Что такое технология ВРУ?
Установка разделения воздуха (ВРУ) — это промышленная система, которая разделяет атмосферный воздух на его основные газообразные компоненты, в основном кислород, азот и аргон. Для этого используется криогенная дистилляция. Оборудование для разделения воздуха представляет собой сложную заводскую систему. Посредством криогенной дистилляции оно извлекает из обычного воздуха высокочистые продукты, такие как кислород, азот и аргон. Эти газы являются основой для многих сфер бизнеса. Они служат исходными материалами и ключевыми помощниками в производственных процессах.
В DINAK мы сосредоточены на создании и производстве широкого спектра систем ВРУ. Мы адаптируем их к различным требованиям заводов. Мы создаем решения, которые точно соответствуют их потребностям.
Почему ВРУ важна для промышленности
Стабильная подача кислорода, азота и аргона обеспечивает надежную поддержку нескольких основных производственных областей. На сталелитейных заводах кислород улучшает работу печей и снижает выбросы дыма. Азот используется в качестве безопасного, нереактивного защитного газа в химических процессах и производстве электроники. Аргон играет важную роль в соединении металлов и производстве микросхем. В передовых отраслях, таких как производство полупроводников и солнечных панелей, азот сверхвысокой чистоты обеспечивает инертную среду, необходимую для производства без загрязнений. Это область, в которой технологические инновации DINAK продолжают приносить успех. Возьмем, к примеру, наш проект в Индонезии: наши установки ВРУ помогли местным заводам достичь требуемой чистоты кислорода 99,6%, при этом общее энергопотребление в повседневной эксплуатации на 12-15% ниже, чем у традиционного оборудования, согласно отзывам клиентов за последние пять лет.
Этап сжатия воздуха
Забор и фильтрация окружающего воздуха
Работа ВРУ начинается с всасывания обычного наружного воздуха в установку. Воздух необходимо предварительно очистить от грязи, мелких частиц и следов масла. Это предотвращает попадание грязи в последующие части. DINAK использует мощные системы предварительной очистки, которые поддерживают качество воздуха и продлевают срок службы деликатных деталей.
Многоступенчатый процесс сжатия
После фильтрации воздух поступает в многоступенчатые компрессоры, где давление постепенно повышается. Это сжатие вызывает нагрев, поэтому охлаждение между этапами помогает поддерживать равномерную температуру.
Процесс очистки воздуха
Удаление влаги и CO₂
Сжатый воздух поступает в систему очистки молекулярным ситом DINAK. Там задерживаются частицы воды, углекислый газ и следы масла. После прохождения через высоконапорный компрессор предварительно сжатый воздух поступает в систему адсорбции с молекулярным ситом, работающую при комнатной температуре, для удаления влаги, углекислого газа и следов углеводородов. Это создает свежую основу для последующего холодного разделения. Эти нежелательные частицы должны быть удалены, поскольку при низких температурах они могут затвердеть. Это приводит к засорению и потере мощности в теплообменных частях.
Достижение сверхчистого входного воздуха
Чистый входной воздух является ключом к наилучшему холодному расщеплению. Чистота установок DINAK проверяется в режиме реального времени, чтобы поддерживать уровень чистоты в строгих пределах. Это обеспечивает высокую чистоту выходного газа в дальнейшем.
Криогенная система охлаждения
Охлаждение до температуры сжижения
Чтобы превратить воздушные компоненты в жидкость, очищенный воздух должен охладиться до очень низких температур. Для этого используются турбины и теплообменники. Расширительная турбина обеспечивает охлаждение, необходимое для процесса криогенного разделения воздуха. Она действует как главный приводной элемент, поддерживающий стабильную низкую температуру и надежное разделение.
Поддержание стабильных криогенных условий
Для поддержания низких температур требуется высококачественная обволакивающая защита всей установки. DINAK выбирает специальные вакуумные трубы и держатели, чтобы сократить потери тепла и обеспечить равномерную работу. Равномерность температуры важна для хорошего перехода состояний и разделения в кипящей колонне.
Низкотемпературная дистилляционная колонна
Разделение азота, кислорода и аргона
В отдельной части сжиженный воздух поступает в двухколонную кипящую установку. Там газы разделяются по их различным температурам кипения. Сжиженный воздух поступает в двухколонную криогенную дистилляционную систему, где азот, кислород и аргон разделяются по их соответствующим температурам кипения при контролируемой температуре и давлении. Кипящие башни DINAK нацелены на максимальное разделение при минимальной занимаемой площади — главное преимущество в крупномасштабных установках ВРУ.
Ректификация и контроль рефлюкса
Эффективная очистка достигается за счет управления обратным потоком — смесью поднимающегося пара и опускающейся жидкости. Для оптимальной очистки газа используются живые обратные контуры.
Извлечение и хранение продукта
Методы извлечения газа
После процесса сепарации очищенные газы извлекаются в жидкой или газообразной форме в зависимости от требований задачи. Нагреватели и охладители помогают эффективно извлекать продукт из нижней и верхней частей дистилляционной колонны.
Системы хранения и доставки
Для хранения DINAK предлагает криогенные вакуумные резервуары для жидкостей. Они используют двухслойную оболочку для снижения потерь при кипении. Установки подогрева преобразуют хранящиеся жидкости в готовый газ по требованию. Эти резервуары подходят для заводов, которым требуются большие объемы газа или гибкая доставка.
Соображения по энергоэффективности
Снижение энергопотребления в системах ВРУ
DINAK уделяет особое внимание энергоэффективности за счет оптимизации конструкции газового потока. Благодаря применению передовых технологий проектирования поточных каналов и усовершенствованной оптимизации теплового соединения, энергопотребление на единицу выхлопных газов значительно снижается по сравнению со средними показателями в отрасли. Расширительные турбины рекуперируют энергию из нерасширенных потоков и возвращают ее в систему, повышая общую эффективность.
Высокоэффективная и энергосберегающая конструкция
Наши системы разработаны с учетом принципов высокой эффективности и энергосбережения. Оптимизация градиентов давления и улучшение динамики потока позволяют сэкономить до нескольких миллионов кВт·ч электроэнергии в год. Это особенно важно для крупных установок, таких как KDONAr-42000/40000/1200. С 2018 года мы наблюдаем, что это позволяет нашим клиентам повысить эффективность систем рекуперации тепла в тропических условиях до 20 %.
Функции безопасности и автоматизации
Встроенные протоколы безопасности
DINAK добавляет такие элементы безопасности, как клапаны с нажимным спуском, датчики проверки кислорода и автоматические системы быстрой остановки, чтобы соответствовать международным стандартам безопасности и правилам безопасности ASME. Основной блок изготовлен из качественных материалов и прошел тщательные испытания. Это делает оборудование прочным и стабильным для многолетней бесперебойной работы.
Интеллектуальный мониторинг и дистанционное управление
Наши системы управления основаны на интеллектуальной распределенной системе управления (DCS/PLC), которая позволяет в режиме реального времени контролировать ключевые параметры. Дистанционный мониторинг позволяет своевременно выявлять потенциальные проблемы и быстрее оценивать состояние оборудования. Встроенные функции автоматического раннего предупреждения и защиты помогают предотвратить непредвиденные простои. Эта интеллектуальная система обеспечивает непрерывную круглосуточную работу завода с более высокой надежностью и эффективностью.
Заключение
DINAK продолжает работать над технологиями предварительной очистки воздуха, сепарации (криогенная дистилляция) и сжижения (криогенный теплообмен и сжижение). Сочетая новые идеи с проверенными методами производства, мы создаем установки ВРУ, которые отличаются энергосбережением, надежностью и производством чистой продукции. Каждая установка адаптирована к местным нормам и конкретным потребностям клиентов, что обеспечивает исключительную надежность с коэффициентом стабильности работы 99,5%. Имея более 20 лет опыта и более 300 успешных установок, независимо от того, нужна ли вам небольшая установка ВРУ или установка Full Liquid ВРУ, мы предлагаем индивидуальные газовые решения и надежное послепродажное обслуживание, которые поддерживают производство экологически чистого газа во всем мире.
Часто задаваемые вопросы
В: Какие газы может производить установка ВРУ?
О: Установка ВРУ обычно производит азот, кислород и аргон. Некоторые усовершенствованные системы могут также извлекать редкие газы, такие как криптон или ксенон.
В: Как работает криогенная дистилляция в установке ВРУ?
О: Она разделяет компоненты воздуха на основе их температур кипения при очень низких температурах с помощью дистилляционных колонн.
В: Почему очистка воздуха важна перед сжижением?
О: Удаление влаги и CO₂ предотвращает образование ледяных пробок во время криогенного охлаждения и обеспечивает чистоту продукта.
В: Что делает технологию ВРУ компании DINAK энергоэффективной?
О: Такие функции, как усовершенствованные теплообменники, интеллектуальные системы управления и турбины рекуперации энергии, снижают потребление электроэнергии.
В: Может ли ВРУ работать в непрерывном режиме?
О: Да, современные ВРУ рассчитаны на непрерывную работу с автоматизированными системами управления, обеспечивающими стабильную производительность 24/7.
