" and="" the="" vertical="" runoff="" can="" meet="" the="" configuration="" of="" air="" separation="" equipment="" above="">
Ada dua jenis pemanas regeneratif: pemanas listrik dan pemanas uap.
Pemanas uap termasuk horizontal (di bawah 40,000 grade), vertikal (di atas 40,000 grade), dan pemanas uap efisiensi tinggi vertikal (tingkat pemanfaatan steam tinggi, hemat energi 20 persen) Tata letak: steam pemanas (dengan titik deteksi kebocoran H2O); Pemanas listrik (penggunaan ganda dan satu siaga atau satu penggunaan dan satu siaga) secara paralel (suhu tinggi dan pengaturan stop interlock aliran rendah untuk mencegah kejenuhan, bahan tabung pemanas adalah 1Cr18Ni9Ti); pemanas listrik (untuk memenuhi aktivasi dan regenerasi, 250∽300 derajat) dan uap Pemanas terhubung secara paralel; pemanas listrik dihubungkan secara seri dengan pemanas uap (ketika suhu uap rendah, resistansi regenerasi besar).
Sistem pemurnian juga perlu menyiapkan pipa regenerasi pelambatan untuk memenuhi kebutuhan startup. Selain itu, pasang safety valve di sisi gas regenerasi dan atur safety valve di sisi steam heater untuk mencegah kebocoran atau overpressure di sisi high pressure peralatan atau valve, serta throttling overpressure.
Jalur aliran regeneratif dilengkapi dengan katup kupu-kupu manual untuk mendistribusikan resistensi, sehingga menara utama berjalan dengan stabil (atau tidak digunakan, menggunakan pengaturan waktu katup kontrol utama).
Jadi sistem pertukaran panas
Sistem pertukaran panas dirancang secara ketat dengan media campuran, mengalir dalam penukar panas yang sama, perpindahan panas setiap media secara otomatis seimbang, dan konsumsi energi rendah, tetapi ini akan menyebabkan semua penukar panas menjadi penukar panas tekanan tinggi di proses kompresi internal, yang akan menyebabkan peningkatan investasi. Akumulasi, sehingga organisasi di atas level 20.000 atau shunt penukar panas kompresi tekanan tinggi dan rendah lebih ekonomis, dan semua di bawah level 20.000 menggunakan konfigurasi penukar panas tekanan tinggi.
Produk telah dikirim
Untuk produk oksigen dan nitrogen bertekanan rendah, atur katup kontrol produk dan jalur aliran buang, dan gas buang masuk ke peredam (baja karbon untuk trim nitrogen, baja tahan karat untuk trim oksigen). Nitrogen busuk diatur untuk limbah menara pendingin pasokan air (nitrogen busuk memiliki efek pembuangan limbah, pencampuran ulang, dan menyesuaikan tekanan, sehingga diameter menara menara pendingin air menara dapat memenuhi persyaratan debit , terutama ketika nitrogen dapat dimasukkan, sehingga tekanan tinggi di menara tidak ditekan, dan ketahanan menara pendingin air 6 kpa (tinggi pengisian 8 meter), pipa dan katup 4 kpa, perbedaan tekanan port pembuangan atmosfer 2 kpa, a total 12 kpa).
Untuk produk oksigen bertekanan tinggi, knalpot dicekik dalam dua tahap. Pertama, nosel gas dari produk bertekanan tinggi mengalir ke 10barG, melalui peredam eksentrik, dan pelat pengurangan kebisingan Monel dipasang di tengah. Kemudian, diameter pipa diperbesar oleh peredam eksentrik, dan laju aliran media oksigen dikontrol di bawah 10m/s. Produk nitrogen bertekanan tinggi, produk nitrogen pertama-tama dicekik hingga 10bar, melewati pelat pengurangan kebisingan stainless steel, dan kemudian memasuki bukaan throttle menara pengurangan kebisingan, komponen pengurangan kebisingan baja karbon; di dalam dinding ledakan).
Menara knalpot juga dapat dikombinasikan dengan sistem kompresor udara, tekanan kompresor udara dan pengurangan kebisingan (dihitung sesuai dengan jumlah kompresor udara), melalui menara knalpot, dan udara dekompresi dari sistem pemurnian, tekanan dan aliran balik , dan bagian pelepasan.
Sistem pendingin ekspansi
Ada tiga jenis ekspander: ekspander tekanan rendah, ekspander tekanan sedang, dan ekspander cair.
Untuk jenis gas expander tertentu, semakin besar volume aliran media kerja, semakin tinggi efisiensinya. Umumnya, efisiensi ekspander tekanan rendah dengan laju aliran lebih besar dari 8000Nm³ adalah 85∽88 persen , dan efisiensi laju aliran kurang dari 3000∽8000Nm³ akan serendah 70∽80 persen .
Ekspander tekanan sedang umumnya mengadopsi yang diimpor buatan China (suku cadang). Efisiensi expander yang diimpor adalah 82∽91 persen (tekanan akhir kurang dari 4 poin) dengan volume udara di atas 8000Nm³/h; efisiensi expander domestik adalah 78∽87 persen (tekanan akhir kurang dari 5 poin).
Sebelum memulai expander, perlu dibersihkan (untuk menghilangkan kotoran dalam sistem perpipaan dan kotoran dalam volute expander), dan kemudian gas penyegel (biasanya disediakan oleh ujung booster) dimasukkan, dan kemudian sirkulasi dan sirkulasi internal sistem oli eksternal dilakukan. Setelah tes interlock selesai, itu bisa dimulai. Setelah melewati uji dingin, dapat dikencangkan dengan dingin. Mulai dingin membutuhkan pemanas tangki untuk memulai, bukan setelah operasi normal. Pada titik ini, panas dan dingin bantalan telah seimbang.
Inti dari ekspander cair adalah menggunakan kepala tekanan cairan bertekanan tinggi untuk melakukan pekerjaan hidrolik (pada saat yang sama, entalpi cairan berkurang, tetapi jauh dari gas). Umumnya, pabrik pemisahan udara tekanan internal di atas 40,000 nilai dapat menggunakan ekspander cair untuk menggantikan katup throttle cair-udara bertekanan tinggi. Keuntungannya adalah mekanisme ekspansi cair digunakan untuk mendinginkan dan memperluas pembangkit listrik untuk mencapai tujuan penghematan energi, yang umumnya dapat mencapai penghematan energi sekitar 2 persen , tetapi investasinya puluhan juta yuan.
Sistem Kolom Distilasi
Menara kelas 1.5∽50000 menggunakan lebih banyak menara baki saringan, dan diameter menara pelat sirkulasi di bawah kelas 15000 memiliki lebih banyak keuntungan (konveksi cair lebih lama, tetapi produksinya rumit). Empat menara pelimpah didominasi oleh lebih dari 30.000 tingkat, dan konsumsi energi menara yang dikemas rendah, tetapi ketinggian menara harus ditingkatkan 5 meter. Pemisahan udara lebih dari 50.000 grade lebih menguntungkan, terutama ketika menara atas dan bawah disusun secara paralel.
Kolom kemas digunakan untuk kolom atas, kolom argon mentah dan kolom argon halus. Pabrikannya umumnya Sulzer atau Tianda Beiyang. Sumber dingin menara argon mentah umumnya adalah udara cair yang diperkaya oksigen, dan gas limbah dapat dibuang ke pipa nitrogen kotor, sehingga konsumsi energi rendah ketika sistem argon dihentikan. Sumber panas menara argon adalah udara cair yang diperkaya oksigen atau nitrogen di menara bawah, dan sumber dingin dapat berupa udara cair tanpa lemak atau nitrogen cair. Umpan bisa dalam fase cair atau gas. Perlu dicatat bahwa persyaratan penyegelan kondensor kolom argon mentah tipe pelat relatif tinggi, jika tidak produk argon tidak memenuhi syarat.
Pendingin utama meliputi lapisan tunggal, lapisan ganda vertikal, lapisan ganda horizontal, tiga lapisan vertikal dan pendinginan utama film jatuh (oksigen cair dan penurunan oksigen gas, dengan aliran nitrogen).
Ada 6 cara untuk mengatur sistem kolom distilasi:
(1) Susunan vertikal menara atas dan bawah merupakan susunan konvensional. Ketinggian menara bawah rendah, dan sulit bagi cairan menara bawah untuk memasuki menara atas atau kondensor menara argon tebal tanpa menara bawah (dapat memenuhi tekanan balik ke atas dari seluruh fase cair dalam pipa, dan diameter pipa tidak boleh kecil saat ini);
(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 adalah densitas , nu adalah laju aliran, posisi inlet adalah 1 persen dari ketinggian pipa penguapan, diperlukan diameter pipa sempit yang tepat, dan derajat subcooling cair tidak besar);
(3) Kolom atas diatur di bagian destilasi argon. Dua pompa oksigen yang bersirkulasi digunakan untuk menghubungkan kolom atas. Ketinggian kolom atas yang lebih rendah dapat memecahkan masalah bahwa cairan di kolom bawah tidak dapat masuk ke kolom atas atau kondensor kolom argon mentah.
(4) Kolom atas disusun dalam bagian-bagian fraksi argon dan dihubungkan oleh pompa sirkulasi. Bagian atas kolom argon mentah terletak di bagian atas kolom atas, yang dapat mengurangi ruang kotak dingin.
(5) Menara diatur secara independen dan dihubungkan oleh pompa sirkulasi, dan pendingin utama berada di bagian atas menara. Keuntungannya adalah pendingin utama dapat dibuat besar;
(6) Menara atas diatur secara independen di tempat yang dingin dan dihubungkan oleh pompa sirkulasi. Bagian atas kolom argon mentah terletak di bagian atas kolom atas. Keuntungannya adalah pendinginan utama dapat dibuat sangat besar, dan ruang kotak dingin juga dapat dikurangi.
Sistem Pompa Cair
Pompa horizontal diatur secara horizontal di bawah pipa pembuangan (cairan masuk ke pipa), dan perlu untuk mengatur gas pemanas (dipasang di pompa, atau filter sebelum pompa untuk mencegah kotoran masuk), penyegelan udara, pembuangan dan pembuangan valve (lower drain, high exhaust ) dan pipa balik (liquid inlet), kecepatan putar pompa horizontal tidak boleh terlalu tinggi, dan tekanan umum di bawah 30 barg. Pompa horizontal memiliki beban yang lebih baik pada bantalan susut dingin karena tata letak horizontal, tetapi keseimbangan dinamis dari rotor kecepatan tinggi tidak cukup baik.
Pompa vertikal mengadopsi pengaturan suspensi bantalan (pipa saluran masuk air lebih tinggi dari pipa pembuangan), yang menanggung gaya tarik ke bawah yang besar. Pusat gravitasi rotor dan poros digabungkan kembali, dan kecepatannya bisa sangat tinggi; umumnya di atas 30bar, perlu untuk mengatur: udara balik sebelum pompa (Perhatikan bahwa tidak ada pompa horizontal), gas pemanas (diatur sebelum filter pompa, asupan tinggi), gas penyegelan, katup buang (knalpot rendah, knalpot tinggi , periksa apakah benar-benar dingin selama pra-pendinginan) dan pipa balik (tahap pemasukan cairan kembali). Pompa vertikal umumnya multi-tahap, dan pipa balik tidak boleh ke bawah (datar, atau miring ke atas), jika tidak, gas tidak akan keluar, yang akan dengan mudah menyebabkan kavitasi pompa. juga,
Pompa oksigen cair Pompa nitrogen cair siaga dingin, tekanan gas penyegelan pompa nitrogen cair lebih besar dari 7barG; tekanan gas penyegelan pompa oksigen adalah 4barG (tekanan menara bawah dapat dipenuhi oleh nitrogen); Argon cair diuapkan dan disegel, dan laju aliran harus memiliki margin 20 persen. Umumnya, katup balik dari pompa argon cair itu sendiri dikendalikan oleh bypass tekanan, dan tingkat aliran katup keluar dikendalikan oleh kontrol loop ganda.
Sistem Kompresi Produk
Permeasi nitrogen dapat memenuhi udara tekan umum, kompresor turbo nitrogen memiliki tekanan lebih tinggi, dan jenis roda gigi lebih hemat energi.
Oksigen dikompresi hingga 30 bar melalui baris (8 tahap) sesuai dengan tekanan satu silinder (tekanan rendah) dan dua silinder (tekanan tinggi dan tekanan rendah), umumnya di bawah 30 barg, perlu mengatur gas penyegelan 5 barg ( tekanan nitrogen dapat dipenuhi), dan pada saat yang sama Karena media oksigen adalah cincin api suhu tinggi dan tekanan tinggi, semua bagian arus berlebih terbuat dari paduan tembaga, dan nitrogen pengaman perlu dipasang, yang biasanya dipertimbangkan oleh rekayasa desain; harga penetrasi oksigen impor relatif tinggi, sekitar 2 kali lipat dari produk dalam negeri, dan umumnya tidak digunakan. Saat ini, penetrasi oksigen umumnya digunakan, tekanan pelepasan adalah 3∽30barG, dan laju aliran di atas 8000Nm³/jam. Namun, laju alirannya kecil dan efisiensi permeabilitas oksigennya rendah, umumnya 8000Nm³/jam (55 persen )∽80000Nm³/jam (68 persen ).
Umumnya cocok untuk proses kompresi oksigen, mulai dari 3∽30 barg, tetapi sering menggunakan proses kompresi internal supercharger (umumnya efisiensi di atas 70 persen, ada pembatasan lalu lintas, efisiensi lebih dari 10 poin lebih tinggi dari oksigen , bahkan dapat mengimbangi Keuntungan dari kehilangan energi tambahan yang relatif lebih sedikit setelah kompresi, tetapi tekanan kompresi internal baja perlu ditingkatkan untuk menghindari fluktuasi dalam sistem pertukaran panas) untuk membandingkan dan menentukan konsumsi energi setelah skema.
Apa perusahaan terkenal di industri ini?
Terletak di Zona Pengembangan Ekonomi dan Teknologi Hangzhou, Hangzhou Fuyang H Gas Zhejiang Technology Co, Ltd adalah salah satu perusahaan yang mengkhususkan diri dalam penelitian, pengembangan, produksi dan pengoperasian peralatan gas industri. Perusahaan ini memiliki pusat penelitian dan pengembangan, pusat layanan manufaktur dan pemasaran, serta tenaga profesional dan teknis tingkat tinggi. Menyediakan pelanggan dengan konsultasi teknis, desain program, manufaktur produk, pelatihan personel, instalasi, commissioning dan layanan lainnya.
