En el camp de la producció de gas industrial, la tecnologia de separació de l’aire criogènic és la pedra angular, proporcionant a moltes indústries una indispensable alta - Oxigen, nitrogen i altres gasos. A l’aire criogènic - Sistema de procés de divisió i exquisit, el fenomen d’expansió del gas és com un engranatge clau d’un instrument de precisió. Tot i que és petit, té un paper decisiu en el funcionament eficient de tot el sistema.
Què és l'expansió del gas
L’enllaç d’expansió del gas ocupa una posició bàsica en tot el procés de separació d’aire criogènic. A partir dels principis bàsics de la termodinàmica, l’expansió del gas és un mitjà clau per obtenir el volum de fred. Segons la primera llei de la termodinàmica, durant el procés d’expansió adiabàtica, no hi ha cap intercanvi de calor entre el gas i el món exterior, i el gas funciona externament i la seva energia interna disminueix i la temperatura disminueix. Prenent els canvis en l’aire en els equips de separació d’aire criogènic com a exemple, quan l’aire de pressió alta - (la pressió sol oscil·lar des de 10 - 20 MPa) entra a l’expansió per a l’expansió adiabàtica, la pressió baixa ràpidament. Durant aquest procés, la temperatura del gas pot baixar bruscament des de la temperatura normal fins a -150 graus o fins i tot inferior, entrant amb èxit a la categoria criogènica.
Les dades d’investigació rellevants mostren que en un dispositiu típic de separació d’aire criogènic, cada mesurador cúbic d’alçada - aire de pressió pot generar aproximadament 200 - 300KJ després de cada metre cúbic d’alçada - aire de pressió s’amplia per l’ampliador. Aquestes quantitats fredes tenen un paper crucial en el manteniment de l’entorn de destil·lació a baixa temperatura a la torre de separació d’aire i promovent la separació precisa de diversos components de l’aire segons la diferència del punt d’ebullició.
Funcionament de l'equip
Des de la perspectiva del funcionament dels equips, l’expansió del gas té un paper insubstituïble en el funcionament dels equips de conducció i la recuperació d’energia. A mesura que els equips bàsics de refrigeració del sistema de separació de l’aire criogènic, l’expansor de la turbina interpreta de manera viva aquesta funció. Els expansors del transformador adopten principalment una estructura reaccionària del radi centrípetal. El gas de pressió High - s’accelera primer a través de la guia de flux (broquet), i el flux d’aire de velocitat alta- afecta el impulsor, conduint el impulsor a girar a gran velocitat. Durant aquest procés, el gas s’expandeix i es refreda, generant una gran quantitat de refredament. Al mateix temps, la rotació de l’impulsor pot conduir el sobrealimentador per funcionar o generar electricitat connectant el generador. En funcionament real, la capacitat de refrigeració generada per l'expansor de separació d'aire sol representar el 80%-90%de la capacitat de refrigeració de tot el sistema de separació d'aire i la seva eficiència de recuperació d'energia pot arribar a més del 80%.
Cas d’aplicació
Al dispositiu de separació d’aire criogènic d’una gran empresa d’acer, a través del procés d’expansió eficient del gas, l’electricitat es pot recuperar per milions de KWh cada any, que no només redueix significativament el consum d’energia del dispositiu en si, sinó que també estalvia una gran quantitat de factures d’electricitat, demostrant completament el gran valor de l’expansió de gas en la utilització d’energia dels equips.
Procés de flux
En el procés de separació de l’aire criogènic, l’expansió del gas s’executa durant tot el procés per assegurar una connexió fluida de tots els enllaços. Després que l’aire es comprimeixi i es purifiqui, l’aire purificat entra a l’intercanviador de calor principal i es refreda a la temperatura de saturació pel producte refluxat nitrogen, gasos de residus, etc. En aquest moment, alguns dels gasos han d’entrar a l’expansió per a l’expansió i la refrigeració, proporcionant la capacitat de refrigeració necessària per a la posterior torre de separació d’aire. Una part del gas expandit s’utilitza per a la regeneració i el refredament de tamis moleculars, i després es descarrega a l’atmosfera a través d’un silenciador; L’altra part participa en l’enllaç de destil·lació de la torre de separació d’aire, interacciona amb altres gasos i ajuda a la separació i purificació de gasos de producte com l’oxigen i el nitrogen. Efecte de l'expansió sobre l'eficiència de liquidació
En la separació de l’aire criogènic, l’expansió del gas no és només un procés físic senzill, sinó que també afecta directament l’eficiència energètica de tot el sistema. La configuració de la proporció d’expansió pot augmentar l’eficiència de liquidació d’un 10%-20%.
L’expansió del gas durant la separació de l’aire criogènic no només és un pas clau per aconseguir una liquidació de baixa temperatura, sinó que també té un impacte important en l’eficiència energètica de tot el sistema. Dissenyant racionalment paràmetres d’expansió, el volum de gas no només es pot augmentar molt i es pot reduir la temperatura, sinó que també va millorar eficaçment la taxa de sortida del producte. En el funcionament real, el control precís de les condicions de treball de l'expansor i assegurar el millor efecte d'expansió és un dels factors importants per assegurar el funcionament eficient del dispositiu criogènic profund -.
