የአየር የተለየ ክፍል ምንድን ነው እና እንዴት ይሰራል?

የአየር ፈሳሽ ክፍል አሃዛት : የተገለጸ ቃል፣ ዋና ተግባር እና ኢንዱስትሪያል ሚና

የአየር ፈሳሽ ክፍል አሃዛት ፣ ወይም ASU በመደበኛነት የሚጠሩ እንደመሆናቸው መጠን በመሠረቱ ትልቅ ፋብሪካዎች ናቸው ንጹህ ኦክስጅንን፣ ናይትሮጅንን እና አርጎንን ከወትሮው አየር በቅዝቃዜ ቅመም ተብሎ በሚጠራ ነገር በኩል የሚያወጡት። ይህ እንዴት ይሠራል? በመሠረቱ ሂደቱ የሚጀምረው አየርን በመጭመቅ እና ከዚያም ወደ ሚነስ 196 ዲግሪ ሴንቲግሬድ በሚጠጋ እጅግ በጣም ቀዝቃዛ የሙቀት መጠን በማቀዝቀዝ ነው። አየሩ በዚህ መጠን ሲቀዘቅዝ ፈሳሽ ሆኖ ይለወጣል፣ የተለያዩ ጋዞችም በተለያዩ የሙቀት መጠን ስለሚፈላ ይለያያሉ። በመጀመሪያ ናይትሮጂን በሚኒዮስ 196፣ ከዚያም አርጎን በሚኒዮስ 186፣ በመጨረሻም ኦክስጅን በሚኒዮስ 183 ይፈላል። እነዚህ የተለዩ ጋዞች የተለያዩ ጠቃሚ አጠቃቀሞች አሏቸው። የሕክምና ተቋማት ለመተንፈስ እርዳታ ለሚያስፈልጋቸው ሕመምተኞች ንጹሕ ኦክስጅን ያስፈልጋቸዋል። የናይትሮጂን ንጥረ ነገር በኬሚካል ፋብሪካዎች ውስጥ ደህንነቱ የተጠበቀ ሆኖ እንዲቆይ ያደርጋል እንዲሁም የምግብ ጥቅሎችን ለመጠበቅ ይረዳል። አርጎን አላስፈላጊ ኦክሳይዶች ሳይፈጥር ብረቶችን በማብሰል ረገድ ወሳኝ ሚና ይጫወታል። የኤሌክትሪክ ኃይል ማመንጫዎች አሁን ደግሞ አሶዎች በአዳዲስ መስኮችም እየተሳተፉ ነው፣ እንደ ንጹህ የሃይድሮጂን ነዳጅ ማምረት እና የካርቦን ልቀትን መያዝ። ይህ መስፋፋት እነዚህ ክፍሎች የኃይል ስርዓቶችን አረንጓዴ ለማድረግ እና የአየር ንብረት ፈተናዎችን ለመቋቋም በምናደርገው ጥረት ምን ያህል አስፈላጊ እንደሆኑ ያሳያል ።

የአየር ማለፍ ክፍሎች እንዴት የሚሰሩ ነው፡ የቀዝቃዛ የተከፋፈለ ሂደት

ለምን በቀዝቃዛ ዘዴ? የአየር ማወቅና ማለፍ የሙቀት ምህንድስና መሰረት

የቀዝቃዛ የአየር ክፍል ማለፊያ በጣም በተሳካ ሁኔታ ይሰራል ምክንያቱም እኛ የሚስተወዱት ጋዞች በመሠረቱ ተመሳሳይ መጠን ናቸው እና በከሚካላዊ ሁኔታ በጣም ያልተገነቡ ናቸው። ይህ ሌሎች አቀራረቦች እንደ ሜምብሮኖች ወይም የግፊት ለውጥ የአድሶርፕሽን በጣም ያልተሳካ ሆኖ ይቀርባል ስለዚህ በጣም ብዙ መጠን የበለጠ የተሻሻለ ምርት የሚፈለገው ጊዜ ነው። ሲሆን ምህንድስናውያን አየሩን በግምት የሚንስ 180 ዲግሪ ሴልሲየስ ድረስ ያቀንሳሉ፣ የኦክስጅን፣ የኒትሮጅን እና ሌሎች ጋዞች መካከል ያሉት ትንሽ ልዩነቶች በእርስ በርስ የሚነሱ ድረስ ይጠቀማሉ። የሙሉው ሂደት የተለያዩ የኮምፕሬሰር ደረጃዎችን ያካትታል ፣ እዚህ ላይ አየሩ በእያንዳንዱ ደረጃ በኩል በቅደም ተከተል ይጨመራል እና በእያንዳንዱ ደረጃ መካከል ይቀንሳል። ይህ የጨመርያ ሂደት የመጀመሪያውን የአየር መጠን በተመሳሳይ የሙቀት ብቃት ያለው ስለሆነ በተግባር የሚስተዋለ ድረስ በግምት ሰባት መቶ ጊዜ ያቀንሳል። አዎ፣ በጣም ብዙ ኃይል ይጠቀማል - አንድ ቶን ኦክስጅን ለመፍጠር በግምት 200 እስከ 300 ኪሎ ዋት ሰዓት ድረስ ይወስዳል። ሆኖም እንደዚህ ያለ የኃይል ጥያቄ ቢኖርም፣ የቀዝቃዛ የአየር ክፍል ማለፊያ በጣም ብዙ ምርት የሚፈለገው ጊዜ በ99.5% ከፍተኛ ኦክስጅን እና በ99.999% ከፍተኛ የኒትሮጅን ምርት ለማዘጋጀት የሚወሰደው ዋና ዘዴ ነው።

ኦክስጅን፣ ናይትሮጅን እና አርጎን ማስወገድ: በሁለት- columna ስርዓቶች ውስጥ የተከፋፈለ ዲስቲሌሽን

የአየር የተለየ ክፍሎች በዚህ ጊዜ ላይ የሁለት ክስተቶች የዲስቲሌሽን ስርዓቶችን ይጠቀማሉ እነዚህ የግብአት እቃዎችን በከፍተኛ ደረጃ ለመጠቀም በክፍል አፈፃፀም እና በחומרים የሚገኙ መጠኖች ላይ በጣም ጥሩ ውጤት ለማድረግ። የፕሮሰስ መጀመሪያው በእኛ የሚባላው በከፍተኛ ግፊት ያለው ክስተት ውስጥ ነው፣ ይህ በግራንታ ከ5 እስከ 6 ቢያር ግፊት ውስጥ ይሰራል። እዚህ ላይ የኒትሮጅን የበለጠ የተሞላ የአየር ክፍል በተፈጥሯዊ ሁኔታ ከታች ወደ ላይ ይወጣል፣ በሌላ በኩል የኦክስጅን የበለጠ የተሞላ የተፈሳሽ ክፍል በታች ይሰበሰባል። ይህ የተፈሳሽ ክፍል ከዚያ በስፋት የሚሰራ ቅንጣቢ በኩል ወደ ሁለተኛው የዝቅተኛ ግፊት ያለው ክስተት ይገባል፣ ይህ በተለምዶ በ1.2 እስከ 1.5 ቢያር ግፊት ውስጥ ይሰራል። የግፊት ልዩነቱ የስርዓቱ ሙሉ ርዝመት ላይ የሚያስፈልገውን የሙቀት መዋቅር ይፈጥራል፣ ይህም የተለያዩ ክፍሎችን በጽንሰ-ሀሳብ ማለፍ ያስችላል። አርጎን የተለየ ሁኔታ ነው፣ ምክንያቱም የቦይሊንግ ነጥቡ በኒትሮጅን እና ኦክስጅን መካከል ይገኛል። ስለዚህ በዋና ክስተቶቻችን መካከል በተለየ ሁኔታ የተቀመጠው የጎን የውጤት መውጣት ቦታ ውስጥ ይሰበሰባል፣ ከዚያም በተለየ የአርጎን የፅንሰ-ሀሳብ የሚሰራ ታዎር ውስጥ ለተጨማሪ የፅንሰ-ሀሳብ ሂደት ይላከዋል። እነዚህን ስርዓቶች ሲዘጋጁ የሐንጎች ባለሙያዎች በርካታ ወሳኝ ነገሮች ላይ ይተኮናሉ፣ እነዚህ የሚያካትቱት የተስተካከለ የሪፒክስ አቀማመጥ፣ የተመቻቸ የትሬይ ወይም የስትራክቸርድ ፓኪንግ ቁሳቁሶች መጫን፣ እና የተለየ የብሬዝድ አልኩሚኔም የሙቀት ማለፊያ መሳሪያዎችን መጫን ነው፣ ይህ ሁሉ የሙቀት ቁጥጥርን በሙሉ ሂደት ውስጥ በትክክል ማስተዳደር ያስችላል። ይህ ሙሉ ሂደት ምን ያህ ውጤት ይሰጣል? እኛ ከ99.5% በላይ የኦክስጅን አፈፃፀም፣ የኒትሮጅን አፈፃፀም በጣም ቅርብ ወደ አምስት አምስት (99.999%)፣ እና የአርጎን አፈፃፀም ስድስት አምስት (99.9995%) የሚያስገድድ ነው። በአጠቃላይ የማገናኘት መጠን በስርዓቱ ውስጥ በተካተተ የውስጣዊ የማገናኘት አቀራረቦች እና በተለየ ሁኔታ የተዘጋጀ ስርዓት እንደ አንድ የተሻለ የማገናኘት መጠን በላይ የ99% ይጠቀማል።

ዋና የሆኑ ክፍሎች እና የአሁኑ የአየር ማለፊያ መሳሪያዎች የስራ ደረጃዎች

ብዙ ጠቀሜታ ያላቸው ASU ንዑስ ስርዓቶች: አየር ማጎልበጥ፣ ቅንጅት ማስወገድ (ሞሌኩላር ፍልትራት)، የሙቀት ልውውጥ፣ እና የተከፋፈል ኮሎናዎች

ዘመናዊ የአየር መለያየት ክፍሎች በአጠቃላይ በአራት ዋና ዋና አካላት በኩል አብረው ይሰራሉ ። የመጀመሪያው ደረጃ ከ 5 እስከ 6 ባር የሚደርስ የጋራ አየር ግፊት የሚገፋፉ ትላልቅ መጭመቂያዎችን ያካትታል ይህም የቅባቱን ሂደት በኋላ ላይ በተሻለ ሁኔታ እንዲሰራ ያደርገዋል ። ከጭመቅ በኋላ እርጥበት ፣ ካርቦን ዳይኦክሳይድ እና ሌሎች ሃይድሮካርቦኖችን ከአየር ፍሰት የሚያወጡ ሞለኪውላዊ የሳር አልጋዎችን በመጠቀም ማጣራት ይመጣል ። ይህ ደግሞ በስርዓቱ ቀዝቃዛ ክፍሎች ውስጥ በረዶ እንዳይከማችና እንዳይበላሽ ያደርጋል። አንዴ ከተጣራ በኋላ አየሩ ወደ አልሙኒየም ሙቀት መለዋወጫዎች ውስጥ ይተላለፋል እዚያም ወደ -175 ዲግሪ ሴልሺየስ ይቀዘቅዛል። ማቀዝቀዝ የሚከናወነው በዘመናዊው የፀረ-ፍሰት ዘዴ ሲሆን ምርቶቹ ወደ ውጭ ሲወጡ በሂደቱ ውስጥ በጣም ትንሽ ኃይል ይቆጥባል ። በመጨረሻው ደረጃ ሁለት የማጣሪያ አምዶች በስራ ላይ ይገኛሉ። ከፍተኛ ግፊት ያለው አንድ ጥሬ ኦክስጅንን እና ናይትሮጂን የበለፀገ እንፋሎት ይፈጥራል ፣ ሁለተኛው ዝቅተኛ ግፊት ያለው አምድ እነዚህን እንደ ንፁህ ኦክስጅን እና አርጎን ያሉ የመጨረሻ ምርቶችን ለማምረት የበለጠ ያጸዳቸዋል። ከቀድሞው ነጠላ አምድ ሥርዓት ጋር ሲነጻጸር ይህ ባለብዙ ደረጃ አቀራረብ በኢንዱስትሪው ሪፖርቶች መሠረት ከ 15 እስከ 20 በመቶ የሚደርስ የኃይል ፍላጎትን ይቀንሳል።

ከግቤት እስከ መስጫ: የማከማቻ፣ የቫፖራይዜሽን እና የፒፕላይን ድርጅት ውህደት

ይህ ሂደት ከአካባቢው የተሰነሣ አየር በመምጣቱ ይጀምራል፣ ከዚያም ይጨመራል እና ይፋጠን ይሆናል። በተቀላቀለ በኋላ፣ የተፈጥሮ የኦክስጅን እና የኒትሮጅን ፍሉድ ወደ ልዩ የማከማቻ ቁሳቁሶች ይገባሉ፣ ይህም በግምት ሚናስ 183 ዲግሪ ሴልሲየስ ድረስ በጣም ቀዝቃዛ ይቆያሉ። እነዚህ ቁሳቁሶች ጥቅም ላይ የሚውሉ የማከማቻ ቦታዎች ናቸው በተለያዩ ጊዜያት የሚከሰቱ የእስክ ጥያቄ ለውጦችን ለመቋቋም፣ ይህም በተለይ የቤዝክ ኦክስጅን ፋርናሴስን የሚጠቀሙ የብረት ምሽት እንደ ምሳሌ የተወሰኑ ኢንዱስትሪዎች ለተዘረጋ አቅርቦቶች እጅግ ጠቃሚ ነው። የእነዚህ ክራዮጄኒክ ፍሉዶች የማሰራጨት ጊዜ ከደረጃ በኋላ የሚከሰቱ የአየር ሙቀት ወይም የስቲም በኩል የሚሞላሉ የቫፖራይዘር ስርዓቶች በማስገባት በተጨማሪ የተጠበቀ መንገድ ወደ የተጠበቀ ግፊት የሚያስገቡ የፒፕላይን ስርዓቶች ይሄዳሉ። የፍሰት ቁጥጥር የስልተ ልማድ የሆኑ ስርዓቶች የደንበኞች እውነተኛ ፍላጎቶችን በመመርኮዝ ምን ማቅረብ እንዳለባቸው ይስተካከላሉ፣ ይህም የአቅርቦት የተረጋጋነት ከ99.9% በላይ ይቆያል። የተሻለ የተንኮል አጠገብ እና የቦይል-ኦፍ ጋዞች ማሰባሰብ የሚያስተዋውቀው የተለየ የሙቀት አስተዳደር ዘዴዎች በቀድሞ ዘዴዎች ጋር በመ비ያ በግምት 30% ያነሰ ነው፣ ይህም የስራ አፈፃፀምን በጣም የሚያሻሽል።

የአፈፃፀም አስተያየቶች: የኢነርጂ ፍጆታ፣ የፅንሰ-ሀሳብ ደረጃዎች እና ለተወሰነ መተግበሪያ የተዘጋጀ ዲዛይን

የአየር ክፍል ክፍል (ASU) ከፍተኛ ያለውን ጥቅም ለማገኘት የሚያስፈልገው የእሱ ዲዛይን የተወሰኑ የቴክኒካዊ ባህሪያት ከመጨረሻው ምርት የሚያስፈልገው አስፈላጊ ነገር ጋር በቀጥታ የሚጣጣሙ መሆኑ ነው፣ የተለየ የፅንሰ-ሀሳብ ደረጃ በሁሉም አቀማመሽ ላይ ለማግኘት በማድረግ አይደለም። እውነቱ ደግሞ ከፍተኛ የፅንሰ-ሀሳብ ደረጃ ለማግኘት የሚያስፈልገው የኢነርጂ ፍጆታ በከፍተኛ መጠን ይጨምራል። ለምሳሌ የኒትሮጅን ማመንufacturing አስቡ: በኤሌክትሮኒክስ ማመንufacturing ውስጥ የሚያስፈልገው በጣም የተጽንሰ-ሀሳብ >99.99% የኒትሮጅን ደረጃ ለማመንufacturing ለማግኘት በስንዴ የሚያስፈልገው የኢነርጂ ፍጆታ በስንዴ የሚያስፈልገው የኦክስጅን 99.5% ደረጃ ለምግብ ጥገና የሚያስፈልገው የኢነርጂ ፍጆታ የሚያስፈልገው ከ40 እስከ 50 በመቶ ድረስ በላይ ነው። ከአስፈላጊው የሚያስፈልገው በላይ ለመሄድ ብቻ ገንዘብ እና ሀብቶች ይበላሉ። ነገር ግን በሌላ በኩል አነስተኛ የሚሆን የአነስተኛ የአፈፃፀም ደረጃ ማሳካት በኋላ በጣም አስቸጋሪ ችግሮችን ሊያስከትል ይችላል። አነስተኛ የኦክስጅን ማጠናከሪያ በስሜት የሚገኙ ሳሚኮንዳክተር የዋፍር ቅርጾችን ሊበላሽ ይችላል ወይም የፋርማሲውቲካል ምርቶች ለተከታዮች የማይደረግ የሆነ ሁኔታ ሊፈጥር ይችላል። የאיכות እና የክفاءት መካከል የሚገኘው የተሻለው ነጥብ በኢንዱስትሪያል የጋዝ ማቀነባበሪያ ሂደት ውስጥ ከፍተኛ የሆኑ አስተያየቶች አንዱ ነው።

ተገቢ ዲዛይን የተበላሽተውን ኢነርጂ ለመቀነስ ይረዳል። የተለያዩ ፍጥነት ያላቸው ኮምፕሬሰሮች በፈላጎት ለውጦች ሲከሰቱ ይስተካከላሉ። አምድዎቹ በተለያዩ መንገዶች ሊደረጉ ይችላሉ ስለዚህ የኩባንያዎች አቅም በእጅግ በረከት ሁኔታ ሊጨምር ይችላል። በተጨማሪም፣ በአሁኑ ጊዜ የማከማቻ ደረጃዎችን ማየት የኦፕሬተሮችን የተጣራ ምርቶችን ማምረት ፍጥነት ለመቀየር ይረዳል፣ ይህም በተመሳሳይ ሁኔታ የተበላሽተውን ኢነርጂ በ15 እስከ 25 በመቶ ያቀንሳል። በተጨማሪም፣ ዘመናዊ የሞለኪუላር ሲቭስ በተሻለ ሁኔታ የተከለከሉ በኩል በጣም ረጅም ጊዜ ይቆያሉ እና በተመሳሳይ ሁኔታ የተጠበቀ ነገር ያስወግዳሉ። ይህ የተሻለ የምርት ጥራት ቋሚ መሆን ያረጋግጣል እና የተቋራጭ ስርዓቶች በተሻለ ሁኔታ ለረጅም ጊዜ ይሰራሉ የማይቆፍት ጊዜ የሌለባቸው።

ተደጋጋሚ ጥያቄዎች

የአየር ክፍል አሃዞች ለምን ይጠቀማሉ?
የአየር የተለየ ክፍሎች (ASU) የኦክስጅን፣ የኒትሮጅን እና የአርጎን የሚሉ የበለጠ ቀላል ጋዞችን ለመምረጥ ይጠቀማሉ፣ እነዚህ ጋዞች የሕክምና ተቋማት፣ የኬሚካል ተቋማት፣ የውልድ ሥራ፣ የብረት ምሽራቾች እና ሌሎች ብዙ ኢንዱስትሪያዊ መተግበሪያዎች የሚያስፈልጋቸው ናቸው።

የቀዝቃዛ የዲስቲሌሽን ሂደት በየአየር የተለየ ክፍሎች ውስጥ እንዴ ይሰራል?
የቀዝቃዛ የዲስቲሌሽን ሂደት በጨመረ ግፊት የተገለጸ አየር ወደ በጣም ዝቅተኛ የሙቀት ድርجة የሚቀንስ ነው፣ እንዲህ ስለሆነ ወደ ፍሳሽ ይቀየራል። ከዚያም የተለያዩ ጋዞች በእነዚህ ጋዞች የተለያዩ የእርስ በርስ የመታጠቢያ ድረጃዎች መሰረት ይለያላሉ።

ለምን ነው የኢነርጂ ፍጆታ በ የአየር ፈሳሽ ክፍል አሃዛት ?
ምክንያቱም የአየር ጋዞችን በቀዝቃዛ ዘዴ ማለየት የኢነርጂ ብዛት የሚያስፈልገው ሂደት ነው፣ ስለዚህ የተወሰኑ መተግበሪያዎች የሚያስፈልጋቸውን የጋዝ ቀላልነት ደረጃ ከኢነርጂ ፍጆታ ጋር በመመዘን የዋጋ እና የአካባቢ ተጽዕኖ በመቀነስ አስፈላጊ ነው።