Jedinica za razdvajanje zraka

Što je jedinica za odvajanje zraka?

 

Jedinica za odvajanje zraka je industrijski objekt. Prvo funkcionira hlađenjem i učvršćivanjem zraka. Zatim, koristeći kriogenu destilaciju na temelju različitih vrelišta plinova u zraku, atmosferu razdvaja u glavne komponente, uglavnom uključujući kisik, dušik i argon. Proizvedeni čisti plinovi široko se koriste u industrijskim i medicinskim područjima. Proces je energija - intenzivna i oslanja se na komponente kao što su kompresori, destilacijski stupovi i molekularni sita. Također, ASU može razdvojiti atmosferu u svoje primarne komponente poput dušika, kisika, a ponekad i argona i drugih rijetkih plinova, obično sastavljenih od elemenata, uključujući zračne kompresore, sustave za pročišćavanje zraka, izmjenjivače topline, kriogene rashladne sustave i stupce za destilaciju.

Metode razdvajanja zraka

NewTek vam pruža rezanje - Edge Gas Solutions

Kriogena destilacija

Kriogena destilacija prvo ohladi zrak kako bi ga ukazala, a zatim selektivno razdvaja svoje komponente na temelju njihovih razlika u vrelištu kroz destilaciju. To proizvodi visoku - plin čistoće, ali troši puno energije. Sustav zahtijeva čvrsto integrirane izmjenjivače topline i stupce za odvajanje kako bi se održala učinkovitost, a rashladna energija dolazi iz kompresora ulaznog zraka.
Da bi se postigle niske temperature, postrojenja za odvajanje zraka koriste dva ciklusa hlađenja: koristeći izotermalno gašenje pomoću uređaja za gas ili izentropske ekspanzije putem ekspandera. Kriogena oprema mora biti smještena u "hladnoj kutiji" (izolirano kućište) kako bi se smanjila gubici hlađenja.

 

Ostale metode razdvajanja zraka

●Tehnologija razdvajanja membrane: niska potrošnja energije i fleksibilni parametri. Soba - Temperaturne polimerne membrane proizvode 25% - 50% kisik - obogaćen zrak; Keramičke membrane (ITM i OTM) zahtijevaju temperature od 800 - 900 stupnjeva i mogu proizvesti visoku - čistoću kisik veće od 90%. Oni se mogu koristiti za proizvodnju kisika - osiromašeni ili dušik - obogaćen plinom za spremnike goriva za putničke zrakoplove kako bi se smanjio rizik, a također može osigurati zrakoplov obogaćen kisikom za pilote visokih, bez premrti, bez imsussuriziranih zrakoplova.

●Adsorpcija ljuljanja tlaka (PSA): Rad na sobnoj temperaturi i ne zahtijeva ukapljenje, PSA koristi zeolit ​​("A" molekularna spužva ") za visoku adsorpciju tlaka - i smanjena - desorpcija tlaka na odvojeni kisik i nitrogen. Ovaj kompaktni kompresor može se koristiti za izradu prijenosnih medicinskih koncentratora kisika. Adsorpcija ljuljanja vakuumskog tlaka (VPSA) je slična, pri čemu se samo ciljni plin desorbira pri subatmosferskom tlaku

Nabavite besplatni citat!

 

Princip rada jedinice za razdvajanje zraka (ASU)

Iako jedinice za razdvajanje zraka mogu koristiti različite tehnologije, poput adsorpcije odvajanja membrane i ljuljanja tlaka, kriogena frakcija (destilacija) ostaje glavna tehnologija jezgre za postizanje učinkovitog, visokog - razdvajanja čistoće. Njegov tipični proces rada podijeljen je u četiri ključne faze:

 

 

Faza kompresije

Atmosferski zrak prvo se uvlači u ASU, a zatim unosi multi - faze kompresorski sustav za pritisak. Temeljna svrha ove faze je povećati tlak zraka, smanjujući na taj način potrošnju energije i poboljšanje učinkovitosti u sljedećim procesima hlađenja i razdvajanja. Tlak zraka se obično kontrolira u rasponu od 5-10 BARG-a, postavljajući temelj za naknadne procese.

 

Faza pročišćavanja

Zrak pod pritiskom prvo prolazi kroz sustav pročišćavanja kako bi se uklonili nečistoće, prvenstveno vlaga, ugljični dioksid i količina ulja, prašine i drugih zagađivača u tragovima. Ovaj je korak presudan: osigurava visoku čistoću konačnog izlaznog plina, ispunjavajući zahtjeve industrijske i medicinske primjene; Također sprječava da se nečistoće smrzavaju ili nakupljaju u sljedećem niskom temperaturnom okruženju -, sprječavajući začepljenje izmjenjivača topline, cjevovoda i druge opreme, čime se osigurava stabilan rad jedinice.

 

Faza hlađenja

Pročišćeni komprimirani zrak ulazi u rashladni sustav koji se sastoji od izmjenjivača topline i hladnog ciklusa (poput ciklusa Linde ili Kraut), gdje se postupno hladi na nisku temperaturu. Budući da se kriogena frakcioniranje temelji na razlikama u vrelim točkama između plinovitih komponenti, postupak hlađenja smanjuje zrak na njegovu temperaturu ukapljenja, pretvarajući plinoviti zrak u tekući zrak, pripremajući ga za naknadno odvajanje destilacije.

 

Faza odvajanja

Tekući zrak se dovodi u jedan - ili multi {- Stage destilacijski toranj, gdje su njegove komponente razdvojene frakcijskom destilacijom. Razlike u točke ključanja između plinova ključne su za odvajanje: dušik, s najnižom točkom ključanja, isparava se i raste iz tekućeg zraka, a prikuplja se na vrhu tornja. Kisik, s višom točkom ključanja, ostaje na dnu tornja i ispušta se kao tekućina ili plin. Ako se Argon mora razdvojiti, budući da se njegova vrelanje leži između dušika i kisika, on se može izvući iz sredine tornja kroz specijalizirani dio destilacije.

Radni proces jedinice za razdvajanje zraka (ASU) i jezgrene komponente

 

Komprimirani zrak iz zračnog kompresora prvo se ohladi zrakom pre - rashladnim sustavom prije nego što ga molekularni sita ukloni kako bi se uklonili nečistoće poput vlage, ugljičnog dioksida i ugljikovodika. Pročišćeni zrak se zatim podijeli na dvije staze: jedna se šalje izravno u gornji stupac destilacijskog tornja, dok se drugi proširuje i ohladi ekspanderom prije nego što je poslan u donji stupac. Unutar kule za destilaciju, rastuća para i padajuća tekućina prolaze izmjenu i odvajanje topline, na kraju stvarajući visoki - čistoća čistoća na vrhu gornjeg stupca i visoki - čistoća kisika na dnu.
 

● Sustav kompresije:

Sadrži filter za ulaz zraka (za filtriranje prašine), kompresor zraka (za tlak zraka), međustavni hladnjak kompresora zraka (za smanjenje temperature i održavanje učinkovitosti) i prigušivač zračnog kompresora (za smanjenje buke).

● Pre - Sustav hlađenja:
Sadrži vodu - rashladni toranj, zrak - rashladni toranj (za razmjenu topline i smanjenje temperature), vodenu pumpu (za osiguranje vode za hlađenje) i hladnjaka (za pružanje dubokog hlađenja).

● Sistem za pročišćavanje:
Jezgra je molekularno sito adsorber (za uklanjanje nečistoća) zajedno s prigušivačem dušika (za smanjenje buke ispušnih plinova).

● Sustav razmjene topline:

Uključuje glavni izmjenjivač topline (za izmjenu topline između zraka i niskog - Temperaturni plin za smanjenje temperature) i potkolenica (za hlađenje tekućih proizvoda za smanjenje gubitaka od isparavanja).

● Destilacijski sustav:
Uključuje toranj za destilaciju (za plin - Tečno odvajanje kontakta) i kondenzator - isparivač (za održavanje ciklusa destilacije).

● Sustav isporuke proizvoda:

Sastoji se od stanice za regulaciju tlaka (za regulaciju tlaka) i mjerne stanice (za mjerenje protoka).

● Sustav sigurnosne kopije tekućine:

Uključuje spremnici za skladištenje tekućine (za skladištenje tekućeg kisika i tekućeg dušika), spremnici za skladištenje plina (za puferiranje plinovitih proizvoda) i tekući isparivač (za tekućinu u nuždi - do - pretvorba plina).

Primjene jedinice za razdvajanje zraka

 

 

 

 

 

Medicinska zdravstvena zaštita
 

Industrijska proizvodnja
 

Hrana i pića
 

Energetska proizvodnja

 

Jedinica za odvajanje zraka u procesu industrijskih plinova

Zrak se prvenstveno sastoji od dušika (otprilike 78,1%), kisika (otprilike 20,9%), argona (otprilike 0,9%) i malih količina drugih plinova. Trenutno je najčešće korištena metoda razdvajanja zraka u industriji kriogeno odvajanje, poznata i kao kriogena destilacija. U osnovi, to uključuje ukapljivanje plina, obično pomoću mehaničkih metoda poput ekspanzije prigušivanja ili širenja adijabata. Zrak se prvo komprimira i ohladi, a zatim se destilira koristeći razlike u vrelištima između plinova kako bi ih odvojili.

Ključni čvorovi i funkcije protoka procesa

● Protok zraka

Temeljni ulazni parametar (mjeren u NM³/H) koji izravno određuje ASU proizvodnu skalu/kapacitet (npr. 68,500 nm³/h za medij - ASU u normalnom radu).

Nenormalnosti: naglo povećava kompresore preopterećenja (veća potrošnja habanja/energije) i poremećaj pročišćavanja/hlađenja/destilacije (neuravnoteženi plin - tekućina/termodinamika, manja učinkovitost/prinos); Prekomjerno nizak protok smanjuje korištenje opreme i povećava jedinične troškove.

● Protok komprimiranog zraka

Promjena brzine protoka Post - kompresija; Protok izlaza mora odgovarati procesu sustava, osigurati dovoljan tlak za kriogene/destilacijske operacije i održavati stabilnost.

Kontrola: Podesite otvor za otvor ili kompresor za ulaz za ulaz za precizno upravljanje protokom/tlakom.

Rizici: Ortegs uzrokuje opasnosti opreme; Nedovoljna ograničenja tlaka ukapljivanje/odvajanje; nestabilan protok narušava adsorpciju molekularnog sita (neadekvatno uklanjanje nečistoće).

● Pročišćeni protok zraka

Kritično za kriogeno odvajanje nakon uklanjanja vlage/co₂/ugljikovodika putem sušilica zraka; Zahtijeva stabilnost i usklađenost dizajna.

Utjecaji: nenormalni protok neravnoteža frakcionirajući toranj plin - Tekući omjer (npr. Prekomjerna brzina protoka ubrzava uspon plina, smanjenje vremena/učinkovitosti kontakta i čistoće proizvoda); Preko - Standardne nečistoće uzrokuju zaleđivanje/začepljenje kriogene opreme.

● Plin - Brzina protoka tekućine u kulama za destilaciju

Plin - FASE FROME BRZINJA: KLJUČ ZA UČINKOVANJE (npr. Početna destilacija u dvostrukom - Tower Donji toranj proizvodi rastući dušik/silazni kisik - bogatu tekućinu). Odgovarajući protok osigurava dovoljan plin - tekući kontakt (toplina/masa razmjena); Višak uzrokuje poplavu tornja (nakupljanje tekućine, poremećena destilacija) i niska učinkovitost odvajanja.

Tekućina - Fazni protok: protoci kontra -protoka s plinom; Protok (npr., Ogromni kisik - bogata tekućina od donjeg tornja do gornjeg tornja) mora odgovarati protoku plina. Višak poplava kule; Insuficijencija smanjuje pranje nečistoće (slaba čistoća); Nestabilni protok narušava kondenzator - Ispunjavanje topline isparavanja (utječe na energetsku ravnotežu/odvajanje).

● Brzina protoka plina i otpadnog plina

Protok kisika proizvoda: Kontroliran od strane potreba korisnika (npr. Veliki protok za proizvodnju čelika, visoka čistoća za medicinsku upotrebu); podešena pomoću parametara destilacije (omjer refluksa, temperatura, tlak). Fluktuacije utječu na proizvodnju (npr. Nestabilna učinkovitost/kvaliteta čelika).

Protok dušika: precizno kontroliran (putem destilacijskog plina - Raspodjela tekućine, refluks tekući dušik) za kemikalije/elektroniku (npr. Stabilan visoki - čistoća čistoća kao čipski štitnički plin); Odstupanja uzrokuju oksidaciju.

Protok otpadnog plina: sadrži neraspoložene plinove; Nakon hlađenja ekspandera, dio regenerira hladne molekularne sita, ostatak otvora. Višak ukazuje na nisku učinkovitost odvajanja (izgubljeni plin, visoka energija) i lošu regeneraciju sita (smanjena adsorpcija/stabilnost).

Metode kontrole i regulacije protoka

● Regulacija ventila

Ventil za gas: ventil za gas je najčešće korišteni uređaj za upravljanje protokom koji kontrolira protok promjenom otvaranja ventila kako bi se promijenila površina protoka tekućine. U jedinicama za odvajanje zraka, ventili gasa često se koriste za kontrolu protoka dovodnog zraka, komprimiranog zraka i komponenti plina i tekućine unutar svakog stupca. Na primjer, prije nego što zrak uđe u stupac za destilaciju, ventil za gas može se koristiti za podešavanje brzine protoka kako bi se ispunili zahtjevi za dovodom destilacije. Iako ventili za gas nude prednosti kao što su jednostavna struktura i jednostavnost rada, oni također stvaraju određeni pad tlaka tijekom postupka prilagođavanja, što rezultira gubitkom energije.

Regulacijski ventil: regulacijski ventil obično se koristi zajedno s automatiziranim upravljačkim sustavom za automatsko podešavanje otvaranja ventila prema postavljenom protoku. Regulacijski ventili često se instaliraju na točke upravljanja protokom ključeva u jedinicama za odvajanje zraka, poput izlaznih cjevovoda za kisik i dušik proizvoda. Na temelju stvarnih - podataka o vremenskom protoku, regulator automatski podešava otvor ventila za održavanje brzine protoka unutar raspona skupa. U usporedbi s ventilima za gas, regulacijski ventili nude veću točnost regulacije i brži odziv, što ih čini prilagodljivijim različitim radnim uvjetima tijekom rada jedinice.

● Podešavanje kompresora

Podešavanje voditelja za ulaz: Za kompresore centrifugalnog zraka, volumen usisnog zraka može se mijenjati podešavanjem kuta ulaznih vodiča, čime se kontrolira brzina protoka komprimiranog zraka. Da bi se povećala brzina komprimiranog protoka zraka, povećava se otvor za ulaz vodiča kako bi se omogućilo više zraka da uđe u kompresor; Suprotno tome, otvaranje Vodiča za ulaz vodi se smanjuje kako bi se smanjio volumen zraka. Prilagođavanje voditelja za ulaz nudi prednosti širokog raspona podešavanja i relativno minimalne potrošnje energije tijekom podešavanja. To osigurava da brzina protoka komprimiranog zraka zadovoljava zahtjeve procesa uz održavanje učinkovitog rada kompresora.

Podešavanje brzine: Brzina protoka također se može prilagoditi promjenom brzine kompresora. Koristeći tehnologiju regulacije brzine promjenjive frekvencije, brzina kompresora može se fleksibilno prilagoditi na temelju stvarnih zahtjeva za protokom. Kad uređaj zahtijeva manju brzinu komprimiranog zraka, brzina kompresora se smanjuje; Kada je potrebna veća brzina protoka, brzina se povećava. Prilagođavanje brzine nudi brzo vrijeme odziva i može se brzo prilagoditi promjenama protoka procesa, ali postavlja velike potrebe na motornim i upravljačkim sustavom.

● Regulacija refluksa

Regulacija refluksa uobičajena je metoda kontrole protoka u jedinicama za odvajanje zraka. Na primjer, u stupcu za destilaciju, omjer tekućine plina - unutar stupca kontrolira se podešavanjem brzine protoka refluksa, utječući na tako učinkovitost destilacije i brzinu protoka proizvoda. Da bi se poboljšala čistoća proizvoda, brzina protoka refluksa može se povećati kako bi se omogućila odjeljak za destilaciju unutar stupca kako bi se učinkovitije odvajalo nečistoće od plina. Da bi se povećao prinos proizvoda, brzina protoka refluksa može se smanjiti. Regulacija refluksa mora se koristiti zajedno s drugim metodama kontrole protoka kako bi se osiguralo stabilan rad stupca destilacije u različitim radnim uvjetima.

Nadgledanje protoka i sigurnost sigurnosti

● Sustav praćenja protoka

Da bi se precizno nadgledao protok na ASU ključnim točkama, obično se prihvaća napredni sustav praćenja protoka, uglavnom sastavljen od senzora protoka, krugova prijenosa signala, te instrumenata za prikaz i upravljanje.

●Senzori protoka:

Protok protoka otvora: Izmjerite protok kroz diferencijal tlaka od tekućine koja prolazi kroz otvor; Jednostavan, nizak - trošak, ali ograničena točnost.

Vortex Flowmjeri: Otkrivanje frekvencije vrtloga iz tekućine koja prolazi kroz vrtložni generator; Visoka točnost, širok raspon mjerenja.

Mjesto protoka mase: izravno mjerite protok mase tekućine, ne utječe na promjene temperature/tlaka/gustoće; Ultra - visoka točnost, idealna za mjerenje protoka plina.

● Upravljanje prijenosom i prikazom signala:

Senzori protoka pretvaraju protočne signale u električne/digitalne signale, prenose se na prikaz i upravljačke instrumente. Ovi instrumenti prikazuju stvarni - vremenski protok u svakoj točki, pokrenite alarme ako protok premašuje postavljene raspone i povežite se s automatizacijskim sustavom za automatsko podešavanje protoka.

●Sigurnosne mjere

Nenormalne fluktuacije protoka u ASUS -u mogu uzrokovati sigurnosne rizike, zahtijevajući učinkovite sigurnosne mjere:

Protočni alarmi i blokade:
Sustav za praćenje ima gornje/donje granice alarma; Zvučni/vizualni alarmi aktiviraju se kada protok nije izvan raspona. Uređaji za blokiranje sprječavaju ozbiljne nesreće: npr. Auto - isključivanje zračnih kompresora ako je protok zraka u feedu prenizak (da bi se izbjeglo oštećenje opreme) ili automatsko - Podešavanje otvora ventila/isključivanje određene opreme ako proizvod O₂/n₂ protok fluktuira abnormalno.

Održavanje i njegu opreme:
Redovito održavajte opremu za praćenje protoka, upravljačke uređaje i cijeli ASU: pregledajte senzore protoka na blokadu/oštećenje (očistite/zamijenite odmah), provjerite/uklanjanje pogrešaka (osigurajte fleksibilnost/pouzdanost) i pregledajte ključnu opremu (npr. Kompresore) za stabilne performanse. To smanjuje nepravilnosti protoka od kvarova opreme i poboljšava operativnu sigurnost.

Preporučeni parametri protoka za jedinice za razdvajanje zraka različitih vaga

●Mali - skala asus

Prikladno za scenarije s niskom potražnjom plina, poput laboratorija i malih tvornica.

Core Parameters: Process air flow rate 50-500 Nm³/h; product oxygen flow rate 10-200 Nm³/h (purity >99.5%), product nitrogen flow rate 20-300 Nm³/h (purity >99.9%).​

Karakteristike: Precizno kontrolirajte brzinu protoka svake komponente kako bi se osigurala stabilna opskrba visokim - plinom čistoće za malu proizvodnju ili eksperimente skale skale.

●Srednji - skala ASUS

Široko služe općim industrijskim poduzećima kako bi se zadovoljile redovite potražnje za plinom.

Temeljni parametri: Proces protoka zraka 3000-20 000 nm³/h; Stopa protoka kisika u proizvodu 1.000-10.000 nm³/h (čistoća ≈99,6%), stopa protoka dušika u proizvodu 1.500-15.000 nm³/h (čistoća do 99,99%).

Karakteristike: viši zahtjevi za kontrolu protoka na ključnim čvorovima (npr. Feed zrak, komprimirani zrak, plin - protok tekućine u kulama za destilaciju); Oslanjajte se na napredne automatizirane sustave i preciznu opremu kako biste osigurali učinkovit, stabilan rad i kvalitetu proizvoda.

●Veliki - skala asus

Koristi se u velikim scenarijima industrijske proizvodnje skale -, poput velikih čeličnih mlinova i kemijskih postrojenja.

Jezgreni parametri: Proces protoka zraka preko 50 000 nm³/h (neki prelaze 100 000 nm³/h, npr. ASU u velikom čeličnom konglomeratu doseže 80.000 nm³/h); Brzina protoka kisika u proizvodu 30 000-50 000 nm³/h (zadovoljava stroge zahtjeve čistoće za izradu čelika), protok dušika u proizvodu 40.000-60 000 nm³/h.

Karakteristike: velike poteškoće u kontroli protoka; zahtijevaju naprednije i pouzdane tehnologije praćenja i regulacije kako biste osigurali stabilan i učinkovit rad pod velikim opterećenjem, pružajući kontinuirani visoki - kvalitetni plin za veliku proizvodnju skale.

Kao jedan od najcjenjenijih proizvođača i dobavljača jedinica za razdvajanje zraka u Kini, toplo vas pozdravljamo na veleprodajnoj jedinici za odvajanje zraka visoke čistoće od naše tvornice. Svi proizvodi izrađene po mjeri su visokokvalitetne i konkurentne cijene.