อุปกรณ์แยกอากาศคือการใช้อากาศเป็นวัตถุดิบ ผ่านกระบวนการอัดอากาศและวิธีการทำให้เยือกแข็งลึกเพื่อเปลี่ยนอากาศให้เป็นของเหลว จากนั้นผ่านกระบวนการปรับแน่นและแยกของเหลวออกจากอากาศทีละขั้นตอนเพื่อผลิตออกซิเจน ไนโตรเจน อาร์กอน และก๊าซเฉื่อยอื่น ๆ

หลักการทําให้บริสุทธิ์ของอุปกรณ์แยกอากาศ

ในอุปกรณ์การผลิตออกซิเจนโดยใช้หลักการแก้ไขที่อุณหภูมิต่ําเพื่อให้แน่ใจว่าการทํางานปกติของการแยกการกลั่นอากาศในบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ําอากาศจะต้องได้รับการกรองทําให้เย็นลงและทําให้บริสุทธิ์ในบริเวณอุณหภูมิปกติ
อากาศมีฝุ่นจํานวนมากคอมเพรสเซอร์กังหันอากาศ (เรียกว่าเครื่องอัดอากาศ) เป็นเวลานานของการทํางานด้วยความเร็วสูงฝุ่นจะทําให้เกิดการสึกหรอการกัดกร่อนและการปรับขนาดของใบพัดใบมีดและส่วนอื่น ๆ ของเครื่องทําให้อายุการใช้งานของเครื่องสั้นลงดังนั้นต้องตั้งค่าตัวกรองอากาศวัตถุดิบเพื่อกําจัดฝุ่นในอากาศ
อุณหภูมิของอากาศหลังจากถูกบีบอัดโดยคอมเพรสเซอร์กังหันอากาศจะสูงขึ้นมากกว่า 80 องศาส่งผลให้เกิดการดูดซับในภายหลังและการถ่ายเทความร้อนไม่สามารถทําได้ตามปกติ ด้วยการตั้งค่าระบบทําความเย็นล่วงหน้าของอากาศอุณหภูมิของอากาศที่เข้าสู่อุปกรณ์แยกอากาศจะลดลงได้อย่างมีประสิทธิภาพ
นอกเหนือจากฝุ่นจํานวนมากในอากาศดิบแล้วยังมีน้ําคาร์บอนไดออกไซด์และอะเซทิลีนและไฮโดรคาร์บอนอื่น ๆ อุปกรณ์แยกอากาศที่ทันสมัยส่วนใหญ่ใช้ระบบการทําให้บริสุทธิ์ของตะแกรงโมเลกุลเพื่อขจัดสิ่งสกปรกเหล่านี้เพื่อปรับปรุงความสะอาดของอากาศในกล่องเย็นเพื่อป้องกันความเข้มข้นของน้ําและคาร์บอนไดออกไซด์และคุกคามการทํางานปกติของอุปกรณ์แยกอากาศ ดังนั้นอุปกรณ์กรองก๊าซการทําความเย็นล่วงหน้าและการทําให้บริสุทธิ์จึงเป็นส่วนที่ขาดไม่ได้ของอุปกรณ์แยกอากาศ

กลไกการกําจัดฝุ่นมีห้าชนิด:
1 ผลกระทบเฉื่อย: อนุภาคขนาดเล็กสามารถผ่านไมโครพรุนของตัวกรองได้ แต่ผ่านเส้นทางของตัวกลางกรองอนุภาคมีมวลและโมเมนตัมเพียงพอที่จะชนกับเส้นใยกรองและถูกปิดกั้นและดักจับ
2 การแพร่กระจายของบราวเนียน: อนุภาคขนาดเล็กมากมีมวลน้อยมาก และเมื่อกระจายไปกับการเคลื่อนที่แบบบราวเนียนของกระแสอากาศ อนุภาคเหล่านี้จะชนกับเส้นใยกรองและถูกกรองออก
3 การปิดกั้นโดยตรง: สําหรับอนุภาคของฝุ่นละอองที่มีขนาดใหญ่กว่า 1 ไมครอนเมื่อกรองไมโครรูของวัสดุขนาดกลางเส้นผ่านศูนย์กลางของอนุภาคจะใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของไมโครรูและจะถูกปิดกั้นและสกัดกั้นโดยตรงเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการขจัดสิ่งสกปรก
4 การตกตะกอนด้วยแรงโน้มถ่วง: อนุภาคฝุ่นจะถูกรวบรวมอย่างต่อเนื่องจนกว่ามวลของพวกมันจะมีขนาดใหญ่พอที่จะตกลงไปที่ด้านล่างของตัวกรองภายใต้การกระทําของแรงโน้มถ่วง หรือถูกปล่อยออกโดยวาล์วเถ้า
5 การตกตะกอนด้วยไฟฟ้าสถิต: ไฟฟ้าสถิตย์ทําให้ฝุ่นเปลี่ยนวิถีการเคลื่อนที่และชนกับสิ่งกีดขวาง และแรงไฟฟ้าสถิตมีส่วนร่วมในการทํางานของการเกาะติด

ระบบประกอบด้วยอุปกรณ์แยกอากาศ

อุปกรณ์แยกอากาศเป็นระบบที่ซับซ้อนขนาดใหญ่ ซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยระบบย่อยต่อไปนี้: ระบบไฟฟ้า, ระบบทําให้บริสุทธิ์, ระบบทําความเย็น, ระบบแลกเปลี่ยนความร้อน, ระบบกลั่น, ระบบจัดส่งผลิตภัณฑ์, ระบบจัดเก็บของเหลวและระบบควบคุม

ระบบไดนามิก
ส่วนใหญ่หมายถึงเครื่องอัดอากาศวัตถุดิบ อุปกรณ์แยกอากาศจะแยกอากาศด้วยอุณหภูมิต่ําเพื่อให้ได้ออกซิเจนไนโตรเจนและผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วจะเสร็จสิ้นโดยการแปลงพลังงาน พลังงานของอุปกรณ์ส่วนใหญ่ถูกป้อนโดยเครื่องอัดอากาศดิบ ดังนั้นการใช้พลังงานทั้งหมดส่วนใหญ่ที่จําเป็นสําหรับการแยกอากาศคือการใช้พลังงานของเครื่องอัดอากาศดิบ

ระบบทําให้บริสุทธิ์
ประกอบด้วยระบบทําความเย็นล่วงหน้าด้วยอากาศ (ระบบระบายความร้อนด้วยอากาศ) และระบบทําให้บริสุทธิ์ด้วยตะแกรงโมเลกุล (ระบบทําให้บริสุทธิ์) อุณหภูมิอากาศของวัตถุดิบที่บีบอัดสูง และระบบทําความเย็นล่วงหน้าของอากาศจะลดอุณหภูมิของอากาศผ่านการถ่ายเทความร้อนแบบสัมผัส และสามารถล้างสิ่งสกปรกที่เป็นอันตราย เช่น สารที่เป็นกรด ระบบการทําให้บริสุทธิ์ของตะแกรงโมเลกุลจะขจัดน้ํา คาร์บอนไดออกไซด์ อะเซทิลีน โพรพิลีน โพรเพน และไนตรัสออกไซด์ออกจากอากาศ ซึ่งเป็นอันตรายต่อการทํางานของอุปกรณ์แยกอากาศ

ระบบทําความเย็น: อุปกรณ์แยกอากาศจะถูกระบายความร้อนโดยการขยายตัว และการทําความเย็นของอุปกรณ์แยกอากาศทั้งหมดเป็นไปตามวงจรการทําความเย็นแบบคลาสสิกอย่างเคร่งครัด อย่างไรก็ตามอุปกรณ์ทําความเย็นแยกอากาศที่มักกล่าวถึงส่วนใหญ่หมายถึง: เครื่องขยายตัว

ระบบแลกเปลี่ยนความร้อน
ความสมดุลความร้อนของอุปกรณ์แยกอากาศทําได้ผ่านระบบทําความเย็นและระบบแลกเปลี่ยนความร้อน ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนส่วนใหญ่ใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนครีบแผ่นอลูมิเนียม

ระบบแก้ไข
แกนหลักของอุปกรณ์แยกอากาศอุปกรณ์สําคัญในการแยกอุณหภูมิต่ํา โดยปกติจะใช้การกลั่นสองขั้นตอนแรงดันสูงและต่ํา ส่วนใหญ่ประกอบด้วยหอแรงดันต่ําหอแรงดันปานกลางและเครื่องระเหยควบแน่น

ระบบจัดส่งสินค้า
ออกซิเจนและไนโตรเจนที่ผลิตโดยอุปกรณ์แยกอากาศต้องการแรงดันที่แน่นอนเพื่อตอบสนองการใช้งานของระบบที่ตามมา ตราบใดที่ประกอบด้วยข้อกําหนดที่แตกต่างกันของคอมเพรสเซอร์ออกซิเจนและไนโตรเจน

ระบบจัดเก็บของเหลว
อุปกรณ์แยกอากาศสามารถผลิตออกซิเจนเหลวและไนโตรเจนเหลวและผลิตภัณฑ์อื่น ๆ จํานวนหนึ่งเพื่อเข้าสู่ระบบกักเก็บของเหลวเพื่อใช้เมื่อจําเป็น ตราบใดที่ประกอบด้วยข้อกําหนดที่แตกต่างกันของถังเก็บปั๊มของเหลวแช่แข็งและคาร์บูเรเตอร์

ระบบควบคุม
อุปกรณ์แยกอากาศขนาดใหญ่ใช้ระบบควบคุมแบบกระจายด้วยคอมพิวเตอร์ซึ่งสามารถควบคุมอัตโนมัติได้
อุปกรณ์แยกอากาศจากกระบวนการสามารถแบ่งออกเป็นห้าระบบพื้นฐาน:
ระบบทําให้บริสุทธิ์สําหรับสิ่งสกปรก
ส่วนใหญ่ผ่านตัวกรองอากาศและตัวดูดซับตะแกรงโมเลกุลและอุปกรณ์อื่น ๆ เพื่อทําให้อากาศบริสุทธิ์ผสมกับสิ่งสกปรกทางกลน้ําคาร์บอนไดออกไซด์อะเซทิลีนและอื่น ๆ
ระบบระบายความร้อนด้วยอากาศและระบบทําให้เป็นของเหลว
ส่วนใหญ่ประกอบด้วยเครื่องอัดอากาศ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน เครื่องขยายตัว และวาล์วปีกผีเสื้อ ฯลฯ ซึ่งมีบทบาทในการแช่แข็งอากาศอย่างล้ําลึก
ระบบกลั่นอากาศ
ส่วนประกอบหลัก ได้แก่ หอกลั่น (หอคอยบน, หอคอยล่าง), เครื่องระเหยควบแน่น, ซับคูลเลอร์, อากาศเหลวและวาล์วปีกผีเสื้อไนโตรเจนเหลว มีบทบาทในการแยกส่วนประกอบต่าง ๆ ในอากาศ
ระบบทําความร้อนและเป่า
ระบบการทําให้บริสุทธิ์ถูกสร้างขึ้นใหม่โดยการให้ความร้อนและการเป่า
ระบบควบคุมเครื่องมือ
กระบวนการทั้งหมดถูกควบคุมโดยเครื่องมือต่างๆ

ภาพรวมกรณีโครงการอุปกรณ์แยกอากาศ

โปรเจกต์

อุปกรณ์แยกอากาศ 300/350 สําหรับส่งออกไปยังออสเตรเลีย

ข้อได้เปรียบของผลิตภัณฑ์

เทคโนโลยีประหยัดพลังงาน

1, ระบบบีบอัดอากาศ:

แรงดันปล่อยของเครื่องอัดอากาศลดลงจาก 0.52MPaG แบบเดิมเป็น 0.42MPaG

2, ระบบทําความเย็นล่วงหน้า:

ความต้านทานของหอทําความเย็นอากาศลดลงจาก 10KPa เป็น 6KPa

การใช้บรรจุภัณฑ์ที่มีความต้านทานต่ําสูงสุดไม่เพียงแต่ช่วยให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนของหอคอย แต่ยังช่วยลดความต้านทาน

อุปกรณ์จ่ายของเหลวใช้ผู้จัดจําหน่ายใหม่ที่ล้ําสมัยและทันสมัยเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนของหอคอยภายใต้สมมติฐานของการลดน้ําแช่แข็ง ฟลักซ์ก๊าซสูงช่วยลดความต้านทานภายในได้อย่างมาก

เครื่องทําความเย็นใช้การไหลขนาดเล็กและความแตกต่างของอุณหภูมิขนาดใหญ่ การไหลของปั๊มน้ําเย็นลดลงมากกว่าครึ่งหนึ่ง

ระบบการทําให้บริสุทธิ์:

ความต้านทานของตัวดูดซับลดลงจาก 8KPa เป็น 4KPa

ความสามารถในการดูดซับหน่วยเพิ่มขึ้น 50% โดยใช้ตัวดูดซับตะแกรงโมเลกุลชนิดที่ III เมื่อกําลังการฟื้นฟูลดลงความต้านทานก็ลดลงด้วย

ระบบหอคอยแยกส่วน

หอคอยล่างหอคอยด้านบนและหอคอยอาร์กอนใช้บรรจุภัณฑ์ปกติ

ฟิลเลอร์เป็น PLUS ใหม่ ประสิทธิภาพการกลั่นเพิ่มขึ้น 20%

แผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนใช้โครงสร้างใหม่ และความต้านทานของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนหลักจะลดลงจาก 15KPa เป็น 10KPa

การใช้ระบบระบายความร้อนหลักหลายชั้น ความแตกต่างของอุณหภูมิการถ่ายเทความร้อนสามารถลดลงจาก 1.6K เหลือน้อยกว่า 0.9K

ระบบควบคุม

การวัดการไหลโดยใช้เครื่องวัดการไหลแบบแท่ง ความต้านทานจาก 3-4KPa ลดลงเหลือ 0.5-1KPa

การเปรียบเทียบการใช้พลังงาน

Serial number	name	Design index	JB/T8693-2015	Actual operation	The operation of other enterprises
1	Air compressor discharge pressure MPa	0.42	——–	0.42	0.52
2	Air compressor flow Nm3/h	58000	——–	57225	61000
3	Energy consumption per unit equivalent of oxygen production 0.42KW.h/m3	0.42	0.438	0.419	0.461
4	Compared with the national standard energy consumption %			95.9	105

พารามิเตอร์ทางเทคนิค

ตามสภาพพื้นที่ที่ผู้ใช้ระบุ อุปกรณ์แยกอากาศสามารถผลิตหลายผลิตภัณฑ์พร้อมกันเพื่อให้ได้ปริมาณและคุณภาพดังต่อไปนี้:

Product name	yield Nm3/h	purity	Out-of-bounds pressure MPa(A)	Outbound zone temperature  ℃	remark
Oxygen gas	250	≥99.6％O2	0.12	40
Nitrogen gas	300	≤10PPm O2	0.11	40

ลักษณะการทํางาน

วงจรการทํางานและอายุการใช้งานของอุปกรณ์

รอบการทํางานต่อเนื่องของเครื่องคือ 2 ปี ยกเว้นการบํารุงรักษาอย่างง่าย

อายุการใช้งานอุปกรณ์ ≥20 ปี

ตามคําแนะนําของฝ่าย B อุปกรณ์หลักที่ฝ่าย B จัดหาให้สามารถตอบสนองความต้องการของสัญญานี้ได้ภายใน 5 ปี

เวลาทํางาน

ภายใต้การทํางานปกติ รอบการทํางานนับจากเวลาที่เครื่องต้องละลายจนสุดคือ 2 ปี

เวลาขับรถ

หลังจากละลายทั้งหมดเวลาในการขับขี่เพื่อให้ได้ผลผลิตผลิตภัณฑ์ที่ออกแบบไว้: ประมาณ 36 ชั่วโมง

เวลาขับรถเพื่อสร้างออกซิเจนหลังจากจอดรถชั่วคราว:

ออกซิเจนจะถูกผลิตขึ้น 4 ถึง 6 ชั่วโมงหลังจากจอดรถ 8 ชั่วโมง

ออกซิเจนจะถูกผลิตหลังจากจอดเครื่องเป็นเวลา 24 ชั่วโมง ประมาณ 8 ถึง 10 ชั่วโมง

4. เวลาที่ต้องใช้ในการระบายของเหลวจากกล่องเย็น (ทาวเวอร์และคอนเดนเซอร์): ประมาณ 8 ชั่วโมง

เวลาที่ต้องใช้ในการละลายในกล่องเย็น (โดยไม่ใช้ระบบผลิตอาร์กอน): ประมาณ 36 ชั่วโมง

ความยืดหยุ่นในการดำเนินงาน

อุปกรณ์ผลิตออกซิเจนสามารถทำงานได้ในช่วง 75%~105% ของปริมาณออกซิเจนที่ออกแบบไว้ภายใต้สภาวะโหลดที่เปลี่ยนแปลงโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์เสริม (ภายใต้เงื่อนไขการออกแบบ) และสามารถตอบสนองความต้องการของผลิตภัณฑ์ทั้งปริมาณมากและน้อย

หน่วยสนับสนุนอุปกรณ์แยกอากาศ

Matching unit	quantity
Air filtration compression system	2 Set
Precooling system	1 Set
Purification system	1 Set
Fractionating system	1 Set
Turbocharger expansion unit	2 Set
Liquid storage and vaporization system	1 Set
Oxygen pressure system	1 Set
Nitrogen pressure system	1 Set
Gas storage and pressure regulation system	1 Set
Electronic control system	1 Set
Instrument control system	1 Set

ขอบเขตการใช้งานของอุปกรณ์แยกอากาศคืออะไร

การประยุกต์ใช้อุปกรณ์แยกอากาศในด้านปิโตรเคมี

อุปกรณ์แยกอากาศถูกนํามาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านปิโตรเคมีที่พบมากที่สุดคือการแยกอากาศออกเป็นออกซิเจนไนโตรเจนและก๊าซอื่น ๆ เพื่อใช้ในการผลิตปิโตรเคมีของการเชื่อมการตัดการฉีดพ่นการอบชุบด้วยความร้อนและกระบวนการอื่น ๆ นอกจากนี้อุปกรณ์แยกอากาศยังสามารถใช้ในการผลิตปิโตรเคมีการขจัดแก๊สการเตรียมไฮโดรเจนและการเชื่อมโยงอื่น ๆ

การประยุกต์ใช้อุปกรณ์แยกอากาศในด้านโลหะวิทยา

อุตสาหกรรมโลหะยังเป็นหนึ่งในพื้นที่การใช้งานที่สําคัญของอุปกรณ์แยกอากาศ ซึ่งมักใช้ในกระบวนการถลุงและผลิตเหล็ก เหล็กกล้า ทองแดง และวัสดุโลหะอื่นๆ ในอุปกรณ์ถลุงเช่นเตาหลอมและคอนเวอร์เตอร์เนื่องจากความจําเป็นในการลดและหลอมแร่จากความร้อนที่เกิดจากการเผาไหม้ของแร่และโค้กจึงต้องใช้ออกซิเจนจํานวนมาก ในเวลานี้อุปกรณ์แยกอากาศมีบทบาทสําคัญในการเตรียมออกซิเจน

การประยุกต์ใช้อุปกรณ์แยกอากาศในด้านการแพทย์

การประยุกต์ใช้อุปกรณ์แยกอากาศในอุตสาหกรรมยาส่วนใหญ่เป็นการเตรียมออกซิเจนในอากาศให้เป็นก๊าซออกซิเจนซึ่งใช้สําหรับการบําบัดด้วยออกซิเจนการกู้ภัยและวิธีการบําบัดอื่น ๆ ในรถฉุกเฉินโรงพยาบาลและสถานที่อื่น ๆ ผู้ป่วยบางรายจําเป็นต้องหายใจผ่านเครื่องช่วยหายใจซึ่งต้องใช้ออกซิเจนที่มีความบริสุทธิ์สูง ในเวลานี้อุปกรณ์แยกอากาศถูกนํามาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการแพทย์

โดยสรุปในฐานะที่เป็นอุปกรณ์ชนิดหนึ่งสําหรับการดูดซึมทางกายภาพหรือทางเคมีและการแยกก๊าซผสมอุปกรณ์แยกอากาศมีการใช้งานที่หลากหลายในด้านปิโตรเคมีโลหะการแพทย์และสาขาอื่น ๆ