Hlavný chladiaci box na separáciu kryogénneho vzduchu

V každej kryogénnej jednotke na separáciu vzduchu je komponent, ktorý skutočne zvláda separáciu a integráciu chladu, hlavný chladiaci box. Je to však viac ako len oceľový kryt. Je to nízkoteplotná štruktúra, ktorá drží pohromade destilačné kolóny, výmenníky tepla, potrubie a izoláciu. Pochopte toto zariadenie a pochopíte veľkú časť priemyselnej výroby plynu.

Zaslať požiadavku

Chat teraz

Predstavenie výrobku

V každej jednotke na separáciu kryogénneho vzduchu sa o skutočnú separáciu a integráciu studenej energie stará hlavný chladiaci box. Nie je to len izolovaná oceľová skriňa. Obsahuje destilačné kolóny, výmenníky tepla, potrubie a izoláciu v jednej nízkoteplotnej -konštrukcii. Pochopenie tejto zložky je kľúčom k pochopeniu priemyselnej výroby plynu.

Prehľad funkcií

Chladiaci box udržuje tekutý kyslík, tekutý dusík a tekutý argón pri teplotách až -196 stupňov vo vnútri ich príslušných kolón, pričom minimalizuje vonkajšiu infiltráciu tepla. To je dosiahnuté perlitovou izolačnou vrstvou a plášťom navrhnutým tak, aby odolal tepelným cyklom.

Bežné konštrukčné hľadisko: vnútorné komponenty sú inštalované pri teplote okolia. Keď sa jednotka ochladí na prevádzkové podmienky, relatívny posun medzi plášťom a vnútornými stĺpmi môže dosiahnuť niekoľko desiatok milimetrov. Ak konštrukcia neprispôsobí tento pohyb, zvary potrubia sa môžu v priebehu niekoľkých rokov unaviť a prasknúť, čo vedie k nepretržitým stratám chladu a nakoniec si vyžaduje úplné odstránenie izolácie a opravu.

Rozsah teplôt

Správne navrhnutý chladiaci box funguje medzi -196 stupňami a +50 stupňami . Počiatočné ochladenie z okolitej na prevádzkovú teplotu zvyčajne trvá 24 až 48 hodín. Tento postupný proces pomáha predchádzať poškodeniu hliníkových tesnení a zvarových spojov tepelným namáhaním.

Praktická kontrola v teréne: vonkajšia povrchová teplota chladiaceho boxu by mala byť blízko okolitej. Ak spozorujete veľké plochy s kondenzáciou, námrazou alebo nezvyčajným chladom, izolácia sa mohla usadiť v dôsledku prenikania vlhkosti alebo môže dôjsť k menšiemu úniku z vnútorného kryogénneho potrubia. Oba prípady zvyčajne vedú k vyšším prevádzkovým nákladom.

Typické metriky výkonnosti

Rôzne priemyselné odvetvia majú rôzne požiadavky na čistotu. V tabuľke nižšie sú zhrnuté bežné rozsahy.

Parameter	Typický rozsah	Poznámky
Čistota kyslíka	99.6% – 99.8%	Vhodné na výrobu ocele; elektronika vyžaduje ďalšie čistenie
Čistota dusíka	99.999% – 99.9999%	Zvyškový kyslík pod 5 ppm
Prietok jedného-vlaku	50 – 50 000 Nm³/h	Zahŕňa malé{0}}generovanie na lokalite až po dodávky veľkých klastrov
Prevádzková teplota	-196 stupňov až +50 stupňov	Najchladnejšie pri vnútorných kolónach; shell blízko okolia

Spotreba energie: Na každý 1 Nm³ kyslíka vyrobeného na výstupe 0,5 MPa(g) malé-až{3}}stredné jednotky zvyčajne spotrebujú 0,55–0,68 kWh. Veľké zariadenia ťažia z rozsahu a môžu ho znížiť na 0,40 – 0,48 kWh. Efektívnosť štruktúrovaných výplní, log{10}}stredný teplotný rozdiel hlavného výmenníka tepla a izolačný výkon spolu určujú dlhodobé prevádzkové náklady-.

Kľúčové technické parametre pre výber inžinierstva

Pri obstarávaní alebo vyžiadaní cenovej ponuky na chladiaci box by mali byť jasne definované a zahrnuté v technickej dohode nasledujúce parametre.

Návrhový tlak: Pracovný tlak kolóny typicky 0,6 až 1,6 MPa. Plášť chladiaceho boxu je udržiavaný na miernom pretlaku (asi 5 kPa), aby sa zabránilo vniknutiu vlhkého vzduchu.
Geometrické limity: Šírka cestnej dopravy obmedzená na 4,5 metra. Výška môže byť segmentovaná na prepravu a zmontovaná vertikálne na mieste až do 60 metrov.
Materiály: Shell používa nízkoteplotnú uhlíkovú- oceľ Q345R. Vnútorné potrubie v kontakte s kryogénnym médiom musí byť z nehrdzavejúcej ocele 304 alebo 304L. Cesty kvapalného kyslíka si vyžadujú zváženie rizík akumulácie uhľovodíkov.
Kontrola zvarov: Všetky tupé zvary na vnútorných stĺpoch a potrubí hlavného procesu vyžadujú 100% rádiografické testovanie, akceptácia stupňa II.
Požiadavky na izoláciu: Perlit musí byť po naplnení zhutnený, aby sa dosiahla objemová hmotnosť najmenej 60 kg/m³, s usadzovacím-portom na streche chladiaceho boxu.

Krajina aplikácie

Tieto systémy sa používajú vo viacerých odvetviach.

Oceľ a metalurgia: Objemový kyslík pre vysoké pece, dusík pre inertné tienenie. Vysoký objem, stredná čistota.
Chemikálie a uhoľné chemikálie: Čpavok, metanol, MEG závody. Nízka tolerancia prestojov; dva a viac rokov nepretržitej prevádzky sú typické. Spoľahlivosť je kritická.
Elektronika a solárna energia: Čistota dusíka 99,9995 % alebo vyššia, vlhkosť takmer-nulová. Vnútorná čistota je prvoradou požiadavkou.
Potraviny a farmácia: Kvapalný dusík na rýchle zmrazenie, lekársky kyslík. Vysledovateľnosť a certifikáty materiálov sú často dôležitejšie ako prietok.

Úvahy o výbere dodávateľa

Pre profesionálnych kupujúcich je dodávka zariadenia iba prvým krokom. Niektorí dodávatelia zahŕňajú elektrické ohrievače- proti zamrznutiu v spodnej časti chladiaceho boxu. Vykonávajú analýzu namáhania potrubia pomocou nástroja CAESAR II s overením sekcie-po-sekcii. Perlit sa vrství a zhutňuje podľa špecifikácií. Ešte dôležitejšie je, že niektorí predajcovia vykonávajú lokálnu analýzu konečných prvkov na všetkých otvoroch trysiek a kútových zvaroch, aby sa znížilo riziko praskania pri tepelnom cyklickom zaťažení.

Počas fázy dopytu môže schopný dodávateľ zvyčajne poskytnúť: