Tööstusliku gaasi tootmise valdkonnas on nurgakivi krüogeense õhu eraldamise tehnoloogia, pakkudes paljusid tööstusharusid hädavajalike kõrge - puhtuse hapniku, lämmastiku ja muude gaaside abil. Krüogeenses õhus - jagunemise kompleksi ja peen protsessisüsteemis on gaasi laienemisnähtust nagu täppisinstrumendi võtmevarustus. Ehkki see on väike, mängib see kogu süsteemi tõhusas toimimisel otsustavat rolli.
Mis on gaasi laienemine
Gaasi laienemisühendus on kogu krüogeense õhu eraldamise protsessis põhipositsioon. Termodünaamika aluspõhimõtete põhjal on gaasi laiendamine peamine vahend külma mahu saamiseks. Termodünaamika esimese seaduse kohaselt ei toimu adiabaatilise laienemisprotsessi ajal soojusvahetust gaasi ja välismaailma vahel ning gaas töötab väliselt ning selle sisemine energia väheneb ning temperatuur väheneb. Õhu muutmise korral krüogeense õhu eraldamise seadmetes näitena, kui kõrge - rõhuõhk (rõhk ulatub tavaliselt 10 - 20 mpa) siseneb adiabaatilise laienemise laiendajale, langeb rõhk kiiresti. Selle protsessi käigus võib gaasi temperatuur järsult langeda normaalsest temperatuurist -150 kraadi või isegi madalamaks, sisenedes edukalt krüogeensesse kategooriasse.
Asjakohased uuringuandmed näitavad, et tüüpilises krüogeense õhu eraldamise seadmes võib rõhuõhu iga kõrge - kuupmeeter genereerida umbes 200 - 300kj pärast iga kuupmeetri kõrguse - rõhuõhku laiendatakse laiendajaga. Need külmad kogused mängivad üliolulist rolli madala temperatuuriga destilleerimiskeskkonna säilitamisel õhu eraldamistornis ja soodustades õhu erinevate komponentide täpset eraldamist vastavalt keemistemperatuuri erinevusele.
Seadmete töö
Seadmete töö vaatenurgast mängib gaasi laienemine asendamatut rolli seadmete töö ja energia taastamisel. Kuna krüogeense õhu eraldussüsteemi südamiku külmutusseadmed tõlgendavad seda funktsiooni eredalt. Trafo laiendajad võtavad enamasti vastu tsentripetaalse raadiuse reaktsioonistruktuuri. Kõrge - rõhugaasi kiirendatakse kõigepealt voolujuhendi kaudu (düüs) ja kõrge - kiirus õhuvool mõjutab tiivikut, ajendades tiivikut suure kiirusega pöörlema. Selle protsessi käigus laieneb ja jahtub, tekitades suures koguses jahutust. Samal ajal saab tiiviku pöörlemine juhtija tööle panna või generaatori ühendamise teel elektrit genereerida. Tegeliku töö korral moodustab õhu eraldamise laiendaja tekitatud jahutusvõime tavaliselt 80–90%kogu õhu eraldussüsteemi jahutusvõimest ja selle energia taastamise efektiivsus võib ulatuda enam kui 80%-ni.
Taotlusjuhtum
Suure teraseettevõtte krüogeense õhu eraldamise seadmes saab tõhusa gaasi laienemisprotsessi kaudu elektrit igal aastal koguda miljonite kWh abil, mis mitte ainult ei vähenda oluliselt seadme energiatarbimist, vaid säästab ka ettevõttele palju elektriarveid, näidates täielikult gaasi laienemise suurt väärtust seadmete energia kasutamisel.
Töötlemisvool
Krüogeense õhu eraldamise protsessis kulgeb gaasi laienemine kogu protsessi, et tagada kõigi linkide sujuv ühendamine. Pärast õhku kokkusurumist ja puhastamist siseneb puhastatud õhk peamisse soojusvaheti ning jahutatakse refluksitud produkti lämmastiku, heitgaaside jms küllastustemperatuurini. Sel ajal peab osa gaasi sisenema laiendajaks ja jahutamiseks, pakkudes vajalikku jahutamisvõimet alistava õhu eraldamiseks. Osa laiendatud gaasist kasutatakse molekulaarsete sõelte regenereerimiseks ja jahutamiseks ning seejärel viidi summuti kaudu atmosfääri; Teine osa osaleb õhust eraldamistornis destilleerimisühenduses, interakteerub teiste gaasidega ning aitab eraldada ja puhastada toote gaase nagu hapnik ja lämmastik. Laienemise mõju vedeldamise efektiivsusele
Krüogeense õhu eraldamisel ei ole gaasi laienemine lihtsalt lihtne füüsiline protsess, see mõjutab otseselt kogu süsteemi energiatõhusust. Laienemissuhte seadistamine võib suurendada vedeldamise efektiivsust 10%-20%.
Gaasi laienemine krüogeense õhu eraldamise ajal ei ole mitte ainult peamine samm madala temperatuuri vedeldamise saavutamisel, vaid sellel on ka oluline mõju kogu süsteemi energiatõhususele. Laiendusparameetrite ratsionaalselt kavandades ei saa gaasi mahtu mitte ainult tunduvalt suurendada ja temperatuuri saab vähendada, vaid parandas ka toote väljundi kiirust. Tegeliku toimimise käigus on laiendaja töötingimuste täpne juhtimine ja parima laienemisefekti tagamine üks olulisi tegureid, mis tagavad seadme sügava krüogeense ala - tõhusa toimimise.
