Pemisahan udara kriogenik dalam merupakan proses yang mengasingkan oksigen, nitrogen dan gas lain daripada udara menggunakan teknologi suhu rendah. Sebagai kaedah pengeluaran gas perindustrian yang canggih, pemisahan udara kriogenik dalam digunakan secara meluas dalam industri seperti metalurgi, kejuruteraan kimia dan elektronik. Reka bentuk peralatan pemisahan udara kriogenik dalam yang lengkap bukan sahaja memerlukan ketepatan teknikal tetapi juga pematuhan dengan piawaian perindustrian dan keperluan pelanggan untuk memastikan operasi yang stabil dan faedah ekonomi. Artikel ini akan membincangkan keperluan reka bentuk peralatan pemisahan udara kriogenik dalam yang lengkap, merangkumi pertimbangan reka bentuk teras, perkara kejuruteraan dan langkah berjaga-jaga dalam aplikasi praktikal.

hsdjgw1

1. Reka bentuk keperluan asas
Semasa mereka bentuk peralatan pemisahan udara kriogenik dalam yang lengkap, keperluan asas pertama yang perlu ditentukan termasuk kapasiti pengeluaran, keadaan udara mentah, ketulenan dan kuantiti produk, dan sebagainya. Bergantung pada bidang aplikasi yang berbeza, kapasiti pengeluaran peralatan pemisahan udara kriogenik dalam yang lengkap sangat berbeza, biasanya antara ratusan hingga ribuan meter padu sejam. Di samping itu, bendasing dalam udara mentah, seperti kelembapan dan karbon dioksida, perlu disingkirkan melalui peringkat pra-rawatan untuk memastikan peralatan tersebut boleh menjalankan operasi kriogenik dalam di bawah keadaan yang stabil dan tidak terganggu. Oleh itu, reka bentuk sistem pra-rawatan perlu mempertimbangkan sepenuhnya tahap pencemar udara tempatan dan persekitaran operasi peralatan tersebut.
2. Pertimbangan reka bentuk sistem
Proses reka bentuk peralatan pemisahan udara kriogenik dalam melibatkan pelbagai sistem utama, termasuk sistem pemampatan, sistem pertukaran haba, sistem menara pemisahan dan sistem penyulingan. Reka bentuk sistem pemampatan perlu memastikan penyediaan udara bertekanan tinggi yang cekap dan andal yang sesuai untuk pemisahan kriogenik dalam. Penukar haba adalah komponen teras yang memastikan realisasi proses kriogenik dalam, yang memerlukan kecekapan haba yang tinggi. Biasanya, penukar haba sirip plat digunakan untuk memastikan pemindahan haba yang cekap dan aliran gas yang seragam. Pada masa yang sama, reka bentuk menara pemisahan dan sistem penyulingan perlu memenuhi keperluan ketulenan gas produk, jadi pemilihan pembungkusan, dulang dan pengoptimuman keadaan proses penyulingan juga amat penting. Dalam menara penyulingan, pelbagai komponen gas diasingkan secara berkesan melalui proses pertukaran haba berulang dan penyejatan pemeluwapan, membentuk gas oksigen, nitrogen atau argon berketulenan tinggi.
3. Sistem automasi dan kawalan
Kawalan automasi merupakan bahagian yang sangat penting dalam reka bentuk sistem pemisahan udara kriogenik dalam. Peralatan pemisahan udara kriogenik dalam yang lengkap dan moden biasanya mengintegrasikan sistem kawalan automatik sepenuhnya untuk mencapai kawalan parameter seperti suhu, tekanan dan aliran yang tepat. Ini bukan sahaja mengurangkan kesukaran operasi dengan ketara tetapi juga meningkatkan keselamatan dan kestabilan sistem. Sistem kawalan proses biasanya terdiri daripada PLC (Pengawal Logik Boleh Atur Cara) dan DCS (Sistem Kawalan Teragih), yang mengumpul parameter utama dalam masa nyata untuk kawalan dan pengoptimuman, memastikan operasi peralatan yang stabil di bawah pelbagai keadaan beban. Untuk menangani kecemasan, sistem kawalan juga perlu mempunyai keupayaan diagnosis kerosakan, yang mampu mengesan potensi masalah dengan segera dan mengambil langkah yang sepadan.

hsdjgw2

4. Pertimbangan penjimatan tenaga dan perlindungan alam sekitar
Penjimatan tenaga merupakan pertimbangan penting dalam reka bentuk peralatan pemisahan udara kriogenik dalam. Reka bentuk pemampat dan penukar haba yang cekap memainkan peranan penting dalam mengurangkan penggunaan tenaga. Di samping itu, pemulihan haba buangan merupakan langkah penjimatan tenaga yang biasa, yang boleh menggunakan haba buangan daripada proses penyejukan untuk menyediakan sokongan tenaga untuk proses lain, sekali gus meningkatkan kecekapan penggunaan tenaga keseluruhan. Dari segi perlindungan alam sekitar, reka bentuk pemisahan udara kriogenik dalam perlu mempertimbangkan sepenuhnya potensi masalah pencemaran alam sekitar dalam proses pengeluaran, seperti pencemaran bunyi dan pelepasan gas ekzos. Semasa peringkat reka bentuk, rawatan penebat bunyi dan pelan rawatan gas ekzos yang betul perlu ditambah untuk memenuhi keperluan peraturan dan piawaian perlindungan alam sekitar yang berkaitan.
5. Keberkesanan kos dan pemilihan peralatan
Penilaian keberkesanan kos peralatan pemisahan udara kriogenik dalam yang lengkap secara langsung mempengaruhi reka bentuk dan pemilihannya. Di bawah premis memenuhi keperluan pengeluaran, pemilihan dan skala peralatan perlu serendah mungkin dari segi kos pelaburan awal dan kos operasi. Pemilihan bahan pembuatan, kecekapan pertukaran haba, jenis pemampat dan pilihan aliran proses adalah semua faktor utama yang mempengaruhi keberkesanan kos. Pemilihan peralatan yang sesuai bukan sahaja mengurangkan pelaburan awal tetapi juga berkesan mengurangkan kos penyelenggaraan dan operasi dalam jangka masa panjang, sekali gus mencapai pulangan ekonomi yang lebih tinggi semasa proses pengeluaran.
6. Pemasangan dan Pentauliahan di Tapak
Reka bentuk peralatan pemisahan udara kriogenik dalam yang lengkap tidak terhad kepada peringkat lukisan; ia juga perlu mempertimbangkan keperluan untuk pemasangan dan pentauliahan di tapak. Semasa peringkat pemasangan, penjajaran tepat setiap komponen mesti dipastikan untuk mengelakkan kebocoran pada sambungan paip. Semasa proses pentauliahan, pemeriksaan komprehensif terhadap status operasi setiap sistem diperlukan untuk memastikan peralatan beroperasi pada keadaan optimumnya. Disebabkan oleh kerumitan peralatan pemisahan udara kriogenik dalam, pentauliahan biasanya dijalankan oleh pasukan kejuruteraan profesional, termasuk pelbagai ujian dan pelarasan parameter seperti ketulenan gas, tekanan dan kadar aliran, yang akhirnya memenuhi keperluan reka bentuk dan piawaian pelanggan.
Dengan perubahan berterusan dalam permintaan perindustrian dan kemajuan teknologi, reka bentuk peralatan pemisahan udara kriogenik dalam juga sentiasa dioptimumkan. Peralatan pemisahan udara kriogenik dalam masa hadapan akan memberi penekanan yang lebih besar kepada kecerdasan dan kehijauan. Dengan memperkenalkan teknologi penderiaan canggih dan teknologi Internet of Things (IoT), peralatan tersebut boleh mencapai pemantauan dan pengurusan jarak jauh, dan boleh mengoptimumkan penggunaan tenaga dengan lebih berkesan. Di samping itu, penggunaan bahan baharu, seperti bahan penukar haba yang cekap dan bahan struktur yang lebih tahan suhu rendah, akan meningkatkan lagi prestasi dan jangka hayat peralatan. Dalam konteks transformasi berterusan struktur tenaga, peralatan pemisahan udara kriogenik dalam juga akan digunakan secara lebih meluas dalam penghasilan tenaga bersih seperti hidrogen, menyumbang kepada pencapaian matlamat peneutralan karbon.

 hsdjgw3

Untuk sebarang keperluan oksigen/nitrogen, sila hubungi kami:
Anna Tel./Whatsapp/Wechat:+86-18758589723
Email :anna.chou@hznuzhuo.com


Masa siaran: 23 Jun 2025