تكوين النظام الرئيسي لمعدات فصل الغاز

تتكون معدات فصل الغاز ذات الضغط المنخفض من أربعة أنظمة رئيسية: نظام ضغط الهواء ، وتنقية الشوائب ونظام التبادل الحراري ، ونظام التبريد ونظام تصحيح التميع. تشمل المعدات الميكانيكية المقابلة ضاغط التوربينات الهوائية وبرج تبريد الهواء وموسع التوربينات وبرج التجزئة. يعتمد مبدأ العمل لمعدات فصل الغازات ذات الضغط المنخفض على دورة التسييل ونظرية التصحيح. يتم ضغط الهواء الداخل أولاً وتبريده بواسطة برج تبريد الهواء بضاغط التوربينات إلى ضغط 0. 5 ميجا باسكال ودرجة حرارة حوالي 3 0 3 كيلو ، ثم يدخل في مبادل حراري للتبديل ( E1 و E2). يمكن للمبادلين الحراريين إزالة الماء وثاني أكسيد الكربون في الهواء وإجراء التبادل الحراري. يبرد الهواء إلى درجة حرارة قريبة من درجة حرارة التسييل (101 كلفن) ثم يرسل إلى البرج السفلي ، ويستخرج جزء من الهواء من البرج السفلي ويرسل إلى المبادل الحراري (E2) للتسخين. ينضم الهواء المسخن بكمية صغيرة من الهواء البارد من البرج السفلي ويدخل إلى موسع التوربين لتوسيع ثابت الحرارة لتوليد سعة التبريد المطلوبة ، والتي يتم إرسالها بعد ذلك إلى البرج العلوي للتصحيح. يتم تصحيح الهواء المتبقي مبدئيًا في العمود السفلي. يتم الحصول على هواء سائل يحتوي على 38 في المائة من الأكسجين في الجزء السفلي ، ويتم الحصول على نيتروجين سائل نقي يحتوي على 99.99 في المائة نيتروجين في الجزء العلوي من البرج السفلي ، ويتم الحصول على نيتروجين سائل متسخ يحتوي على حوالي 95 في المائة نيتروجين في الوسط. يتم استخراج الهواء المسال والنيتروجين السائل النقي والنيتروجين السائل المتسخ على التوالي من العمود السفلي وإزالة الضغط إلى حوالي 0.05 ميجا باسكال من خلال صمام الخانق ، ثم إرسالها إلى العمود العلوي كسائل ارتداد. هنا ، يتم إجراء التصحيح العميق الثاني لدرجة الحرارة المنخفضة للحصول على أكسجين عالي النقاء يحتوي على 99. 6-99 .8٪ أكسجين في أسفل العمود العلوي. يتدفق من خلال المبادل الحراري (E4 ، E2 ، E1) لتبادل الحرارة مع الهواء ، ويتم تصريفه خارج العمود بعد تسخينه إلى درجة حرارة الغلاف الجوي. يتم الحصول على نيتروجين عالي النقاوة بنسبة 99.999 في المائة من النيتروجين في الجزء العلوي من العمود العلوي ، ويتم الحصول على نيتروجين الصرف الصحي مع حوالي 96 في المائة من النيتروجين في منتصف العمود العلوي. يتم إعادة تسخينها جميعًا إلى درجة حرارة الغلاف الجوي بواسطة المبادلات الحرارية (E3 ، E4 ، E2 ، E1) ثم يتم تفريغها إلى الوحدة.