ฆราวาสเรียนรู้ความรู้เรื่องการแยกอากาศ 8 การแก้ไข

เพื่อให้ทุกคนเข้าใจได้ง่าย ฉันจะอธิบายเพิ่มเติม ก่อนอื่น ผมจะอธิบายแนวคิดเรื่องสิ่งแวดล้อม ซึ่งเป็นแนวคิดที่สำคัญมากในอุณหพลศาสตร์ แนวคิดหลักของกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์คือพลังงานที่มีประสิทธิภาพ และพลังงานที่มีประสิทธิภาพมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับสิ่งแวดล้อม สภาพแวดล้อมที่เกี่ยวข้องกับเรามากที่สุดคือสภาพแวดล้อมในชั้นบรรยากาศของโลก แน่นอนว่าสภาพแวดล้อมในชั้นบรรยากาศของโลกไม่สม่ำเสมอ แต่ช่วงของการเปลี่ยนแปลงไม่ใหญ่เกินไป สถานะของบรรยากาศคือความกดดันของบรรยากาศหนึ่ง อุณหภูมิ 25 องศา องค์ประกอบของอากาศมีออกซิเจนประมาณ 21 เปอร์เซ็นต์ ไนโตรเจนประมาณ 78 เปอร์เซ็นต์ และอาร์กอนประมาณ 1 เปอร์เซ็นต์! นี่เป็นคำอธิบายง่ายๆ เกี่ยวกับสภาวะพื้นฐานของสภาพแวดล้อม โดยที่พลังงานที่มีประสิทธิผลเท่ากับคาราดะจัง ความร้อนเท่ากับศูนย์ และความเย็นเท่ากับศูนย์ ระบบใดก็ตามที่เบี่ยงเบนไปจากสภาวะแวดล้อมจะมีพลังงานที่มีประสิทธิภาพ ซึ่งเป็นเหตุผลพื้นฐานว่าทำไมจึงต้องใช้พลังงานที่มีประสิทธิภาพเพื่อผลิตออกซิเจนและไนโตรเจน!

อุปกรณ์แยกอากาศแบบไครโอเจนิก นอกเหนือจากระบบความดันผลิตภัณฑ์บริสุทธิ์ ส่วนหลักสามารถแบ่งออกเป็นสองชิ้นใหญ่ ซึ่งหนึ่งในนั้นคือการทำความเย็น รวมถึงเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของคอมเพรสเซอร์และเครื่องขยาย ส่วนอีกส่วนหนึ่งคือการแยกการกลั่นด้วยอากาศ รวมถึง หอกลั่นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของคอมเพรสเซอร์ แน่นอนว่าส่วนทำความเย็นและส่วนแก้ไขอากาศของอุปกรณ์แยกอากาศแบบไครโอเจนิกจะรวมกันเข้าด้วยกันอย่างสมบูรณ์ เนื่องจากไม่มีเงื่อนไขในสภาพแวดล้อมของโลกที่สามารถทำให้อากาศกลายเป็นของเหลวได้ การทำให้อากาศกลายเป็นของเหลวผ่านการทำความเย็นจึงกลายเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการแยกอากาศด้วยความเย็นจัด วิธีการทำความเย็นในอุณหพลศาสตร์มี 2 วิธี วิธีหนึ่งคือวิธีปั๊มความร้อน หรือที่เรียกว่าปั๊มความร้อนคือการใช้กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ กล่าวคือ ผ่านงานอินพุตเพื่อให้ความร้อนจากอุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิโดยรอบ อุณหภูมิของวัตถุไปจนถึงอุณหภูมิที่สูงขึ้นของสิ่งแวดล้อมที่ส่งออก เพื่อให้อุณหภูมิของวัตถุลดลงเรื่อยๆ เครื่องปรับอากาศคือการใช้ปั๊มความร้อนในชีวิตประจำวัน ตัวอย่าง ปั๊มความร้อนในการแยกการกลั่นด้วยอากาศเย็นลึกยังมีอย่างมาก แอปพลิเคชันที่สำคัญ ชุมชนเทคโนโลยีการแยกอากาศแบบแช่แข็งยังไม่ทราบเรื่องนี้ และฉันจะหารือประเด็นนี้โดยละเอียดเมื่อแยกการกลั่นด้วยอากาศ วิธีการทำความเย็นอีกวิธีหนึ่งคือสิ่งที่เรียกว่าวิธีการขยายตัว ซึ่งเป็นการนำกฎข้อแรกของอุณหพลศาสตร์มาใช้ โดยเฉพาะการใช้ความแตกต่างเอนทาลปีไอโซเทอร์มอลเพื่อให้เกิดการทำความเย็น สิ่งที่เรียกว่าความแตกต่างของเอนทาลปีไอโซเทอร์มอลนั้นแท้จริงแล้วยิ่งความดันอากาศที่อุณหภูมิเดียวกันสูงขึ้น ค่าการปรุงอาหารก็จะยิ่งต่ำลง เช่น การอัดอากาศให้มีความดันสูงมาก แล้วทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิโดยรอบ จากนั้นแรงดันอากาศจะขยายตัวแบบอะเดียแบติก ไม่ว่าจะทำงานภายนอกหรือไม่ก็ตาม อุณหภูมิอากาศที่ขยายตัวจะลดลงต่ำกว่าอุณหภูมิแวดล้อม จึงทำให้เกิดการทำความเย็น แน่นอนว่าอุณหภูมิอากาศที่ลดลงหลังจากการขยายตัวแบบอะเดียแบติกนั้นมีจำกัด และไม่สามารถทำให้เกิดปฏิกิริยาเหลวในอากาศได้ในคราวเดียว แต่คุณสามารถใช้อากาศอุณหภูมิต่ำหลังจากการขยายตัวและความดันอากาศผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อแลกเปลี่ยนความร้อน ดังนั้นหลังจากผ่านไปหลาย ๆ รอบ อากาศที่ขยายตัวจะต่ำกว่าจุดเดือดของความดันอากาศ เพื่อให้อากาศกลายเป็นของเหลว!

หลังจากการบีบอัดอุณหภูมิความร้อนของอากาศ อากาศของเหลวจะถูกผลิตโดยปั๊มความร้อนแบบเปิดและกระบวนการทำให้เป็นของเหลวในการทำความเย็นแบบขยาย หลังจากการบีบอัดอุณหภูมิความร้อนของอากาศ อากาศของเหลวสามารถผลิตได้โดยปั๊มความร้อนแบบเปิดและกระบวนการทำให้เป็นของเหลวด้วยผลต่างเอนทาลปีของอุณหภูมิความร้อน ไม่ว่าจะเป็นการทำความเย็นด้วยกลไกการขยายตัวหรือการทำความเย็นด้วยความแตกต่างเอนทาลปีของอุณหภูมิความร้อน เพื่อให้ได้อากาศของเหลว ส่วนหนึ่งของความดันอากาศเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำให้เป็นของเหลว และส่วนที่เหลือของกลไกการขยายตัวของอากาศความดันจะเย็นลงหรือการบีบอัดการบีบอัดเพื่อสร้างอุณหภูมิลดลง (คืออุณหภูมิที่ลดลง ไม่ใช่การลดลงของเอนทาลปี การลดลงของเอนทัลปีการระบายความร้อนด้วยการขยายตัวเท่ากับงานเอาท์พุต การขยายตัวแบบควบคุมปริมาณเป็นกระบวนการเอนทัลปีไอโซเทอร์มอลแบบอะเดียแบติก ทำให้เกิดอุณหภูมิลดลง แต่ไม่มีเอนทาลปีลดลง) การถ่ายเทความร้อนแบบไหลย้อนกลับและความดันอากาศจะทำให้อากาศความดันเป็นของเหลวและเย็นลงเป็นพิเศษ และการบีบอัดแบบควบคุมปริมาณอากาศเหลวจะระเหยไปบางส่วน (การบีบอัดแบบควบคุมปริมาณของเหลวยังเป็นกระบวนการเอนทัลปีไอโซเทอร์มอลแบบอะเดียแบติก อุณหภูมิจะลดลงหลังจากการบีบอัดแบบควบคุมปริมาณ แต่ไม่ลวก ดังนั้น จำเป็นต้องทำให้กลายเป็นไอบางส่วน การใช้เครื่องขยายของเหลวจะมีเอนทาลปีลดลงเล็กน้อย (งานส่งออกของตัวขยายของเหลว) เพื่อลดปริมาณของการแปรสภาพเป็นแก๊ส สามารถลดความดัน อัตราก๊าซลดความดันของเหลวที่อุณหภูมิของเหลว เพื่อปรับปรุงการขยายตัวของปั๊มความร้อนแบบเปิด ประสิทธิภาพการทำให้เป็นของเหลวของเครื่องทำความเย็น แต่เมื่อเทียบกับการลดความดันเค้นไม่มาก เพียง 3% -5% ที่นี่ 3% -5% หมายถึงประสิทธิภาพการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพของเครื่องทำความเย็น นั่นคือแนวทางทางเทคนิคการวิเคราะห์ประสิทธิภาพพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพของระบบพลังงาน เป้าหมายช่องว่างประสิทธิภาพพลังงานที่มีประสิทธิภาพมากกว่ากระบวนการประหยัดพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ กระบวนการบีบอัดประสิทธิภาพการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพเป็นศูนย์และตัวขยายของเหลวจะประมวลผลประสิทธิภาพพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพนั่นคือประสิทธิภาพอะเดียแบติกประมาณ 70%) และในที่สุดของเหลว จะได้อากาศที่ความดันบรรยากาศ ในความเป็นจริง กระบวนการนี้ประกอบด้วยสองกระบวนการของความแตกต่างของเอนทาลปีไอโซเทอร์มอล การทำความเย็นแบบขยาย และการทำให้เป็นของเหลวของปั๊มความร้อนแบบเปิด อากาศของเหลวที่ก่อตัวขึ้นนั้นแท้จริงแล้วเป็นตัวพาของความจุความเย็นและพลังงานความเย็น จากการวิเคราะห์หลักการ เป็นแผนกระบวนการปั๊มความร้อนแบบเปิดและกระบวนการทำให้เป็นของเหลวด้วยเครื่องทำความเย็นแบบขยาย โดยอากาศที่มีแรงดันไหลเชิงบวกที่ใช้สำหรับการทำเป็นของเหลวจะเป็นปั๊มความร้อนแบบเปิดที่มีอากาศเป็นตัวกลางในการหมุนเวียน และอากาศที่มีแรงดันไหลเชิงบวกที่ใช้สำหรับเครื่องทำความเย็นแบบขยาย เป็นสื่อกลางทำงานหมุนเวียนของการทำความเย็นแบบขยาย และการทำความเย็นแบบขยายด้วยอากาศเนื่องจากสื่อทำงานหมุนเวียนสร้างความจุเย็นและพลังงานเย็น ปั๊มความร้อนแบบเปิดที่มีอากาศเป็นสื่อหมุนเวียนในการทำงานจะดูดซับพลังงานเย็นที่สร้างขึ้นโดยการขยายตัวทำความเย็นและตระหนักถึงการทำให้เป็นของเหลว การบีบอัดอากาศของเหลวที่ควบคุมการบีบอัดหลังจากการทำให้กลายเป็นของเหลว…

เราแนะนำอุปกรณ์ทีละชิ้นตามกระบวนการของระบบแยกอากาศ: ระบบอัด (1) ตัวกรองทำความสะอาดตัวเองโดยทั่วไปเมื่อมีปริมาณก๊าซเพิ่มขึ้น จำนวนกระบอกกรองเพิ่มขึ้น จำนวนชั้นจะสูงขึ้น โดยทั่วไป มากกว่า 25,000 ชั้นสองชั้นเกรด 60,000 ชั้นสามชั้นจัดเรียง; โดยทั่วไป คอมเพรสเซอร์ตัวเดียวจะต้องมีตัวกรองแยกต่างหากที่ช่องระบายอากาศด้านบน (2) การลงทุนอุปกรณ์แยกอากาศขนาดใหญ่ทั่วไปของเครื่องอัดอากาศคือคอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยงไอโซเทอร์มอลแกนเดียว การใช้พลังงานที่นำเข้าต่ำกว่าในประเทศประมาณ 2% การลงทุนสูงกว่า 80% เครื่องอัดอากาศใช้ช่องระบายอากาศที่ไม่ได้ตั้งค่าท่อส่งกลับ โดยทั่วไปมีข้อกำหนดการป้องกันไฟกระชากอัตราการดูดขั้นต่ำ ใบพัดทางเข้าใช้สำหรับควบคุมการไหล และหน่วยภายในประเทศที่นำเข้ามีการบีบอัดสี่ขั้นตอนและสามขั้นตอน ระบายความร้อน (ขั้นตอนสุดท้ายไม่ระบายความร้อน) เครื่องอัดอากาศหลักมีระบบล้างน้ำเพื่อล้างตะกอนพื้นผิวของใบพัดและก้นหอยทุกระดับ ระบบบรรจุด้วยเครื่องยนต์หลัก (3) โดยทั่วไปเครื่องอัดแก๊สของเครื่องมือมีสามรูปแบบ: เครื่องสกรูไร้น้ำมัน, ลูกสูบและแรงเหวี่ยง เนื่องจากประเภทลูกสูบและแบบหมุนเหวี่ยงนั้นปราศจากน้ำมันโดยธรรมชาติ จึงไม่จำเป็นต้องมีอุปกรณ์กำจัดน้ำมัน จึงต้องใช้เพียงอุปกรณ์ทำให้แห้ง (กำจัดน้ำ) และตัวกรองที่มีความแม่นยำ (กำจัดอนุภาคของแข็ง) เท่านั้น โดยทั่วไปแล้วเครื่องสกรูจะมีน้ำมันและน้ำมัน จากนั้นจึงกำจัดน้ำมันออก 2 เครื่อง สกรูฉีดน้ำมันจำเป็นต้องตั้งค่าอุปกรณ์กำจัดน้ำมัน และจำเป็นต้องตั้งค่าตัวกรองการกำจัดน้ำมันที่มีความแม่นยำสูงมากเพื่อตอบสนองความต้องการของกระบวนการ ข้อดีของรุ่นนี้คือราคาถูกกว่า สกรูไร้น้ำมันใช้โรเตอร์แห้งหรือแบบน้ำหล่อลื่น ข้อดีของรุ่นนี้คือ ไร้น้ำมันอย่างแน่นอน ข้อเสียคือ ราคาแพงกว่า ความจุก๊าซต่ำกว่า 500Nm3/h เหมาะสำหรับประเภทลูกสูบ ความจุก๊าซต่ำกว่า…

การไหลตามแนวแกนแนวตั้งส่วนใหญ่ใช้เพื่อรองรับอุปกรณ์แยกอากาศที่ต่ำกว่า 10,000 เกรด (เส้นผ่านศูนย์กลางถึง 4.6 ม.) ความหนาของเตียง 1550 ถึง 2300 มม. สามารถจัดเรียงชั้นเดียวสองชั้นได้ การกระจายการไหลของอากาศของตัวดูดซับการไหลตามแนวแกนแนวตั้งจะดีที่สุด ตัวดูดซับการไหลแนวรัศมีแนวตั้งสามารถใช้พื้นที่ภายในของคอนเทนเนอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อให้พื้นที่ชั้นการดูดซับที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเดียวกันถูกขยายประมาณ 1.5 เท่า ซึ่งสามารถลดความสูงของหอคอยได้อย่างมีประสิทธิภาพ และโหมดแนวตั้งจะใช้พื้นที่ขนาดเล็ก . เนื่องจากการกระจายตัวของการไหลของอากาศที่สม่ำเสมอ ซึ่งแตกต่างจากการไหลที่ไม่สม่ำเสมอของตัวดูดซับแนวนอน ปริมาณของตะแกรงโมเลกุลจึงลดลง 20% และการใช้พลังงานหมุนเวียนก็ประหยัดลง 20% เช่นกัน 5 B1 s(d% f-a. d การทำความร้อนแบบสร้างใหม่ มีเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าและเครื่องทำความร้อนแบบไอน้ำสองวิธี นอกจากนี้ ระบบการทำให้บริสุทธิ์ยังต้องตั้งค่าไปป์ไลน์การฟื้นฟูการควบคุมปริมาณเพื่อตอบสนองความต้องการในการขับขี่ นอกจากนี้ ยังมีการตั้งวาล์วนิรภัยไว้ที่แก๊ส ด้านข้างและมีวาล์วนิรภัยติดตั้งอยู่ที่ด้านเครื่องทำไอน้ำเพื่อป้องกันการรั่วซึมหรือแรงดันเกินที่ด้านแรงดันสูงของอุปกรณ์หรือวาล์ว ตลอดจนการควบคุมแรงดันเกิน

คำจำกัดความของความร้อนนั้นชัดเจนและแม่นยำ ในขณะที่แนวคิดของความเย็นขาดคำจำกัดความที่ถูกต้อง แม้ว่าสิ่งนี้จะไม่ส่งผลกระทบต่อการคำนวณของเราที่เรียกว่าสมดุลความเย็น (ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วคือสมดุลความร้อน) แต่ก็น่าเสียดายที่แนวคิดเรื่องความเย็นควรเป็นแนวคิดที่สอดคล้องกันและตรงกันข้ามกับความร้อนอย่างไม่ต้องสงสัย หากไม่สามารถสะท้อนถึงคุณลักษณะที่ค่อนข้างขัดแย้งกันเหล่านี้ได้ ก็ถือว่าไม่สมบูรณ์แบบ ร้อนและเย็นเป็นการแสดงออกของการเคลื่อนที่ของโมเลกุลในกระบวนการสมดุลความร้อน โดยที่อุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์ โมเลกุลจะอยู่นิ่งโดยสมบูรณ์โดยมีเอนทาลปีเป็นศูนย์ และไม่มีการถ่ายเทความร้อนเกิดขึ้น ตามความเข้าใจนี้ ไม่ว่าวัตถุจะร้อนหรือเย็นก็ขึ้นอยู่กับว่าค่าเอนทาลปีของวัตถุนั้นเกินศูนย์หรือไม่ จึงอธิบายได้ว่าทำไมสิ่งที่เรียกว่าสมดุลความเย็นจึงเป็นสมดุลความร้อนจริงๆ ความร้อนยังสามารถกำหนดเป็นเอนทาลปีสัมพัทธ์ ซึ่งแตกต่างจากเอนทาลปีสัมบูรณ์ในแง่ของการเลือกจุดอ้างอิง เอนทาลปีสัมบูรณ์ใช้ศูนย์สัมบูรณ์เป็นจุดอ้างอิง ในขณะที่เอนทัลปีสัมพัทธ์สามารถใช้อุณหภูมิใดๆ เป็นจุดอ้างอิงในทางทฤษฎีได้ โดยทั่วไปจะใช้อุณหภูมิโดยรอบเป็นจุดอ้างอิง วัตถุที่อยู่เหนืออุณหภูมิแวดล้อมจะถือว่าร้อนโดยมีค่าเอนทาลปีสัมพัทธ์บวกซึ่งบ่งชี้ถึงความร้อนที่เพิ่มขึ้น ในขณะที่วัตถุที่อยู่ต่ำกว่าอุณหภูมิแวดล้อมจะถือว่าเย็น โดยค่าเอนทัลปีเป็นลบบ่งบอกถึงการสูญเสียความร้อน จากความเข้าใจนี้ เราสามารถให้คำจำกัดความที่ชัดเจนสำหรับความสามารถในการทำความเย็นได้ โดยหมายถึงปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการเพิ่มอุณหภูมิของวัตถุจากด้านล่างโดยรอบไปสู่ระดับโดยรอบ ซึ่งแสดงถึงปริมาณ “ความเย็น” ที่วัตถุนั้นครอบครอง ดังนั้น หากไม่ได้อธิบายคำจำกัดความของสภาพแวดล้อมและความสามารถในการทำความเย็นในหนังสือเรียนเกี่ยวกับการแยกอากาศแบบไครโอเจนิกส์เสียก่อน การทำความเข้าใจแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับความสมดุลของปริมาตรการทำความเย็นจึงกลายเป็นเรื่องที่ท้าทายและเป็นนามธรรม