Í nútíma iðnaði er Cryogenic Air Separation Technology (ASU) lykilaðferð til að fá hátt - hreinleika súrefni, köfnunarefni og aðrar sjaldgæfar lofttegundir. Þetta ferli felur í sér að kæla loftið í mjög lágt hitastig, fljótandi áhrif og aðgreina nauðsynleg innihaldsefni með eimingu. Meðan á öllu kryógenískum loftaðskilnaðarferlinu stendur ákvarðar árangur Pre - kælikerfisins beint skilvirkni og orkunotkun síðari ferla, svo það verður kjarnatengillinn til að draga úr hitastigi inntöku og bæta heildar framleiðslugerfið.
Mikilvægi fyrirfram - kælikerfa
Aðalverkefni kælikerfisins fyrir - er að fjarlægja óhreinindi eins og raka og koltvísýring frá því áður en loftið fer í aðal hitaskipti og minnka lofthita í nálægt döggpunkti þess til að forðast að þessi óhreinindi frysti við lágt hitastig og stífla búnaðinn. Venjulega er umhverfishiti á milli 20 gráðu og 35 gráðu og eftir meðferð með fyrirfram - kælikerfi þarf lofthiti að lækka í um -10 gráðu í -40 gráðu, allt eftir kröfum um ferli og hönnunarstærðir.
Til dæmis, í dæmigerðu stóru ASU tæki, ef inntaka er 50.000 venjulegir rúmmetrar (nm³/klst.) Á klukkustund og upphafshitastigið er 30 gráðu, og til að kæla það í -30 gráðu, þarf að fjarlægja mikið magn af hita. Samkvæmt kjörnum gasástandi jöfnu er orkan sem krafist er fyrir hvert stig minnkunar á hitamun á um það bil 0,24 kW · h/nm³. Þetta þýðir að til að ná markhitastiginu þarf kerfið að neyta um 7200kW · H af orku til að kæla þetta 50.000 nm af lofti.
Tækni framkvæmd og áskoranir
Pre - kælikerfið samanstendur venjulega af mörgum íhlutum, þar með talið þjöppu, kælir, aðsogþurrkari osfrv. Þjöppan er notuð til að auka loftþrýstinginn til að auðvelda síðari kælingu; Kælirinn notar vatn eða kælimiðil til að kæla loftið; Aðsogþurrkari er notaður til að fjarlægja raka og koltvísýring úr loftinu. Undanfarin ár, með þróun orku - vistunartækni, hefur hönnun þess að nota náttúrulegar kælingaraðferðir ásamt háum - skilvirkni hitaskipta orðið sífellt vinsælli.
Pre - kælikerfi standa einnig frammi fyrir nokkrum áskorunum. Í fyrsta lagi, hvernig á að draga úr orkunotkun en tryggja að næg kælingaráhrif séu lykilatriði. Rannsóknir sýna að með því að hámarka hönnun hitaskiptarinnar er hægt að minnka orkutapið í for - kælingarstiginu um 15% í 20%. Í öðru lagi, fyrir ASUS sem starfar við öfgafullt veðurfar, svo sem hátt - hitastig og hátt - rakastig, er það hvernig á að takast á við breytingar á inntaksaðstæðum.
Dæmi um forrit studd af skyldum gögnum
Efnafyrirtæki samþykkti háþróað fyrirfram - kælikerfi til að draga úr inntakshitastiginu úr 32 gráðu að meðaltali í -28 gráðu og náði skilvirkri fjarlægingu raka og koltvísýrings í loftinu. Samkvæmt raunverulegum rekstrargögnum sparar þetta kerfi um 18% af orkunotkuninni samanborið við hefðbundnar lausnir. Að auki, vegna notkunar á greindri stjórntækni, er hægt að laga vinnslustærðirnar í rauntíma eftir breytingum á ytra umhverfi og bæta enn frekar stöðugleika og áreiðanleika kerfisins.
Sem kjarnatengill í kryógenískum loftaðskilnaðarferlinu hefur fyrirfram - kælikerfi ekki aðeins bein áhrif á áhrif síðari aðskilnaðarþrepa, heldur hefur það einnig áríðandi áhrif á orkunýtni alls kerfisins. Með stöðugri tækninýjungum og hagræðingu getur það tryggt framleiðsluna á háu - gæðavörum, dregið verulega úr rekstrarkostnaði og stuðlað að því að átta sig á orkusparnað og markmiðum um lækkun á losun. Í framtíðinni, með beitingu nýrra efna og nýrrar tækni, er gert ráð fyrir að fyrir - kælikerfi verði skilvirkari og umhverfisvænni og færir meiri möguleika og þróunarrými í loftaðskilnaðariðnaðinn.
