کاربردهای جداسازی هوا و گرمایش گاز
پیام بگذارید
واحدهای جداسازی هوا که برای ساخت نیتروژن، اکسیژن و آرگون استفاده میشوند، نوعی تجهیزات پردازش گاز صنعتی هستند که به عناصر گرمایشی منحصربهفردی نیاز دارند که بتوانند در تنظیماتی با فشار بالا، دمای پایین و امکان انفجار کار کنند. در این موارد، هیترها تحت فشار مکانیکی و چرخه حرارتی بیش از حد معمول برای مصارف صنعتی قرار می گیرند. این بدان معنی است که آنها باید سخت ساخته شوند و آزمایش های زیادی را پشت سر بگذارند تا مطمئن شوند که کار می کنند.
تجهیزات جداسازی هوا در دماهای بسیار پایین و اغلب نزدیک به سطوح برودتی کار می کنند. همچنین برای چرخه های پیش گرمایش یا بازسازی به عناصر گرمایشی نیاز دارد. از آنجایی که مواد مختلف با سرعتهای متفاوتی منقبض میشوند، چرخه بین دمای اتاق و دمای برودتی فشار زیادی به مواد بخاری وارد میکند. بخاریهای کارتریجی استاندارد ممکن است برای چند چرخه کار کنند، اما کاربردهای جداسازی هوا به طراحیهای خاصی نیاز دارند که موادی برای مقاومت در برابر دماهای پایین و تنش حرارتی انتخاب شده باشند.
بر اساس تجربه ساخت تجهیزات برودتی، جابجایی بین محیط های گرم و سرد برای تجهیزات بدتر از کارکرد طولانی مدت آن در هر دو حالت است. در طول چرخه های بازسازی، بخاری ها باید بتوانند تغییرات سریع دما را کنترل کنند. این زمانی است که گاز یا هوای داغ از روی عناصری که تا دمای برودتی سرد شده اند عبور می کند. گرادیان های حرارتی که به وجود می آیند به گونه ای بر اتصالات داخلی، مواد غلاف و آب بندی فشار وارد می کنند که آزمایش استاتیکی نمی تواند بازتولید کند، بنابراین تکنیک های اعتبار سنجی اضافی مورد نیاز است.
مقایسه بین گرمایش جداسازی هوا و کاربردهای صنعتی معمولی نشان می دهد که استانداردهای ایمنی بسیار متفاوت است. دستگاههای جداکننده هوا میتوانند با خیال راحت مقادیر زیادی از اکسیژن-هوای غنی یا خالص را کنترل کنند، که میتواند برای قطعات الکتریکی عادی خطرناک باشد. بخاریها برای این مصارف باید به گونهای ساخته شوند که از جرقه جلوگیری کرده و دمای سطح را پایینتر از سطح اشتعال نگه دارند، حتی زمانی که مشکلی پیش بیاید. هنگام انتخاب مواد، باید مطمئن شوید که آنها با اکسیژن سازگار هستند و از موادی که می توانند آتش بگیرند یا احتراق را در اتمسفرهای غنی شده پخش کنند اجتناب کنید.4.jpg
آزمایش فشار بیش از حد برای بخاریهایی که در ظروف فشار یا خطوط گاز فشار قوی- قرار میگیرند بسیار مهم است. بخاری های کارتریجی استاندارد می توانند فشارهای متوسطی را تحمل کنند، اما کاربردهای جداسازی هوا معمولاً دارای فشار 50 بار هستند. غلاف بخاری باید بتواند این فشارها را بدون خم شدن یا شکستن تحمل کند، که به عایق داخل آن آسیب می رساند یا بخاری را ناامن می کند. قبل از نصب در مزرعه، آزمایش هیدرواستاتیک و آزمایش نشت هلیوم از پایداری فشار اطمینان حاصل کنید.
در کاربردهای گرمایش گاز، نحوه پخش جریان در سراسر سطوح بخاری تعیین کننده میزان عملکرد آن است. در گرمایش مایع، همرفت نیروی اصلی است، اما در گرمایش گاز معمولاً از جریان اجباری استفاده میشود که پروفیلهای سرعت را نابرابر میکند. در مکانهایی که جریان کمی دارند، لکههای داغ ایجاد میشوند، در حالی که در مکانهایی با جریان بالا، خنکسازی بیش از حد اتفاق میافتد. برای اینکه گرمای بیش از حد موضعی باعث کوتاه شدن عمر بخاری نشود، فاصله و حفر جریان باید طوری طراحی شود که گاز را به طور مساوی در تمام عناصر گرمایشی توزیع کند.
استانداردهای خلوص مواد در تولید گاز برودتی خطر آلودگی ناشی از ساخت بخاری را کاهش می دهد. خروج گاز از آببندهای آلی یا آلودگی سطحی میتواند در بخشهای برودتی منجمد شود، که ممکن است کانالهای جریان را مسدود کند یا گازهای محصول را کثیف کند. برای اطمینان از اینکه بخاری ها معیارهای پاکیزگی را برای ساختن گازهای درجه-غذایی یا پزشکی{3}} دارند، باید به روش خاصی و با استفاده از مواد خاصی تمیز شوند.
