Zusammensetzung des Hauptsystems von Gastrenngeräten

Die Niederdruck-Gastrennausrüstung besteht aus vier Hauptsystemen: Luftkompressionssystem, Verunreinigungsreinigungs- und Wärmeaustauschsystem, Kühlsystem und Verflüssigungsrektifikationssystem. Die entsprechende mechanische Ausrüstung umfasst Luftturbinenkompressor, Luftkühlturm, Turbinenexpander und Fraktionierturm. Das Arbeitsprinzip der Niederdruck-Gastrenngeräte basiert auf dem Verflüssigungszyklus und der Rektifikationstheorie. Die einströmende Luft wird zunächst verdichtet und durch den Luftkühlturm des Turbinenkompressors auf einen Druck von 0,5 MPa und eine Temperatur von etwa 303k gekühlt und tritt dann in den schaltenden Wärmetauscher ein ( E1 und E2). Die beiden Wärmetauscher können Wasser und Kohlendioxid aus der Luft entfernen und einen Wärmeaustausch durchführen. Die Luft wird auf eine Temperatur nahe der Verflüssigungstemperatur (101 K) gekühlt und dann zum unteren Turm geleitet. Ein Teil der Luft wird aus dem unteren Turm abgezogen und zum Erhitzen zum Wärmetauscher (E2) geleitet. Die erwärmte Luft verbindet sich mit einer kleinen Menge kalter Luft aus dem unteren Turm und tritt zur adiabatischen Expansion in den Turbinenexpander ein, um die erforderliche Kühlleistung zu erzeugen, die dann zur Rektifikation in den oberen Turm geleitet wird. Die restliche Luft wird in der unteren Kolonne vorrektifiziert. Verflüssigte Luft, die 38 % Sauerstoff enthält, wird am Boden erhalten, reiner flüssiger Stickstoff, der 99,99 % Stickstoff enthält, wird am Kopf des unteren Turms erhalten, und verschmutzter flüssiger Stickstoff, der etwa 95 % Stickstoff enthält, wird in der Mitte erhalten. Aus der unteren Kolonne werden jeweils verflüssigte Luft, reiner flüssiger Stickstoff und verschmutzter flüssiger Stickstoff abgezogen und über das Drosselventil auf ca. 0,05 MPa entspannt und dann als Rücklaufflüssigkeit der oberen Kolonne zugeführt. Hier wird die zweite tiefe Niedertemperaturrektifikation durchgeführt, um am Sumpf der oberen Kolonne hochreinen Sauerstoff mit 99,6-99,8 Prozent Sauerstoff zu gewinnen. Es durchströmt den Wärmetauscher (E4, E2, E1) zum Wärmeaustausch mit der Luft und wird nach Erwärmung auf Atmosphärentemperatur aus der Kolonne ausgetragen. Am Kopf der oberen Kolonne wird hochreiner Stickstoff mit 99,999 Prozent Stickstoff und in der Mitte der oberen Kolonne Abwasserstickstoff mit etwa 96 Prozent Stickstoff gewonnen. Alle werden durch Wärmetauscher (E3, E4, E2, E1) wieder auf Atmosphärentemperatur erwärmt und dann an die Einheit abgegeben.