תיבה קרה ראשית להפרדת אוויר קריוגנית

בכל יחידת הפרדת אוויר קריוגנית, קופסת הקור הראשית מטפלת בהפרדה בפועל ובשילוב אנרגיה קרה. זה לא רק מארז פלדה מבודד. הוא מכיל עמודי זיקוק, מחליפי חום, צנרת ובידוד במבנה אחד בטמפרטורה- נמוכה. הבנת רכיב זה היא המפתח להבנת ייצור גז תעשייתי.

סקירת פונקציות

הקופסה הקרה שומרת חמצן נוזלי, חנקן נוזלי וארגון נוזלי בטמפרטורות נמוכות של -196 מעלות בתוך העמודות שלהם תוך מזעור חדירת חום חיצוני. זה מושג עם שכבת בידוד פרלייט ומעטפת שנועדה לעמוד ברכיבה תרמית.

שיקול תכנון נפוץ: רכיבים פנימיים מותקנים בטמפרטורת הסביבה. כאשר היחידה מתקררת לתנאי הפעלה, תזוזה יחסית בין המעטפת לעמודים הפנימיים יכולה להגיע לכמה עשרות מילימטרים. אם התכנון אינו מתאים לתנועה זו, ריתוך צנרת עלולים להתעייף ולהיסדק תוך מספר שנים, להוביל לאובדן קור מתמשך ובסופו של דבר לדרוש הסרה ותיקון מלא של בידוד.

טווח טמפרטורה

קופסת קור שתוכננה כהלכה פועלת בין -196 מעלות ל-+50 מעלות. הקירור הראשוני מטמפרטורת הסביבה לטמפרטורת הפעולה נמשך בדרך כלל 24 עד 48 שעות. תהליך הדרגתי זה מסייע במניעת נזקי מתח תרמי לאריזות אלומיניום ומפרקי ריתוך.

בדיקת שטח מעשית: טמפרטורת פני השטח החיצונית של הקופסה הקרה צריכה להיות קרובה לסביבה. אם נצפים אזורים גדולים של עיבוי, כפור או קור יוצא דופן, ייתכן שהבידוד התיישב עקב חדירת לחות, או שתהיה דליפה קלה מצינור קריוגני פנימי. שני המקרים מובילים בדרך כלל לעלויות תפעול גבוהות יותר.

מדדי ביצועים אופייניים

לתעשיות שונות יש דרישות טוהר שונות. הטבלה שלהלן מסכמת טווחים נפוצים.

צריכת אנרגיה: על כל Nm³ 1 של חמצן המיוצר ביציאה של 0.5 MPa(g), יחידות קטנות-עד-בינוניות צורכות בדרך כלל 0.55-0.68 קילוואט-שעה. מפעלים גדולים נהנים מאבנית ויכולים להפחית זאת ל-0.40-0.48 קילוואט-שעה. היעילות של אריזות מובנות, הפרש-הטמפרטורה הממוצעת של מחליף החום הראשי וביצועי הבידוד יחד קובעים את עלויות התפעול-לטווח ארוך.

פרמטרים טכניים מרכזיים לבחירת הנדסה

בעת רכישה או בקשת הצעת מחיר עבור קופסת קר, יש להגדיר בצורה ברורה את הפרמטרים הבאים ולהיכלל בהסכם הטכני.

• לחץ עיצובי: לחץ עבודה בעמודה בדרך כלל 0.6 עד 1.6 MPa. מעטפת הקופסה הקרה נשמרת בלחץ חיובי קל (כ-5 kPa) כדי למנוע חדירת אוויר לח.
• מגבלות גיאומטריות: רוחב הובלת כביש מוגבל ל-4.5 מטר. ניתן לפלח גובה להובלה ולהרכבה אנכית באתר, עד 60 מטר.
• חומרים: מעטפת משתמשת בפלדת פחמן בטמפרטורה-נמוכה Q345R. צנרת פנימית במגע עם מדיה קריוגנית חייבת להיות נירוסטה 304 או 304L. נתיבים של חמצן נוזלי דורשים התייחסות לסיכוני הצטברות פחמימנים.
• בדיקת ריתוך: כל ריתוך קת על עמודים פנימיים וצנרת תהליך ראשי דורשים 100% בדיקות רנטגן, קבלה דרגה II.
• דרישות בידוד: יש לדחוס את הפרלייט לאחר המילוי, ולהשיג צפיפות צבר של לפחות 60 ק"ג/מ"ר, עם יציאה עליונה-למעלה על גג הקופסה.

יישום נוף

מערכות אלו משמשות בתעשיות מרובות.

• פלדה ומטלורגיה: חמצן בתפזורת עבור תנורי פיצוץ, חנקן עבור מיגון אינרטי. נפח גבוה, טוהר בינוני.
• כימיקלים וכימיקלים פחם: אמוניה, מתנול, מפעלי MEG. סובלנות נמוכה לזמן השבתה; שנתיים או יותר של פעולה רציפה אופיינית. אמינות היא קריטית.
• אלקטרוניקה וסולרית: טוהר חנקן של 99.9995% ומעלה, קרוב ל-אפס לחות. ניקיון פנימי הוא דרישה עיקרית.
• מזון ופארמה: חנקן נוזלי להקפאת הבזק, חמצן רפואי. עקבות ואישורי חומר חשובים לעתים קרובות יותר מקצב זרימה.

שיקולי בחירת ספקים

עבור קונים מקצועיים, אספקת ציוד היא רק הצעד הראשון. חלק מהספקים כוללים תנורי חימום חשמליים נגד-הקפאה בתחתית הקופסה הקרה. הם מבצעים ניתוח מתח בצנרת באמצעות CAESAR II עם אימות מקטע-לפי-מקטע. פרלייט מרובד ודחוס לפי מפרט. חשוב מכך, חלק מהספקים מפעילים ניתוח אלמנטים סופיים מקומיים על כל פתחי הזרבובית וריתוך פילה כדי להפחית את הסיכון לסדקים תחת עומסים מחזוריים תרמיים.

במהלך שלב החקירה, ספק בעל יכולות בדרך כלל יכול לספק:

• ערכי אובדן קור
• עקומות הפעלה
• דפי השוואת צריכת אנרגיה

נתונים אלה מאפשרים לקונים להעריך את עלויות התפעול לפני הגעת הציוד לאתר.

תגיות פופולריות: תיבת קיר ראשי להפרדת אוויר קריוגנית, יצרנים, ספקים, מפעלים, הפרדת אוויר קריוגנית של קופסאות קרות ראשיות