産業ガス生産の分野では、極低温空気分離技術が基礎となり、多くの産業に不可欠な高-純度酸素、窒素、その他のガスを提供します。極低温空気-分裂複合体と絶妙なプロセスシステムでは、ガス膨張現象は精密機器の重要なギアのようなものです。小さいですが、システム全体の効率的な動作において決定的な役割を果たします。
ガスの拡大とは何ですか
ガス膨張リンクは、極低温空気分離プロセス全体でコア位置を占めています。熱力学の基本原則に基づいて、ガスの拡大は低ボリュームを得るための重要な手段です。熱力学の最初の法則によれば、断熱拡張プロセス中に、ガスと外の世界の間に熱交換はなく、ガスは外部的に機能し、その内部エネルギーは減少し、温度が低下します。極低温空気分離装置の空気の変化を例にとると、高{-圧力空気（通常、圧力が10 - 20 MPAからの範囲）が断熱膨張のためにエキスパンダーに入ると、圧力は急速に低下します。このプロセス中、ガス温度は通常の温度から-150度以下に急激に低下し、極低温カテゴリに正常に入ることができます。
関連する研究データは、典型的な極低温空気分離装置では、高-圧力空気の各立方メートルが約200 - 300kjを生成することができることを示しています。これらの冷たい量は、空気分離塔の低温蒸留環境を維持し、沸点の差に応じて空気のさまざまな成分の正確な分離を促進する上で重要な役割を果たします。
機器操作
機器の操作の観点から見ると、ガスの拡大は、運転装置の操作とエネルギー回収においてかけがえのない役割を果たします。極低温空気分離システムのコア冷蔵装置として、タービンエキスパンダーはこの機能を鮮明に解釈します。トランス拡張器は、主に中心半径の反応的構造を採用しています。高-圧力ガスは、最初にフローガイド（ノズル）を介して加速され、高-速度エアフローがインペラに衝撃を与え、インペラーを高速で回転させます。このプロセス中に、ガスが膨張および冷却され、大量の冷却が生成されます。同時に、インペラーの回転により、スーパーチャージャーを動作させたり、発電機を接続して電力を生成したりできます。実際の動作では、空気分離エキスパンダーによって生成される冷却能力は通常、空気分離システム全体の冷却能力の80％-90％を占め、エネルギー回収効率は80％以上に達する可能性があります。
アプリケーションケース
大規模な鉄鋼企業の極低温空気分離装置では、効率的なガス拡張プロセスを通じて、毎年数百万KWHによって電力を回収できます。これにより、デバイス自体のエネルギー消費が大幅に削減されるだけでなく、多くの電力料金を節約でき、機器の活力のあるエネルギーのガス拡大の価値を完全に実証します。
プロセスフロー
極低温空気分離プロセスでは、ガスの拡大がプロセス全体を通じて実行され、すべてのリンクのスムーズな接続が確保されます。空気が圧縮されて精製された後、精製された空気が主な熱交換器に入り、還流生成物窒素、廃棄ガスなどによって飽和温度に冷却されます。この時点で、ガスの一部は膨張と冷凍のためにエキスパンダーに入り、その後の空気分離タワーに必要な冷却能力を提供する必要があります。拡張ガスの一部は、分子ふるいの再生と冷却に使用され、サイレンサーを介して大気中に排出されます。他の部分は、空気分離塔の蒸留リンクに関与し、他のガスと相互作用し、酸素や窒素などの生成物ガスの分離と精製を助けます。液化効率に対する拡張の影響
極低温空気分離では、ガスの拡大は単なる物理的プロセスではなく、システム全体のエネルギー効率に直接影響します。膨張比の設定により、液化効率が10％〜20％向上する可能性があります。
極低温空気分離中のガスの拡大は、低温の液化を達成するための重要なステップであるだけでなく、システム全体のエネルギー効率にも重要な影響を及ぼします。拡張パラメーターを合理的に設計することにより、ガスの体積を大幅に増加させるだけでなく、温度を下げることができるだけでなく、製品の出力率を効果的に改善しました。実際の動作では、エキスパンダーの労働条件を正確に制御し、最良の拡張効果を確保することが、深い極低温サブ-デバイスの効率的な動作を確保するための重要な要因の1つです。
