Ilman erotteluyksikkö

Mikä on ilmanerotusyksikkö?

 

Ilman erotteluyksikkö on teollisuuslaitos. Se toimii ensin jäähdyttämällä ja nesteyttämällä ilmaa. Sitten kryogeenisen tislauksen hyödyntäminen ilmassa olevien kaasujen erilaisten kiehumispisteiden perusteella se erottaa ilmakehän pääkomponentteiksi, mukaan lukien pääasiassa happi, typpi ja argoni. Tuotettuja puhtaita kaasuja käytetään laajasti teollisuus- ja lääketieteellisillä aloilla. Prosessi on energiaa - intensiivistä ja se riippuu komponenteista, kuten kompressoreista, tislauspylväistä ja molekyyliseuloista. Lisäksi ASU voi erottaa ilmakehän ensisijaisiksi komponenteiksi, kuten typpi, happi ja joskus argon ja muut harvinaiset kaasut, jotka koostuvat tyypillisesti elementeistä, mukaan lukien ilmakompressorit, ilmanpuhdistusjärjestelmät, lämmönvaihtimet, kryogeeniset jäähdytysjärjestelmät ja tislauspylväät.

Ilmanerottelumenetelmät

NewTek tarjoaa sinulle leikkauksen - reunasaasuratkaisut

Kryogeeninen tislaus

Kryogeeninen tislaus jäähdyttää ensin ilmaa sen nesteyttämiseksi ja erottaa sitten selektiivisesti sen komponentit niiden kiehumispisteen erojen perusteella tislauksen kautta. Tämä tuottaa korkeaa - puhtauskaasua, mutta se kuluttaa paljon energiaa. Järjestelmä vaatii tiukasti integroituja lämmönvaihtimia ja erotuspylväitä tehokkuuden ylläpitämiseksi, ja jäähdytysenergia tulee sisääntuloläikompressorista.
Pienten lämpötilojen saavuttamiseksi ilmanpoistolaitokset käyttävät kahta jäähdytyssykliä: isotermisen kuristimen hyödyntäminen kuristuslaitteen kautta tai isotrooppisen laajentumisen kautta laajennuksen kautta. Kryogeeniset laitteet on sijoitettava "kylmälaatikko" (eristetty kotelo) jäähdytyshäviöiden minimoimiseksi.

 

Muut ilmanerottelumenetelmät

●Kalvojen erotustekniikka: Matala energiankulutus ja joustavat parametrit. Huone - Lämpötilapolymeerikalvot tuottavat 25% - 50% happea - rikastettu ilma; Keraamiset kalvot (ITM ja OTM) vaativat lämpötiloja 800 - 900 astetta ja voivat tuottaa korkeaa - puhtaushappea, joka ylittää 90%. Niitä voidaan käyttää hapen tuottamiseen - ehtynyt tai typpe - rikastettu kaasu matkustajien lentokoneiden polttoainesäiliöille riskien vähentämiseksi, ja ne voivat myös tarjota happearikastetun ilmaa korkean korkeuden lentäjille.

●Paineen heilahtelu adsorptio (PSA): Toimii huoneenlämpötilassa ja ei vaadi nesteyttämistä, PSA käyttää zeoliittia ("molekyylisi siipi") korkealle - paineen adsorptiolle ja vähentynyt - paineen desorptio erilliseen happea ja typpeä. Tätä kompaktia kompressoria voidaan käyttää kannettavien lääketieteellisten happikonsentraattorien valmistukseen. Tyhjiöpaineen kääntöadsorptio (VPSA) on samanlainen, vain kohdekaasun desorboituna subatmosfäärisen paineessa

Hanki ilmainen tarjous!

 

Ilmanerotusyksikön (ASU) työperiaate (ASU)

Vaikka ilmanerotusyksiköt voivat hyödyntää erilaisia ​​tekniikoita, kuten membraanin erottelua ja paineen kääntymisadsorptiota, kryogeeninen fraktiointi (tislaus) on edelleen valtavirran ydinteknologia tehokkaan, korkean - puhtauden erottamisen saavuttamiseksi. Sen tyypillinen toimintaprosessi on jaettu neljään avainvaiheeseen:

 

 

Puristusvaihe

Ilmakehän ilma vedetään ensin ASU: hon ja syötetään sitten multi - vaihekompressorijärjestelmä paineistamista varten. Tämän vaiheen päätarkoitus on lisätä ilmanpainetta, vähentäen siten energiankulutusta ja parantaa tehokkuutta seuraavissa jäähdytys- ja erotusprosesseissa. Ilmanpainetta hallitaan tyypillisesti 5-10-barkin sisällä, asettamalla perusta seuraaville prosesseille.

 

Puhdistusvaihe

Paineistettu ilma kulkee ensin puhdistusjärjestelmän läpi epäpuhtauksien, pääasiassa kosteuden, hiilidioksidin ja vähäisten öljyn, pölyn ja muiden epäpuhtauksien vähentämiseksi. Tämä vaihe on ratkaisevan tärkeä: se varmistaa lopullisen tuotantokaasun korkean puhtauden täyttäen teollisuus- ja lääketieteellisten sovellusten vaatimukset; Se estää myös epäpuhtauksia jäädyttämästä tai kertymästä seuraavissa alhaisissa - lämpötilaympäristöissä, estäen lämmönvaihtimien, putkistojen ja muiden laitteiden tukkeutumisen varmistaen siten yksikön vakaan toiminnan.

 

Jäähdytysvaihe

Puhdistettu paineilma siirtyy jäähdytysjärjestelmään, joka koostuu lämmönvaihtimesta ja jäähdytyssyklistä (kuten Linde- tai Kraut -syklit), missä se jäähdytetään vähitellen matalaan lämpötilaan. Koska kryogeeninen fraktiointi perustuu kaasumaisten komponenttien välisten kiehumispisteiden eroihin, jäähdytysprosessi alentaa ilmaa nesteyttämislämpötilaan muuttamalla kaasumainen ilma nestemäiseksi ilmaksi, valmistelemalla sitä seuraavaa tislauserottelua varten.

 

Erotteluvaihe

Nestemäistä ilmaa syötetään yhdeksi - tai multi - -sislaustornille, jossa sen komponentit erotetaan murto -tislauksen avulla. Kaasujen kiehumispisteiden erot ovat tärkeitä erottamiselle: typpi, jolla on alhaisin kiehumispiste, höyrystyy ja nousee ensin nestemäisestä ilmasta, kerätään tornin yläosaan. Happi, jolla on korkeampi kiehumispiste, pysyy tornin pohjassa ja puretaan nesteeksi tai kaasuksi. Jos argon on erotettava, koska sen kiehumispiste on typen ja hapen välillä, se voidaan erottaa tornin keskeltä erikoistuneen tislausosan kautta.

Ilmanerotusyksikkö (ASU) -käyttöprosessi ja ydinkomponentit

 

Ilmakompressorin paineilma jäähdytetään ensin Air Pre - -jäähdytysjärjestelmällä ennen molekyyliseulojen poistamista epäpuhtauksien, kuten kosteuden, hiilidioksidin ja hiilivetyjen poistamiseksi. Puhdistettu ilma jaetaan sitten kahteen polkuun: toinen lähetetään suoraan tislaustornin yläsarakkeeseen, kun taas toinen laajennetaan ja jäähdytetään laajentuneella ennen sitä lähettämistä alempaan sarakkeeseen. Tislaustornissa nouseva höyry ja putoava neste lämmittivät lämmönvaihtoa ja erottelua, tuottaen lopulta korkean - puhtauden typpeä ylemmän sarakkeen yläosassa ja korkea - puhtaushappi alaosassa.
 

● Puristusjärjestelmä:

Konostettu ilman sisääntulon suodatin (pölyn suodattamiseksi), ilmakompressorin (ilmakompressorin välikompressorin jäähdyttimen paineistamiseksi) (lämpötilan vähentämiseksi ja tehokkuuden säilyttämiseksi) ja ilmakompressorin tuuletusaineen äänenvaimentimen (melun vähentämiseksi).

● Pre - jäähdytysjärjestelmä:
Käsittää veden - jäähdytystornia, ilmaa - jäähdytystorni (lämmön ja lämpötilan vähentämiseksi), vesipumpun (jäähdytysveden aikaansaamiseksi) ja jäähdyttimen (syvän jäähdytyksen aikaansaamiseksi).

● Puhdistusjärjestelmä:
Ydin on molekyyliseula -adsorber (epäpuhtauksien poistamiseksi) yhdistettynä typen tuuletusaineen äänenvaimentimen kanssa (pakokaasun melun vähentämiseksi).

● Lämmönvaihtojärjestelmä:

Sisältää päälämmönvaihtimen (lämmönvaihtoon ilman ja alhaisen - lämpötilan kaasun välillä lämpötilan vähentämiseksi) ja alajäähdyttimen (nestemäisten tuotteiden jäähdytyshöyrystyshäviöiden vähentämiseksi).

● Tislausjärjestelmä:
Sisältää tislaustornin (kaasun - nestemäisen kontaktin erottelu) ja lauhduttimen - höyrystimen (tislausjakson ylläpitämiseksi).

● Tuotevalikoima:

Käsittää paineen säätelyaseman (paineen säätelyä varten) ja mittausaseman (virtauksen mittausta varten).

● Nestemäisen varastointijärjestelmä:

Sisältää nestemäiset varastosäiliöt (nestemäisen hapen ja nestemäisen typen varastointiin), kaasun varastosäiliöiden (kaasumaisten tuotteiden puskurointiin) ja nestemäisen haihduttajan (hätänesteen - - kaasun muuntaminen).

Ilman erotteluyksikkösovellukset

 

 

 

 

 

Lääketieteellinen terveydenhuolto
 

Teollisuusvalmistus
 

Ruoka ja juomat
 

Energiantuotanto

 

Ilmanerotusyksikkö teollisuuskaasuprosessissa

Ilma koostuu pääasiassa typestä (noin 78,1%), hapesta (noin 20,9%), argonista (noin 0,9%) ja pienistä määristä muita kaasuja. Tällä hetkellä alan yleisimmin käytetty ilmanpoistomenetelmä on kryogeeninen erotus, joka tunnetaan myös nimellä kryogeeninen tislaus. Pohjimmiltaan tähän sisältyy kaasun nesteyttäminen, tyypillisesti käyttämällä mekaanisia menetelmiä, kuten kuristuslaajennusta tai adiabaattista laajentumista. Ilma puristetaan ja jäähdytetään ensin ja tislattiin sitten kaasujen välisten kiehumispisteiden erot niiden erottamiseksi.

Prosessivirran avainsolmut ja toiminnot

● Syötä ilman virtaus

Perustuloparametri (mitattuna NM³/H), joka määrittää suoraan ASU -tuotantoasteikon/kapasiteetin (esim. 68 500 nm³/h väliaineelle - kokoinen ASU normaalin toiminnan alla).

Epänormaalisuudet: Äkillinen lisää ylikuormituskompressoreita (suurempi kuluminen/energiankulutus) ja häiritä puhdistusta/jäähdytystä/tislausta (epätasapainoinen kaasu - neste/termodynamiikka, pienempi tehokkuus/saanto); Liian matala virtaus vähentää laitteiden käyttöä ja nostaa yksikkökustannuksia.

● Paine ilmavirta

Virtausnopeus muuttuu postitse - pakkaus; Poistovirtauksen on vastattava järjestelmäprosessia, varmistettava riittävä paine kryogeenisille/tislausoperaatioille ja säilytettävä stabiilisuus.

Ohjaus: Säädä sisääntulon oppaiden siipien avaaminen tai kompressorin nopeus tarkkaan virtauksen/paineen hallintaan.

Riskit: Ylipaine aiheuttaa laitteiden vaaroja; Riittämätön paine rajoittaa nesteyttämistä/erottelua; Epävakaa virtaus heikentää molekyyliseulan adsorptiota (riittämätön epäpuhtauksien poistaminen).

● Puhdistettu ilman virtausnopeus

Kriittinen kryogeeniselle erotukselle kosteuden/co₂/hiilivetyjen poistamisen jälkeen ilmankuivainten kautta; vaatii vakautta ja suunnittelun noudattamista.

Vaikutukset: Epänormaali virtauksen epätasapaino fraktioiva tornikaasu - nesteen suhde (esim. Liiallinen virtaus nopeuttaa kaasun nousua, vähentää kosketusaikaa/tehokkuutta ja tuotteen puhtautta); Yli - vakio epäpuhtaudet aiheuttavat kryogeenisiä laitteita jäätymistä/tukkeutumista.

● Kaasu - Nestemäiset virtausnopeudet tislaustorneissa

Kaasu - Vaiheen virtausnopeus: avain tehokkuudelle (esim. Alkuperäinen tislaus kaksinkertaisesti - tornin alempi torni tuottaa nousevaa typpeä/laskevaa happea - rikas neste). Sopiva virtaus varmistaa riittävän kaasun - nestemäisen kosketuksen (lämmön/massanvaihto); Ylimääräinen aiheuttaa tornin tulvia (nestemäistä kertymistä, hajotettua tislausta) ja alhaisen erottelutehokkuuden.

Neste - vaiheen virtausnopeus: vastavirrat kaasulla; Virtauksen (esim. Kurkattu happi - rikas neste alemmasta tornista ylempiin torniin) on vastattava kaasun virtausta. Ylimääräiset tulvat tornit; vajaatoiminta vähentää epäpuhtauksien pesua (huono puhtaus); Epävakaa virtaus heikentää lauhdutinta - Höyrystimen lämmönvaihtoa (vaikuttaa energiatasapainoon/erotteluun).

● Tuotekaasu- ja jätteiden kaasun virtausnopeudet

Tuotteen hapen virtaus: käyttäjän tarpeiden hallitsema (esim. Suuri virtaus terästen valmistukseen, korkea puhtaus lääketieteelliseen käyttöön); säädetty tislausparametrien kautta (refluksisuhde, lämpötila, paine). Vaihtelut vaikuttavat tuotantoon (esim. Epävakaa terästehokkuus/laatu).

Tuotteen tuote -typpivirta: tarkkaan kontrolloitu (tislauskaasun kautta - nestejakauma, refluksi nestemäisen typen) kemikaaleille/elektroniikoille (esim. Stabiili korkea - puhtaus typen sirujen suojaa kaasu); Poikkeamat aiheuttavat hapettumista.

Jätekaasuvirta: Sisältää erillisiä kaasuja; Laajennuksen jäähdytyksen jälkeen osa regeneroi viileät molekyyliseulat, jäljellä olevat tuuletusaukot. Ylimäärä osoittaa alhaisen erottelutehokkuuden (tuhlattu kaasu, korkea energia) ja huonon seulan uudistumisen (vähentynyt adsorptio/stabiilisuus).

Virtaushallinta- ja säätelymenetelmät

● Venttiilin säätely

Kaasuventtiili: Kaasuventtiili on yleisesti käytetty virtausohjauslaite, joka hallitsee virtausta muuttamalla venttiilin aukkoa nesteen virtausalueen muuttamiseksi. Ilman erotusyksiköissä kaasuventtiilejä käytetään usein syöttöilman virtauksen, paineilman ja kaasu- ja nestemäisten komponenttien ohjaamiseen kussakin pylväässä. Esimerkiksi, ennen kuin ilma tulee tislauspylvääseen, kaasuventtiiliä voidaan käyttää virtausnopeuden säätämiseen tislauspylvään syöttövaatimusten täyttämiseksi. Vaikka kaasuventtiilit tarjoavat etuja, kuten yksinkertainen rakenne ja helppokäyttöinen, ne tuottavat myös tietyn painehäviön säätöprosessin aikana, mikä johtaa energian menetykseen.

Venttiilin säätely: Säätöventtiiliä käytetään tyypillisesti automatisoidun ohjausjärjestelmän kanssa venttiilin aukon automaattisesti asetetun virtausnopeuden mukaisesti. Sääntelyventtiilit asennetaan usein avainvirtauksen ohjauspisteisiin ilman erotusyksiköissä, kuten tuoteputken ja typen lähtöputket. Oikeiden - aikavirtatietojen perusteella ohjain säätää venttiilin aukon automaattisesti virtausnopeuden ylläpitämiseksi asetetun alueen sisällä. Verrattuna kaasuventtiileihin, sääntelyventtiilit tarjoavat suuremman säätelyn tarkkuuden ja nopeamman vasteen, mikä tekee niistä mukautuvampia erilaisiin käyttöolosuhteisiin yksikkökäytön aikana.

● Kompressorin säätö

Sisääntulon siipien säätö: Keskipakokappaleiden kompressorien osalta imuilman tilavuus voidaan muuttaa säätämällä tulo -ohjausautojen kulmaa säätämällä siten paineilman virtausnopeutta. Painetun ilmavirran lisäämiseksi sisääntulon oppaiden siipien aukko on lisätty, jotta ilma on päässyt kompressoriin; Päinvastoin, sisääntulon siipien avaaminen vähenee imuilman määrän vähentämiseksi. Inlet Guide Pane Säätö tarjoaa laajan säätöalueen edut ja suhteellisen minimaalisen energiankulutuksen säädön aikana. Tämä varmistaa, että paineilman virtausnopeus täyttää prosessivaatimukset säilyttäen samalla tehokkaan kompressorin toiminnan.

Nopeuden säätö: Virtausnopeutta voidaan myös säätää muuttamalla kompressorin nopeutta. Kompressorin nopeutta voidaan säätää muuttuvan taajuuden nopeuden säätelytekniikkaa todellisten virtausvaatimusten perusteella. Kun laite vaatii pienemmän paineilman virtausnopeuden, kompressorin nopeus vähenee; Kun vaaditaan suurempi virtausnopeus, nopeus kasvaa. Nopeuden säätö tarjoaa nopean vasteajan ja voi nopeasti sopeutua prosessin virtausnopeuden muutoksiin, mutta asettaa korkeat vaatimukset moottori- ja ohjausjärjestelmään.

● palautusjäähdytys säätely

Palautusjäähdytyssäätely on yleinen virtauksen ohjausmenetelmä ilmanerotusyksiköissä. Esimerkiksi tislauspylväässä kaasua - nestemäistä suhdetta sarakkeessa säädetään säätämällä refluksivirtausnopeutta, vaikuttaen siten tislaustehokkuuteen ja tuotteen virtausnopeuteen. Tuotteen puhtauden parantamiseksi refluksivirtausnopeutta voidaan nostaa pylvään sisällä olevan tislausosan mahdollistamiseksi kaasun tehokkaampien epäpuhtauksien erottamiseksi. Tuotteen saannon lisäämiseksi refluksivirtausnopeutta voidaan vähentää. Palautusjäähdytyssäätely on käytettävä yhdessä muiden virtauksenhallintamenetelmien kanssa tislauspylvään vakaan toiminnan varmistamiseksi erilaisissa käyttöolosuhteissa.

Virtausvalvonta ja turvallisuusvarmuus

● Virranvalvontajärjestelmä

Virtauksen tarkkailemiseksi ASU -avainpisteissä käytetään yleensä edistynyttä virtauksen valvontajärjestelmää, joka koostuu pääasiassa virtausantureista, signaalin lähetyspiiristä sekä näyttö- ja ohjauslaitteista.

●Virtausanturit:

Aukulevyn virtausmittarit: Mittaa virtaus paine -eron kautta aukon läpi kulkevasta nesteestä; Yksinkertainen, matala - kustannukset, mutta rajoitettu tarkkuus.

Vortex -virtausmittarit: havaita pyörretaajuus nesteestä, joka kulkee pyörregeneraattorin läpi; Korkea tarkkuus, laaja mittausalue.

Massavirtausmittarit: Mittaa nesteen massavirtaus, lämpötila/paine/tiheysmuutokset eivät vaikuta; Ultra - korkea tarkkuus, ihanteellinen tuote kaasun virtauksen mittaamiseen.

● Signaalin lähetys ja näytönohjaus:

Virtausanturit muuttavat virtaussignaalit sähkö-/digitaalisignaaleiksi, jotka ovat lähetetty näyttö- ja ohjausinstrumentteihin. Nämä instrumentit osoittavat todellisia - aikavirtauksia jokaisessa pisteessä, laukaisevat hälytykset, jos virtaus ylittää asetetut alueet ja kytkeytyy automaatiojärjestelmään automaattisen virtauksen säätämiseksi.

●Turvatoimenpiteet

ASUS: n epänormaalit virtauksen vaihtelut voivat aiheuttaa turvallisuusriskejä, jotka vaativat tehokkaita turvatoimenpiteitä:

Virtaushälytykset ja lukitukset:
Valvontajärjestelmässä on ylempi/alempi hälytysrajat; Audible/visuaaliset hälytykset aktivoituvat, kun virtaus on alueen ulkopuolella. Lukituslaitteet estävät vakavat onnettomuudet: esim. Auto - Ilmakompressorien sammutus Jos syöttöilman virtaus on liian alhainen (laitteiden vaurioiden välttämiseksi) tai automaattinen - Venttiilin aukkojen säätäminen/Tiettyjen laitteiden sammutus, jos tuote o₂/n₂ -virtaus puolustaa epänormaalisesti.

Laitteiden ylläpito ja hoito:
Pidä säännöllisesti virtauksen valvontalaitteet, ohjauslaitteet ja koko ASU: Tarkista virtausanturit tukkeutumista/vaurioita (puhdista/vaihda nopeasti), tarkista/virheenkorjausventtiilit (varmista joustavuus/luotettavuus) ja tarkista avainlaitteet (esim. Kompressorit) vakaan suorituskyvyn saavuttamiseksi. Tämä vähentää virtaushäiriöitä laitevikoista ja parantaa toimintaturvallisuutta.

Suositellut virtausparametrit eri asteikkojen ilmanerotusyksiköille

●Pieni - asteikko ASUS

Sopii skenaarioihin, joissa kaasun kysyntä on alhainen, kuten laboratoriot ja pienet tehtaat.

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%).​

Ominaisuudet: Ohjaa tarkasti kunkin komponentin virtausnopeutta varmistaaksesi korkean - puhtauskaasun stabiilin toimituksen pienille - asteikkojen tuotantoon tai kokeisiin.

●Media - asteikko ASUS

Palvele laajasti yleisiä teollisuusyrityksiä vastaamaan säännöllistä kaasun kysyntää.

Ydinparametrit: prosessin ilman virtausnopeus 3 000-20 000 nm³/h; Tuotteen hapen virtausnopeus 1 000-10 000 nm³/h (puhtaus ≈99,6%), tuotteen typen virtausnopeus 1 500-15 000 nm³/h (puhtaus jopa 99,99%).

Ominaisuudet: suuremmat virtauksen ohjausvaatimukset avainsolmuissa (esim. Syöttöilma, paineilma, kaasu - nestemäinen virtaus tislaustorneissa); Luota edistyneisiin automatisoituihin järjestelmiin ja tarkkuuslaitteisiin tehokkaan, vakaan toiminnan ja tuotteen laadun varmistamiseksi.

●Suuri - asteikko ASUS

Käytetään suurissa - asteikolla teollisuustuotantoskenaarioissa, kuten suurissa terästehtaissa ja kemiallisissa kasveissa.

Ydinparametrit: prosessin ilman virtausnopeus yli 50 000 nm³/h (jotkut ylittävät 100 000 nm³/h, esim. ASU suuressa teräsryhmittimessä saavuttaa 80 000 nm³/h); Tuotteen hapen virtausnopeus 30 000-50 000 nm³/h (täyttää tiukat puhtausvaatimukset terästen valmistukseen), tuotteen typen virtausnopeuden 40 000-60 000 nm³/h.

Ominaisuudet: Virtauksen hallinnan suuret vaikeudet; Vaadi edistyneempiä ja luotettavampaa seuranta- ja säätelytekniikoita vakaan ja tehokkaan toiminnan varmistamiseksi suurella kuormituksella tarjoamalla jatkuvan korkean - laadun kaasun suurelle - asteikon tuotantoon.

Yhtenä ammattimaisimmista ilmanerotusyksikön valmistajista ja toimittajista Kiinassa, toivotamme sinut lämpimästi tervetulleeksi tukkumyynnin korkeaan puhtaaseen ilmanerotteluyksikköön tehtaastamme. Kaikki räätälöityjä tuotteita ovat korkealaatuisia ja kilpailukykyisiä hintaa.