معدات فصل الهواء بالضغط الداخلي: تتمثل عملية فصل الهواء بالضغط الداخلي في إلغاء ضغط الأكسجين، واستخراج الأكسجين السائل من مبخر التكثيف الرئيسي لبرج التصحيح، والضغط من خلال مضخة الأكسجين السائل، ثم تسخين الهواء عالي الضغط بالأكسجين السائل، بحيث يتبخر من الصندوق البارد كغاز منتج.

النقاط الساخنة لمعدات فصل الهواء بالضغط الداخلي: 1. السلامة والاقتصاد؛ 2. التحكم الآلي العالي؛ 3. الحجم الصغير.

ما هي عملية الضغط الخارجية، عملية الضغط الداخلية
عملية الضغط الخارجية هي إنتاج أكسجين منخفض الضغط بواسطة معدات فصل الهواء، ثم يتم ضغطها بواسطة مكبس الأكسجين إلى الضغط المطلوب للمستخدم، وتعرف أيضا بفصل الهواء التقليدي.
عملية الضغط الداخلية تهدف إلى إلغاء مكبس الأكسجين وإنتاج أكسجين متوسط إلى عالي الضغط مباشرة للمستخدم من برج التحويلة في معدات فصل الهواء.
الفرق الرئيسي بين الاثنين هو أن ضغط إمداد الأكسجين الناتج يصل إليه الأكسجين السائل في صندوق البارد عبر مضخة الأكسجين السائل، بينما يتم تسخين الأكسجين السائل في مبادل الحرارة في صفيحة الزعنفة عالية الضغط والهواء عالي الضغط للتبخر واستعادة الحرارة.
مقارنة بعملية الضغط الخارجي، فإن التغيرات التقنية الرئيسية في عملية الضغط الداخلي تتكون من جزأين: التقويم ونقل الحرارة. في عملية الضغط الخارجي، يتم توليد فصل الهواء مباشرة بواسطة برج التقويم ثم يعاد تسخينه بواسطة المبادل الحراري الرئيسي إلى الصندوق البارد. عملية الضغط الداخلية لفصل الهواء هي استخراج الأكسجين السائل من المبخر الرئيسي للمكثف في برج التقويم، ثم يتم ضغطه بواسطة مضخة الأكسجين السائل إلى الضغط المطلوب، ثم تبادل حرارة الهواء والأكسجين السائل عالي الضغط، بحيث يتبخر من صندوق التبريد كغاز منتج. يمكن ببساطة اعتبار أن عملية الضغط الداخلية تهدف إلى استبدال ضغط الأكسجين في عملية الضغط الخارجية بمضخة أكسجين سائل ومعزز هواء.

إن تطبيق تكنولوجيا عملية الضغط الداخلي في الصناعة يعتمد بشكل أساسي على العوامل الثلاثة التالية:
(1) اعتبارات الأمان، من الناحية النظرية، فإن سلامة عملية الضغط الداخلي أعلى، ومتطلبات السلامة في صناعة فصل الهواء عالية جدًا.
(2) تكلفة مضخة الأكسجين السائل المطلوبة لعملية الضغط الداخلي ومضخة الهواء المعززة أقل بكثير؛ يجب مراعاة المزيد من عوامل السلامة في تصميم وتصنيع مكبس الأكسجين، وسعره باهظ للغاية.
(3) عملية الضغط الداخلي ملائمة لإمداد الغاز عبر الأنابيب، وعادة ما تبيع شركات الغاز عددًا كبيرًا من المنتجات السائلة أثناء تشغيل أعمال إمداد الغاز في الموقع.

مبدأ وتطبيق الضغط الداخلي والخارجي في فصل الهواء المبرد

مبدأ الضغط الداخلي هو أنه نظرًا لأن فصل الهواء المبرد يخضع لقوانين فيزيائية صارمة، فإن عملية الضغط تتم داخليًا بواسطة مكبس مزود بنظام تحكم معين، وبالتالي فإن تكلفة الضغط الداخلي منخفضة نسبيًا، كما أنه أسهل في التحكم والصيانة. يحتاج الضغط الخارجي إلى أن يتم بواسطة ضغط طرد مركزي أو ضاغط تدفق محوري، وتكلفته أعلى نسبيًا، ولكنه يتميز أيضًا بكفاءة ضغط عالية، مما يمكن أن يسرع عملية ضغط الهواء، ويحسن أيضًا كفاءة الإنتاج ونقاء فصل الهواء بالتبريد العميق.

ما هي تكوينات عملية الضغط الخارجي لجهاز فصل الهواء؟

وفقا لمتطلبات الأكسجين، فإن تكوين عملية الضغط الخارجية لوحدة فصل الهواء الداعمة للصناعات المعدنية والكيميائية هو كما يلي:

1، ضاغط الهواء ونظام الفلترة: استخدام آلات محلية أو مستوردة مزودة بفلتر ذاتي التنظيف المحلي؛

2، نظام التبريد المسبق لماء النيتروجين: استغل السعة الباردة للنيتروجين الجاف بشكل كامل، خفض درجة حرارة الماء المبرد، إلغاء المبرد (أو مع مبرد احتياطي)؛

3، نظام التنقية: استخدام التدفئة الكهربائية أو البخارية، التبديل التلقائي؛ باستخدام هيكل سرير الطابقين من المنخل الجزيئي الألومينا، يطيل عمر المنخل الجزيئي؛

4، نظام التبريد: مجموعتان من آلات التمدد المنزلية، 1 تستخدم 1 في وضع الاستعداد؛

5، نظام تبادل الحرارة: لوحة ضغط منخفض منزلية؛

نظام التقويم الرئيسي: برج سفلي بمصفاة أو برج سفلية للحشوة، برج علوي عادي، تبريد رئيسي متعدد الطبقات بنظام زعانف الصفائح أو تبريد الفيلم الساقط؛

7، نظام إنتاج الأرجون: برج أرجون معبأ منظم، تصحيح كامل لثلاثة أبراج لإنتاج الأرجون؛

8، نظام الأكسجين الضغطي: اختراق الأكسجين المحلي أو مكبس الأكسجين؛

9، نظام ضغط النيتروجين: اختراق النيتروجين أو مكبس النيتروجين؛

10، نظام التحكم في الأجهزة: DCS محلي أو مستورد.

مزايا عملية الضغط الخارجي: متطلبات دعم منخفضة، أسعار منخفضة للوحدات أو الصمامات الداعمة، واستثمار أقل.

الفرق بين أجهزة الضغط الداخلية وأجهزة الضغط الخارجية

تخطيط مكاني مختلف: يتم تركيب معدات الضغط الداخلية داخل معدات فصل الهواء، التي تغطي مساحة صغيرة، وتضغط الغاز مباشرة، والعملية بسيطة؛ عادة ما يتم تركيب جهاز الضغط الخارجي خارج جهاز فصل الهواء ويشغل مساحة كبيرة وتكوين الجهاز.

وسط الضغط مختلف: جهاز الضغط الداخلي يضغط الغاز مباشرة، بينما يتطلب جهاز الضغط الخارجي استخدام زيت التشحيم ووسائط أخرى للمساعدة في الضغط، مما قد يكون له قيود على ضغط بعض الغازات.

نطاقات ضغط مختلفة: نطاق الضغط في معدات الضغط الداخلية عادة ما يكون محدودا بضغط الموقع ومحدود إلى حد معين؛ معدات الضغط الخارجية لا تخضع لهذه القيود، ويمكن إجراء العادم المناسب عندما يصل الضغط إلى نطاق معين.

وظائف واستخدامات مختلفة: عادة ما يتم تركيب معدات الضغط الداخلية في معدات فصل الهواء، وتستخدم لضغط الأكسجين والنيتروجين والغازات النادرة وغيرها، وتستخدم على نطاق واسع؛ لا تستخدم معدات الضغط الخارجية فقط لفصل الهواء، بل تستخدم أيضا على نطاق واسع في البتروكيماويات والصلب والأسمدة وغيرها من الصناعات.

مزايا وعيوب الجهازين

مزايا معدات الضغط الداخلي: حجم صغير، هيكل معدات بسيط، سعر منخفض نسبيا، سهولة تشغيل، نطاق ضغط متوسط.

عيوب معدات الضغط الداخلي: نقاء الغاز يتطلب متطلبات أكثر صرامة، وقوة الضغط صغيرة نسبيا، وتقلبات الضغط والتدفق.

مزايا معدات الضغط الخارجية: ثبات جيد، نطاق ضغط وتدفق واسع، تشغيل مرن، ونطاق واسع من التكيف.

عيوب معدات الضغط الخارجية: مساحة كبيرة، معدات معقدة، سعرها مرتفع، وتحتاج إلى تجهيز زيت تزييت ومعدات مساعدة أخرى.

اختيار معدات فصل الهواء في صناعة المعادن

عادة ما يكون متطلب ضغط الأكسجين في صناعة المعادن بين 2.0 و3.0 ميجا باسكال، ويمكن تحقيق ذلك باستخدام معدات فصل الهواء بعملية الضغط الداخلي أو معدات فصل الهواء بعملية الضغط الخارجي.
في الوقت الحالي، العملية النموذجية في معدات فصل الهواء بعملية الضغط الداخلي المصنعة محليًا هي عملية توسيع الهواء إلى البرج السفلي. ومن خصائصها: أولاً، أنها مناسبة لإنتاج كميات كبيرة من السائل، وثانياً، أن معدل استخلاص الأرغون فيها مرتفع.
في الوقت الحالي، في صناعة المعادن المحلية، جميع المستخدمين الذين يطلبون معدات فصل الهواء بعملية الضغط الداخلي يختارون هذه العملية، وهؤلاء المستخدمون لديهم نفس الحاجة: حيث يحتاجون إلى كمية كبيرة من المنتجات السائلة لتشغيل أعمال بيع الغاز مع تلبية احتياجات الإنتاج.
في نفس الوقت، ميزة أخرى لهذه العملية هي أنها تحتاج إلى مساحة أقل، ويمكن دمج ضاغط الهواء الخام وداعم الهواء في جهاز متكامل.
بالنسبة لبعض الأماكن التي لم تأخذ في الاعتبار أعمال بيع الغاز، من المعقول جدًا اختيار معدات فصل الهواء التقليدية بعملية الضغط الخارجي.

اختيار معدات فصل الهواء في الصناعة الكيميائية

تتطلب الصناعة الكيميائية (البتروكيماوية) عمومًا ضغط أكسجين أعلى بكثير من صناعة الصلب، وعادة ما يتراوح بين 4.0 ميجا باسكال و 9.0 ميجا باسكال، كما أن حجم إنتاج الأكسجين المطلوب كبير جدًا، وغالبًا ما يتجاوز 30000. وبهذه الطريقة، فإن معدات فصل الهواء التي تستخدم عملية الضغط الداخلي هي الخيار الوحيد. علاوة على ذلك، نظرًا لتركيبة المنتج المعقدة لمعدات فصل الهواء من النوع الكيميائي، يلزم إنتاج مستويات ضغط متعددة من منتجات الأكسجين والنيتروجين في وقت واحد. لذلك، يجب مقارنة مخططات متعددة وفقًا لمتطلبات محددة، مثل استخدام ضغط داخلي بمضخة واحدة أو مضختين، أو دوران الهواء أو دوران النيتروجين، وما إلى ذلك. يجب أن يتبع أفضل مخطط مبدأ التوازن الأمثل بين تكلفة الاستثمار لمرة واحدة وتكلفة التشغيل على المدى الطويل.
وبالطبع، إذا لم تكن متطلبات العميل لمعدات فصل الهواء معقدة للغاية، على غرار معدات فصل الهواء المعدنية، فيمكن عندئذٍ النظر في عملية الضغط الداخلي المعتادة أو عملية الضغط الخارجي.