공기 분리 장치의 신기술 및 개발 동향

Jul 10, 2025

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1. 공기 분리 장치 기술의 전반적인 개발에 대한 견해
지난 10 년 동안 저온공기 분리 장치기술에서 큰 진전과 발전을 이루었습니다. 산소와 아르곤의 추출 속도가 더욱 향상되었고, 제품의 단위 에너지 소비가 감소했으며, 장치의 신뢰성이 더 보장되었습니다.


2. 공기 분리 과정의 클래식 및 특성
프로세스 분류 : 공기 분리 프로세스는 일반적으로 야금과 화학 물질의 두 가지 범주로 나뉩니다.
야금 과정 : 산소 압축기를 사용하여 콜드 박스에서 산소 압력을 약 0.13mpa에서 약 3.0mpa로 압축하는 공기 분리 공정.
화학적 유형 (내부 압축 공정) : 극저온 액체 펌프를 사용하여 메인 응축기의 액체 산소를 6.5-9.5MPa의 작동 압력으로 압축 한 다음 콜드 박스, 즉 극저온 공기 분리로 보냅니다.
내부 압축 프로세스의 개발 및 특성
개발 상태 : 최근 몇 년 동안 내부 압축 프로세스 (화학 유형)가 크게 개발되었습니다. 화학 기업에서도 사용될뿐만 아니라 철강 기업에서도 빠르게 홍보됩니다. 예를 들어, Taiyuan Iron and Steel Company, Baoshan Iron and Steel Company 및 Yangzi Petrochemical은 모두 내부 압축 공기 분리 공정을 선택했습니다.
주요 기능 :
고가의 산소 터빈 압축기는 액체 산소 펌프 및 부스터 또는 결합 된 액체 산소 펌프 및 고압 공기 압축기로 대체되므로 투자를 줄일 수 있습니다.
액체 산소 펌프 및 부스터의 예비 부품은 산소 압축기의 예비 부품보다 저렴하기 때문에 유지 보수 비용이 줄어 듭니다.
액체 산소 펌프가 압축 된 후에는 고온 가스 산소가 없으므로 안전성이 우수하고 장치의 작동이 더 신뢰할 수 있습니다.
산소 터빈 압축기가 부스터로 교체되면 바닥 공간이 줄어들고 설치 비용이 낮아지고 조작이 편리하며 컨트롤이 더 간단합니다.


3. 공기 분리 단위의 기술 및 경제 지표의 개선
공정 조직과 단일 기계 및 단위 장비의 개선 후, 국내외의 공기 분리 장치의 기술 및 경제 지표가 크게 개선되었습니다.
산소 추출 속도는 99%이상에 도달 할 수 있습니다.
하부 타워로 들어가는 공기가 넓어지는 기존의 과정에서 아르곤 추출 속도는 92%-94%에 도달 할 수 있습니다.
상부 타워로 들어가는 공기가 확장되는 과정의 경우, 확장 된 공기의 양이 가공 가스 부피의 8% 미만을 차지할 때 아르곤 추출 속도는 약 83%에 도달 할 수 있습니다.
산소-아르곤 추출 속도의 개선과 포장 타워와 같은 새로운 구조물의 적용으로 전력 소비 지수가 더 감소했습니다.


4. 공기 분리 기술의 발전 및 개발에 대한 세부 사항
선행 및 정제 시스템의 개선
질소 제품에 대한 요구 사항이 적은 사용자의 경우 (저압 프로세스는 1.1보다 적거나 동일하게 NA : OT가 필요함) 냉각기를 취소하는 것이 합리적입니다. 한편으로는 장비 세트를 줄이고 공장 영역, 투자 및 유지 보수 비용을 줄일 수 있습니다. 반면에, 일반적으로 국내 냉각수의 품질이 좋지 않기 때문에, 오염 계수는 0.0004 또는 0.0006m² ・ h ・ h ・ h ・도 /kcal에 도달하여 냉각기가 불안정하게 작동하고 유지 보수주기가 짧습니다. 따라서 이러한 개선은 우리나라의 국가 조건에 매우 적합합니다.


자동 가변로드 작동 기술
장치의 안정적인 작동을 보장하기 위해, 산소 함량은 짧은 시간에 지침에 따라 70%와 105%로 변경 될 수 있습니다. 산소 함량의 감소는 에어 터빈 압축기의 배기량을 줄임으로써 달성된다. 현대식 에어 터빈 압축기는 배기 부피를 줄이면서 입구 가이드 받침대를 제어하여 샤프트 전력을 줄여 에너지 절약 및 소비 감소의 목적을 달성합니다. 공기 분리 장치는 대규모 전력 소비자이며 전기 비용은 비용의 약 70%를 차지합니다. 따라서 자동 가변 부하 운영의 사용은 상당한 경제적 이점뿐만 아니라 상당한 사회적 이점을 가지고 있습니다.


액체 충전 시작 방법
액체 충전 시동 방법은 상단 및 하부 타워와 메인 냉각기가 특정 온도로 냉각되어 공기 분리 장치의 냉각 및 액체 축적 공정을 가속화하고 공기 분리 장치의 시작 시간을 단축 할 때 공기 분리 장치의 시작 단계 동안 액체 산소 또는 액체 질소를 메인 냉각기로 채우는 것입니다. 공기 분리 장치의 시작 시간을 30% ~ 50% 단축 할 수 있으며, 이는 상당한 경제적 이점이 있습니다.


단일 기계의 진행 및 개선
에어 터빈 압축기의 설계를 개선하여 등온 효율이 약 75%에 도달 할 수 있습니다. 해외의 대부분의 대형 압축기에는 임펠러 역 세척 시스템이 장착되어 있습니다. 응축수 탱크, 응축수 펌프, 워터 워시 펌프, 노즐 및 계측 및 제어 시스템으로 구성됩니다. 역 세척 시스템은 압축기의 흐름과 효율을 유지하고 압축기의 작업 시간을 연장 할 수 있습니다.


10% 니켈을 함유 한 구리-니켈 튜브로 만든 2 단계 쉘 앤 튜브 최종 냉각기는 공기가 공기 냉각탑을 통과 할 때 물을 돌리는 현상을 방지하기 위해 공기 냉각탑을 교체하는 데 사용됩니다.
낙하 필름 응축기 증발기가 사용되며, 이는 고성능 및 작은 열 전달 온도 차이의 장점이 있습니다. 공기 압축기의 배기 압력을 0.3 ~ 0.4bar로 줄이고 공기 압축기의 샤프트 파워를 3%~ 4%줄여 에너지 절약의 목적을 달성 할 수 있습니다.


방사형 흐름 청정기는 운송이 용이 한 운송을 위해 청정기의 크기를 줄이기 위해 사용됩니다.
블록 형 콜드 박스가 사용됩니다. 콜드 박스는 운송 및 들어 올릴 수있는 여러 큰 블록으로 나뉩니다. 콜드 박스의 장비와 파이프 라인이 제조 플랜트에 용접 된 후에는 설치 속도를 높이고 용접 품질을 보장하며 건축 기간을 보장하며 안전성이 높아지기 위해 다이어그램에 따라 연결됩니다.


5. 개발 이력 및 공기 분리 과정의 경향
석재 냉매의 시대, 스위칭 플레이트 열 교환기, 플레이트-핀 열교환 기 및 정상 온도 분자 체 정제 후, 공기 분리 공정의 개발은 일반 포장 타워에서 아르곤의 완전히 증류 된 새로운 시대를 개발했습니다. 과학과 기술의 발전, 기술 수준의 개선 및 사회의 발전으로 공기 분리 기술은 지속적으로 업데이트되고 개선됩니다. 따라서 공기 분리의 발달 방향과 경향을 파악하고 언제 어디서나 맥박을 나란히 유지하는 것이 특히 중요합니다.

 

 

 

 

 

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