Установка ААж-0,6

Установка ААж-0,6 предназначена для получения газообразного азота особой чистоты по ГОСТ 9293 под давлением до 6 кгс/см². Возможно также производство  небольшого количества жидкого азота.

В установке ААж-0,6 предусмотрено два штатных режима работы:

Режим I .    Производство газообразного азота особой чистоты.

Режим II .  Одновременное производство газообразного и жидкого азота.

Управление установкой осуществляется в автоматизированном дистанционном режиме через персональный компьютер. Предполагается возможность использования воздушного компрессора 305 ВП-20/8. Установка сертифицирована на территории РФ.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

ПОКАЗАТЕЛИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

КОМПЛЕКТНОСТЬ ПОСТАВКИ ОБОРУДОВАНИЯ

В комплект поставки воздухоразделительной установки ААж-0,6 входит следующее оборудование:

1. Блок разделения полным комплектом в собранном виде.

2. Блок очистки полным комплектом в собранном виде.

3. Влагоотделитель (2 шт.).

4. Холодильная машина типа СВ-HS.

5. Предварительный теплообменник.

6. Турбодетандерный агрегат, включая агрегат смазки.

7. Теплообменник безопасности.

8. Испаритель быстрого слива.

9. Электроподогреватель блока очистки.

10. Комплект монтажных элементов.

11. Комплект межблочной арматуры и КИП.

12. Комплект запасных частей.

13. Система контроля и управления.

14. Комплект эксплуатационных документов.

ОПИСАНИЕ РАБОТЫ И СХЕМА УСТАНОВКИ

Описание работы установки ААж-0,6 и обозначение узлов и аппаратов в соответствии со схемой. Количества потоков даны в процентах от перерабатываемого воздуха.

Режим I – производство газообразного азота особой чистоты.

Атмосферный воздух в количестве 1800 м³/ч сжимается  в компрессоре «1» до давления 8 кгс/см² и, после охлаждения в концевом холодильнике, при температуре 313 К направляется в предварительный теплообменник  системы предварительного охлаждения «3». В этом теплообменнике осуществляется теплообмен между потоками влажного воздуха и промежуточного хладоносителя, циркулирующей в межтрубном пространстве аппарата. Постоянная циркуляция хладоносителя обеспечивается гидромодулем холодильной машины типа СВ-HS. Охлаждение воды происходит в испарителе холодильной машины. В теплообменнике (2) температура воздуха снижается до 278 К.

Промежуточным хладоносителем, охлаждаемым в холодильной машине, может служить либо воды либо водный раствор гликоля.

Предварительно охлажденный воздух через влагоотделитель «2» попадает в блок комплексной очистки и осушки воздуха «4», где его осушают от паров воды и очищают от углекислоты и углеводородов в одном из попеременно работающих адсорберов.

Сухой и чистый воздух после блока очистки при температуре 280…283 К подается в основной теплообменник «5», где за счет теплообмена с продукционным азотом и отбросным потоком фракции охлаждается до температуры 104…105 К. После основного теплообменника воздух направляется на разделение в куб ректификационной колонны «7».

В ректификационной колонне происходит разделение воздуха на обогащенную кислородом (34…35 % об. 0₂) кубовую жидкость и чистый продукционный азот с содержанием 0,0001 % об. 0₂. Кубовая  жидкость (58…60 %) отбирается из куба ректификационной колонны и подается в переохладитель «9», где за счет теплообмена с отбросным потоком фракции, охлаждается ниже температуры кипения на 3 град. После этого аппарата поток кубовой жидкости дросселируется до давления 4 кгс/см² и подается  в конденсатор-испаритель «8».

В конденсаторе-испарителе, за счет кипения кубовой жидкости, происходит конденсация чистого газообразного азота, поступающего из верха ректификационной колонны. Жидкий азот из конденсатора сливается на верхнюю тарелку колонны для обеспечения условий протекания процесса ректификации.

Чистый газообразный азот из колонны проходит основной теплообменник «5» и выдается потребителю при температуре 278 К . В основном теплообменнике азот нагревается за счет теплообмена с потоком воздуха.

Поток газообразной отбросной фракции с концентрацией около 34 % об. 0₂ при температуре насыщения из верхней части конденсатора «8» проходит межтрубное пространство переохладителя кубовой жидкости «9», подогревается в нижней зоне основного теплообменника «5» до 120 К и расширяется в турбодетандере «6» до давления 1,3 кгс/см². Далее фракция возвращается в основной теплообменник, подогревается там до 278 К и делится  на две части: одна часть - сбрасывается в атмосферу, другая – подается в электроподогреватель «11» и далее на регенерацию либо охлаждение одного из адсорберов блока очистки.

Для обеспечения взрывобезопасной работы конденсатора-испарителя, небольшая часть жидкости, обогащенной кислородом, постоянно отводится из конденсатора, испаряется в теплообменнике безопасности (на схеме условно не показан) и сбрасывается в атмосферу.

Режим II – одновременное производство газообразного и жидкого азота.

Работа установки в этом режиме идентична работе в режиме I. Отличие заключается в отборе жидкого азота из верхней части колонны «7». Продукционный жидкий азот охлаждается в переохладителе «10» до температуры 82 К и сливается в емкость. Переохлаждение происходит за счет теплообмена с кипящим жидким азотом, сдросселированным до давления 1,3 кгс/см². Газообразный  азот из переохладителя «10» соединяется с потоком отбросной фракции после турбодетандера и направляется в основной теплообменник. Переохлаждение жидкого азота позволяет сократить потери жидкости при сливе его в емкость.

Принципиальная схема воздухоразделительной установки ААж-0,6:

 МОНТАЖ И РАЗМЕЩЕНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ

Оборудование установки ААж-0,6 поставляется в виде блоков и агрегатов высокой заводской готовности. Монтаж межблочных аппаратов и арматуры; подсоединение системы предварительного охлаждения и привязка к сети распределения продуктов разделения воздуха выполняется в минимальные сроки.

Шефмонтаж, пуск и наладку установки осуществляют специалисты ПКФ «Криопром» и эти услуги входят в стоимость установки.

В помещении размещается только то оборудование, которое не может быть установлено на открытом воздухе. Вне здания устанавливаются: блок разделения и испаритель быстрого слива. Блок разделения передней панелью примыкает к проему в стене станции, внутрь которой входит вся арматура, турбодетандер и местные приборы контроля. Для блока разделения необходим бетонный фундамент, к которому он крепится фундаментными болтами.

Монтаж оборудования должен производится только:

 – по индивидуальным или типовым проектам, разработанной специализированной организацией с учетом требований нормативно-технической документации;

 – персоналом специализированной монтажной организации, имеющим соответствующую квалификацию.

Размер помещения по типовому проекту такой станции составляет 12 х 12 м. Высота здания – 7,2 м. В здании должен быть предусмотрен мостовой кран грузоподъемностью не менее 5 т. По желанию заказчика может быть разработан план помещении воздухоразделительной станции других размеров.