Globoko kriogeno ločevanje zraka je postopek, ki ločuje kisik, dušik in druge pline iz zraka z uporabo nizkotemperaturne tehnologije. Globoko kriogeno ločevanje zraka se kot napredna metoda za proizvodnjo industrijskih plinov pogosto uporablja v panogah, kot so metalurgija, kemijsko inženirstvo in elektronika. Zasnova celotne opreme za globoko kriogeno ločevanje zraka ne zahteva le tehnične natančnosti, temveč tudi skladnost z industrijskimi standardi in zahtevami strank, da se zagotovi stabilno delovanje in ekonomske koristi. Ta članek bo obravnaval zahteve za zasnovo celotne opreme za globoko kriogeno ločevanje zraka, pri čemer bo zajel ključne vidike zasnove, inženirske točke in previdnostne ukrepe pri praktični uporabi.
1. Osnovne zahteve glede oblikovanja
Pri načrtovanju celotne opreme za globoko kriogeno ločevanje zraka je treba najprej določiti osnovne zahteve, kot so proizvodna zmogljivost, stanje surovega zraka, čistost in količina produkta itd. Proizvodna zmogljivost celotne opreme za globoko kriogeno ločevanje zraka se zelo razlikuje glede na različna področja uporabe in se običajno giblje od sto do tisoč kubičnih metrov na uro. Poleg tega je treba nečistoče v surovem zraku, kot sta vlaga in ogljikov dioksid, odstraniti s fazo predobdelave, da se zagotovi, da lahko oprema izvaja globoko kriogene operacije v stabilnih in nemotenih pogojih. Zato je treba pri načrtovanju sistema za predobdelavo v celoti upoštevati ravni onesnaževal v lokalnem zraku in delovno okolje opreme.
2. Upoštevanje zasnove sistema
Postopek načrtovanja opreme za globoko kriogeno ločevanje zraka vključuje več ključnih sistemov, vključno s kompresijskim sistemom, sistemom za izmenjavo toplote, sistemom ločevalnega stolpa in sistemom za destilacijo. Zasnova kompresijskega sistema mora zagotavljati učinkovito in zanesljivo oskrbo z visokotlačnim zrakom, primernim za globoko kriogeno ločevanje. Toplotni izmenjevalniki so ključne komponente, ki zagotavljajo izvedbo globokega kriogenega procesa, ki zahteva visoko toplotno učinkovitost. Običajno se za zagotavljanje učinkovitega prenosa toplote in enakomernega pretoka plina uporabljajo ploščno-rebrasti toplotni izmenjevalniki. Hkrati mora zasnova ločevalnega stolpa in destilacijskega sistema izpolnjevati zahteve glede čistosti produktnega plina, zato sta še posebej pomembna izbira embalaže, pladnjev in optimizacija pogojev destilacijskega procesa. V destilacijskem stolpu se različne plinske komponente učinkovito ločujejo s ponavljajočimi se postopki izmenjave toplote in kondenzacije ter izhlapevanja, pri čemer nastajajo visoko čisti kisik, dušik ali argon.
3. Sistemi za avtomatizacijo in krmiljenje
Avtomatizirano krmiljenje je nepogrešljiv del zasnove sistemov za globoko kriogeno ločevanje zraka. Sodobna celovita oprema za globoko kriogeno ločevanje zraka običajno vključuje popolnoma avtomatiziran krmilni sistem za doseganje natančnega nadzora parametrov, kot so temperatura, tlak in pretok. To ne le znatno zmanjša težave pri obratovanju, temveč tudi izboljša varnost in stabilnost sistema. Sistem za krmiljenje procesov običajno sestavljata PLC (programirljivi logični krmilnik) in DCS (porazdeljeni krmilni sistem), ki v realnem času zbirata ključne parametre za nadzor in optimizacijo, kar zagotavlja stabilno delovanje opreme v različnih pogojih obremenitve. Za obvladovanje izrednih razmer mora imeti krmilni sistem tudi zmogljivosti za diagnosticiranje napak, ki so sposobne hitro odkriti morebitne težave in sprejeti ustrezne ukrepe.
4. Varčevanje z energijo in varstvo okolja
Varčevanje z energijo je pomemben dejavnik pri načrtovanju opreme za globoko kriogeno ločevanje zraka. Učinkovita zasnova kompresorjev in toplotnih izmenjevalnikov igra pomembno vlogo pri zmanjševanju porabe energije. Poleg tega je rekuperacija odpadne toplote pogost ukrep za varčevanje z energijo, ki lahko izkoristi odpadno toploto iz hladilnega procesa za zagotavljanje energetske podpore drugim procesom, s čimer se izboljša splošna učinkovitost izrabe energije. Kar zadeva varstvo okolja, mora načrtovanje globokega kriogenega ločevanja zraka v celoti upoštevati morebitne težave z onesnaževanjem okolja v proizvodnem procesu, kot sta onesnaženje s hrupom in emisije izpušnih plinov. Med fazo načrtovanja je treba dodati obdelavo zvočne izolacije in ustrezne načrte za čiščenje izpušnih plinov, da se izpolnijo ustrezne predpise in standarde o varstvu okolja.
5. Stroškovna učinkovitost in izbira opreme
Ocena stroškovne učinkovitosti celotne opreme za globoko kriogeno ločevanje zraka neposredno vpliva na njeno zasnovo in izbiro. Pod predpostavko izpolnjevanja proizvodnih zahtev morata biti izbira in obseg opreme čim nižji glede na začetne investicijske stroške in obratovalne stroške. Izbira proizvodnih materialov, učinkovitost izmenjave toplote, vrste kompresorjev in izbira procesnega toka so ključni dejavniki, ki vplivajo na stroškovno učinkovitost. Ustrezna izbira opreme ne le zmanjša začetno naložbo, temveč tudi dolgoročno učinkovito zniža stroške vzdrževanja in delovanja, s čimer se dosežejo višji ekonomski donosi med proizvodnim procesom.
6. Namestitev in zagon na kraju samem
Zasnova celotne opreme za globoko kriogeno ločevanje zraka ni omejena le na fazo risanja; upoštevati je treba tudi zahteve za namestitev in zagon na kraju samem. Med fazo namestitve je treba zagotoviti natančno poravnavo vsake komponente, da se prepreči puščanje na cevnih priključkih. Med postopkom zagona je potreben celovit pregled stanja delovanja vsakega sistema, da se zagotovi, da oprema deluje v optimalnem stanju. Zaradi kompleksnosti opreme za globoko kriogeno ločevanje zraka zagon običajno izvede profesionalna inženirska ekipa, vključno z več preizkusi in prilagoditvami parametrov, kot so čistost plina, tlak in pretok, kar na koncu izpolnjuje zahteve zasnove in standarde strank.
Zaradi nenehnih sprememb v industrijskih zahtevah in tehnološkem napredku se nenehno optimizira tudi zasnova opreme za globoko kriogeno ločevanje zraka. Prihodnja oprema za globoko kriogeno ločevanje zraka bo dala večji poudarek inteligenci in okolju prijaznosti. Z uvedbo naprednih tehnologij zaznavanja in tehnologij interneta stvari (IoT) lahko oprema doseže oddaljeno spremljanje in upravljanje ter učinkoviteje optimizira porabo energije. Poleg tega bo uporaba novih materialov, kot so učinkoviti materiali za izmenjevalnike toplote in konstrukcijski materiali, odpornejši na nizke temperature, še izboljšala delovanje in življenjsko dobo opreme. V kontekstu nenehne preobrazbe energetske strukture se bo oprema za globoko kriogeno ločevanje zraka širše uporabljala tudi pri proizvodnji čiste energije, kot je vodik, kar bo prispevalo k doseganju cilja ogljične nevtralnosti.
Za kakršne koli potrebe po kisiku/dušiku se obrnite na nas:
Anna Tel./Whatsapp/Wechat:+86-18758589723
Email :anna.chou@hznuzhuo.com
Čas objave: 23. junij 2025