තරල වායු වෙන් කිරීමේ ඒකකය: ක්‍රියාවලිය සහ යෙදුම්

කොච්චර දියරද? වායු වෙන් කිරීමේ ඒකක වැඩ: ක් රියෝජනික් ආසවනය කිරීමේ ක් රියාවලිය

දියකරණය හා උතුරන ස්ථානය වෙනස: නයිට් රජන්, ඔක්සිජන් සහ ආගන් වෙන් කිරීම

ශීතකරණ වියෝජන ක්‍රියාවලිය නයිට්‍රොජන්, ඔක්සිජන් සහ ආගෝන් යන සෑම වායුවක්ම වෙනස් වේගයෙන් උත්තාපනය වන අනුව ඒවා වෙන් කිරීම මත ක්‍රියා කරයි. පළමුව, සාමාන්‍ය වායු පිරිසිදු කිරීම පිළිබඳව 6 බාර් පීඩනය දක්වා සම්පීඩනය කර ඉන්පසු එය පිරිසිදු කිරීම සඳහා ද්‍රව තත්ත්වයට පත් වන තෙක් අංශක සෙල්සියස් -175 ට සැලකිය යුතු ලෙස සීතල කරයි. නැවත උණු කිරීමේදී, නයිට්‍රොජන් අංශක සෙල්සියස් -195.8 ට ආසන්නයේ පළමුව වාෂ්පීභූත වීමට පටන් ගනී; ඉන්පසු ආගෝන් අංශක සෙල්සියස් -185.9 ට වාෂ්පීභූත වේ; ඔක්සිජන් අවසානයේ අංශක සෙල්සියස් -183 ට වාෂ්පීභූත වේ. නයිට්‍රොජන් සහ ඔක්සිජන් අතර වෙන් වීම අතර ඇති වැදගත් 13 අංශක වෙනස යනු වියෝජන කොටුවලින් හොඳ පිරිසිදු ප්‍රතිඵල ලබා ගැනීම සඳහා සැලකිය යුතු වෙනසයි. මෙම සැලකිල්ලෙන් යුතු උෂ්ණත්ව පාලනය හේතුවෙන්, අද කාලයේ වායු වෙන් කිරීමේ ඒකක (ASU) වායු පිරිසිදු කිරීමේ ඒකක විසින් ඔක්සිජන් සහ නයිට්‍රොජන් 99.5% ට වැඩි පිරිසිදු බවක් සහ ක්‍රියාවලිය තුළ ලබා ගත හැකි ආගෝන් 95% ට වැඩි ප්‍රමාණයක් ප්‍රතිසාධනය කිරීම විශ්වසනීයව සිදු කළ හැක.

තරල වායු යනු අත්‍යවශ්‍ය පෝෂක ද්‍රව්‍යයයි — සිතියම් විද්‍යාව සහ ශක්ති ඒකාබද්ධතාව

තරල වායුව විශාල ASU ක්‍රියාකාරකයන් සඳහා අත්‍යවශ්‍ය ආරම්භක ද්‍රව්‍යය වන්නේ එය පහසු වීම නිසා පමණක් නොව, එය සිදු කරන සැහැල්ලු විද්‍යුත් ශක්ති සම්බන්ධ ක්‍රියාවලිය නිසාය. වායුව තරල කිරීමෙන් එහි පරිමාව පිළිබඳව සැතපුම් 700 ක් පමණ සංකුචිත වේ; එයින් අදහස් වන්නේ එය කුඩා ස්ථානවල ගබඩා කළ හැකි අතර, ශක්ති හුවමාරුව වඩා කාර්යක්ෂමව සිදු කළ හැකි බවයි. එමෙන්ම, එය වියෝජන ස්තූප ස්ථායීව ක්‍රියා කරන ලෙස පවත්වා ගැනීමට උපකාරී වේ. ඔබ දන්නා පරිදි, ද්‍රව්‍ය සම්පීඩනය කිරීම සඳහා විශාල ප්‍රමාණයක ශක්තිය අවශ්‍ය වුවද, ද්‍රව ඔක්සිජන් සහ නයිට්‍රොජන් වැනි නිෂ්පාදන වලින් සිසිල් ශක්තිය යළි භාවිතයට ගැනීම සඳහා බුද්ධිමත් පද්ධති සංවර්ධනය කර ඇත. මෙය සම්පූර්ණ ශක්ති අවශ්‍යතාවය 30% සිට 40% දක්වා අඩු කිරීමට උපකාරී වේ. මෙම කාර්යක්ෂමතා හේතුවෙන්, මෙම්බ්‍රේන් හෝ PSA වැනි වෙනත් ක්‍රම ඉහළ ප්‍රතිදාන මට්ටම් හෝ අවශ්‍ය පිරිසිදු බවේ සම්මතයන් සපුරා ගැනීමට නොහැකි බැවින්, දිනකට ටොන් 100 කට වැඩි විශාල පරිමාණයේ ක්‍රියාකාරකයන් සඳහා සිසිල් වියෝජනය යනු ප්‍රධාන ක්‍රමය වේ. එය මෙසේ සලකන්න: දිනකට Nm³/h 5,000 ක ඔක්සිජන් නිෂ්පාදනය කරන සැලැස්ම අර්ධ අඩි දෙකක (half an acre) ප්‍රමාණයේ භූමි ප්‍රදේශයක පහසුවෙන් ස්ථාපනය කළ හැකි අතර, වෙනත් තාක්ෂණයන් සමඟ මෙය සිදු කිරීම අසීරුය.

වායු වෙන් කිරීමේ ඒකකවල මූලික ක් රියාවලි අදියර

සම්පීඩනය හා පිරිසිදු කිරීම: කැටිවීම වළක්වා ගැනීම සඳහා CO2, තෙතමනය සහ හයිඩ් රොකාබන් ඉවත් කිරීම

ASU ආරම්භ කරන්නේ පරිසර වාතය පීඩනය කර පීඩනය පීඩනය පීඩනය පීඩනය පීඩනය පීඩනය පීඩනය පීඩනය පීඩනය පීඩනය පීඩනය පීඩනය පීඩනය පීඩනය පීඩනය පීඩනය මෙම පීඩන වාතය පසුව ක් රියෝජනික් උෂ්ණත්වයේ දී කැටි වන හෝ ප් රතික් රියා කරන දූෂක ඉවත් කිරීමට නිර්මාණය කර ඇති බහු අදියර පිරිසිදු කිරීමේ දුම්රිය හරහා ගමන් කරයි:

• අංශු පෙරහන් දූවිලි සහ යාන්ත් රික අපද් රව් ය ඉවත් කිරීම
• කොලරයිසින් ෆිල්ටර් සම්පීඩක ලිහිසි තෙල් වලින් තෙල් වායුසමීකරණ ඉවත් කරන්න
• ආශ් රිත ඇඳන් සක් රීය ඇලුමිනා සහ සෙයොලයිට් අඩංගු තෙතමනය හා CO2 අවශෝෂණය කර ගනී

මෙම අදියර මාරු කිරීම මගින් තාපන හුවමාරුකාරකවල අයිස් සෑදීම වළක්වා ගන්නා අතර ඔක්සිජන් බහුල පරිසරයක පිපිරීමේ අවදානමක් ඇති ඇසෙතිලීන් එකතුවක් තුරන් කරයි. නිසි පිරිසිදු කිරීමෙන් අණුක පෙරණයක සේවා කාලය 30%~40%කින් දීර්ඝ වන අතර ජීවන චක් රය නඩත්තු කිරීමේ පිරිවැය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කරයි.

සිසිලනය, ව් යාප්තිය හා අංශුගත කිරීම: වායුමය වාතයෙන් ඉතා පිරිසිදු දියර නිෂ්පාදන දක්වා

පිරිසිදු කිරීමෙන් පසු, වාතය ක් රියෝජනික් අංශයට ඇතුල් වන අතර එහිදී එය ප් රතිප් රවාහ තාප හුවමාරුව හරහා ~ 185 °C දක්වා සිසිල් වේ. කොටසක් ටර්බයින හරහා පාලිත ව් යාප්තියකට ලක්වෙනවා, ජූල්-තොම්සන් බලපෑම උපයෝගී කරගනිමින් අර්ධ දියරකරණය ඇති කරයි. මේ නිසා ලැබෙන දෙපැදි මිශ් රණය ද්වි-තීරු දුම්වැටි පද්ධතියකට ඇතුල් වෙනවා.

අඛණ්ඩව ඝනීභවනය සහ නැවත උතුරන චක් ර නිරවද් යතාවයකින් සංරචක වෙන් කරයි. විස්තාරණය කිරීමේදී ශක්ති ප් රතිසාධනය මගින් සම්පීඩන ශක්තියෙන් 65-75% ක් නැවත ලබා ගනී.

වායු වෙන් කිරීමේ ඒකකවල ප් රධාන කාර්මික යෙදුම්

උස් කර්මාන්ත ඉල්ලුම: වායු සහ ද්‍රව ඔක්සිජන්/නයිට්‍රොජන් සමග සීස්ටීල් නිෂ්පාදනය, රසායනික සංශ්ලේෂණය සහ සැකසීම

වායු වෙන් කිරීමේ ඒකක (ASU) නිෂ්පාදනයේ ප්‍රධාන ක්ෂේත්‍ර සියල්ලටම ඔක්සිජන් සහ සිරියම් වායු සහ ද්‍රව යන දෙවර්ගයෙන්ම සැපයීම සිදු කරයි. උදාහරණයක් ලෙස සීල් නිෂ්පාදනය සලකන්න. සීල් නිෂ්පාදකයින් විසිරී යන කුණාටු මුළු ගිනි ගෙයි හෝ මූලික වායු ගිනි ගෙයි සෘජුවම ඔක්සිජන් ඇතුළු කරන විට, ඔවුන්ට හොඳ දහන ප්‍රතිඵල ලබා ගත හැකිය. මෙය සාමාන්‍යයෙන් කොක් භාවිතය 20 සිට 30 පැයට අඩු කරයි සහ සීල් ටොනයක් සඳහා කාබන් ඩයොක්සයිඩ් පිටවීම ද අඩු කරයි. ඔක්සිජන් සම්බන්ධ දූෂණයෙන් ආරක්ෂා වීමට අවශ්‍ය වෙනත් රසායනික ක්‍රියාවලි සඳහා ද්‍රව සිරියම් ඉතා වැදගත් වේ. උදාහරණයක් ලෙස එතිලීන් ඔක්සයිඩ් නිෂ්පාදනය සලකන්න, මන්ද ඔක්සිජන් හි කුඩාම ප්‍රමාණයක් පවා සැකසුමේ විපර්යාසය සිදු වීමට හේතු විය හැකිය. ඉතා උසස් පිරිසිදු ඔක්සිජන් (99.5% හෝ ඊට වැඩි) සමඟ සැකසුම් කරන විට තෙල් සැකසුම් කර්මාන්තයට ද ප්‍රතිලාභ ලැබේ. මෙම උසස් පිරිසිදු බව ප්‍රතිචාර කැඩීමේ ක්‍රියාවලිය වැඩි දියුණු කරයි සහ ඉතා කාර්යක්ෂම හයිඩ්‍රෝ ඩිසල්ෆරයිසේෂන් ප්‍රතිචාරය පවත්වා ගැනීමට සහ කාටලිස්ට් ක්‍රියාකාරීත්වය කාලයත් සමඟ අක්‍රිය වීම වැළැක්වීමට උපකාරී වේ. ද්‍රව ආකාරයේ වාසි එහි කාර්ය සාධනය පමණක් නොව, වෙනත් කරුණු සමඟ ද සම්බන්ධ වේ. ද්‍රව පිළිබඳව අඩු පරිමාවක වැඩි ශක්තිය අඩංගු වීම සහ තාර්කික විකල්ප වැඩි වීම හේතුවෙන්, ASU ඒකක තම ක්‍රියාවලියට ඒකාබද්ධ කර ගන්නා සමූහයන් සාමාන්‍යයෙන් වායු සැපයීම සඳහා පයිප් ලයින් පමණක් භාවිතා කිරීමට වඩා ප්‍රවාහන වියදම් පැය 40% ක් පමණ අඩු වීම නිරීක්ෂණය කරයි.

උස් පිරිසිදු විශේෂිත යෙදුම්: වෛද්‍ය ඔක්සිජනය, සංශෝධිත වාත මැදුරු ඇසුරුම් කිරීම සහ සෙමිකන්ඩක්ටර් නිෂ්පාදනය

වායු වෙන් කිරීමේ ඒකක (ASU) වායු වල විශාල පරිමා නිෂ්පාදනය කිරීමට වඩා බෙහෙවින් වැඩි කාර්යයන් සිදු කරයි. එය යථාර්ථයේදී ඉතා පිරිසිදු වායු නිෂ්පාදනය කරයි, මෙම වායු සමහර ඉතා වැදගත් යෙදුම් සඳහා අත්‍යවශ්‍ය වේ. උදාහරණයක් ලෙස වෛද්‍ය ගුණයේ ඔක්සිජන් සලකන්න. එය USP/EP සම්මතයන් අනුව අවම වශයෙන් 99.5% පිරිසිදු විය යුතු අතර, ශ්වසන සහය අවශ්‍ය රෝගීන් සඳහා හෝ තීව්‍ර සැකසුමේ ඒකකවල (ICU) සිරිත් ඇති රෝගීන් සඳහා අත්‍යවශ්‍ය වේ. පසුගිය විශාලතම සෞඛ්‍ය අර්බුදය අතරතුර මෙම ඉල්ලුම පිළිබඳව ආසන්න වශයෙන් 25% කින් වර්ධනය විය. ආහාර කර්මාන්තයද විශේෂයෙන් සිතියම් කළ වාත පැකේජින් (MAP) හිදී ආහාර පැකේජ් කිරීමේදී සිටින වායු විශේෂයේ ගුණාංග මත බෙහෙවින් රඳා පවතී. මෙම විශේෂයේ නයිට්‍රොජන් ඔක්සිකරණය සහ සූක්ෂ්ම ජීවීන්ගේ වර්ධනය වැළැක්වීම සඳහා ආහාර විකෘති වීම වැළැක්වේ. මෙය ආහාර වල සැබෑ කාලය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි කරන අතර, මෙම කර්මාන්තය පුරා දක්නට ලැබෙන ආසන්න වශයෙන් 30% කාන්තාර ආහාර අපවිය සම්බන්ධ ගැටළුව අඩු කරයි. තවද, සෙමිකන්ඩක්ටර් නිෂ්පාදනය වෙත යන විට තවත් වැඩි සැකසුම් සැකසුම් අවශ්‍ය වේ. මෙම ක්‍රියාවලි සඳහා නයිට්‍රොජන් විය යුතුයේ 99.999% (5N පිරිසිදු බව ලෙස හැඳින්වෙන) පිරිසිදු බව වන අතර, ඔක්සිජන් සම්බන්ධ දූෂණය 1 කොටස මිලියනයකට වඩා අඩු විය යුතුය. ක්‍රයෝජෙනික් වෙන් කිරීම මෙවැනි නිරවද්‍යතාවය ලබා ගැනීම සඳහා භාවිතා කළ හැකි එකම ක්‍රමය වන අතර, එය නිර්දෝෂ සිලිකෝන් වාෆර් නිෂ්පාදනය කිරීමේදී වෙනස සෑදීමට සියල්ල තුළ වැදගත් වේ.

ආධුනික වායු වෙන් කිරීමේ ඒකකවල සැලසුම සහ විශ්වසනීයත්වය

අද කාලයේ ASU (වායු වෙන් කිරීමේ ඒකක) වෙතින් කර්මාන්ත ස්ථානවල අභියෝගාත්මක පරිසරයන්හිදී නිරන්තරයෙන් ක්‍රියා කිරීම සඳහා නිර්මාණය කර ඇත. මෙම පද්ධතිවල සැපයුම් සීමාව ඉක්මවූ විට ක්‍රියා කරන සැපයුම් සම්පීඩක සහ විශේෂිත පාලන යාන්ත්‍රණ ඇතුළත් වේ. මෙම යාන්ත්‍රණ සිසිල් කළ ස්තූප තෙක් සෙල්සියස් උෂ්ණත්වයෙන් ධනාත්මක හෝ සෘණාත්මක අර්ධ උපරිම උෂ්ණත්වය පමණක් වෙනස් වන පරිදි පවත්වා ගැනීමට සමත් වේ. මෙම උෂ්ණත්ව ස්ථායිතාවය ඉතා වැදගත් වන්නේ, වෙන් කිරීමේ ක්‍රියාවලිය සාර්ථකව ක්‍රියා කිරීම සහ අවසාන නිෂ්පාදන පිරිසිදු හා ශුද්ධ ලෙස පවත්වා ගැනීම සඳහා එය අත්‍යවශ්‍ය වීම නිසාය. ව්‍යුහාත්මක ශක්තිය සඳහා, නිෂ්පාදකයින් විශේෂිත ස්ටීල් සින්දු වලින් සාදා ඇති වැකුම් උණුසුම් ප්‍රතිරෝධී ද්වි-පිළි ටැංකි භාවිතා කරයි. මෙම ටැංකි සෙල්සියස් උෂ්ණත්වය -196 දක්වා පහත බැස යාමේදී පවා කැඩී යාම හෝ පැහැර යාම සිදු නොවේ. ශක්ති සුරැකීම සඳහා, සම්පීඩන කොටස් වලින් උණුසුම ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කිරීම සඳහා නවීන ASU භාවිතා කරයි. මෙය පැරණි ආකෘති සමඟ සැසඳීමේදී ශක්ති අවශ්‍යතාවය 15 සිට 20 පැයින් පෙරළිය අඩු කරයි. ජර්නල් ඔෆ් ක්ලීනර් ප්‍රොඩක්ෂන් වැනි විද්‍යාත්මක පත්‍රිකාවල ප්‍රකාශිත පර්යේෂණ මෙය සහය වේ. තවත් බුද්ධිමත් විශේෂාංගයක් වන්නේ සැකැස්ම සැලසුමයි. මෙය සැලසුම් කළ හැකි අතර, කර්මාන්ත ස්ථාන ඔවුන්ගේ සැබෑ අවශ්‍යතාවය අනුව ධාරිතාව පියවරෙන් පියවර වැඩි කර ගැනීමට සහ ක්‍රියාත්මක වෙමින් පවතින අතරතුර සංරචක ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීමට හැකියාව ලබා දෙයි. මෙම සියලු සැලකිලිමත් ඉංජිනේරු තීරණ හේතුවෙන් ප්‍රතිශතය 99.6% ක උපයෝගීතාවයක් ලබා දෙයි. එනම්, හෝස්පිටල්, සෙමිකන්ඩක්ටර් කර්මාන්ත ස්ථාන සහ වෙනත් අත්‍යවශ්‍ය සැපයුම් ස්ථාන අවශ්‍යතාවය අනුව දිගු නයිට්‍රොජන්, ඔක්සිජන් සහ ආගෝන් සැපයුම් ස්ථායි ලෙස ලබා ගැනීමට සමත් වේ.

FAQ

• ශීතකරණ වියෝජනය කෙසේ ක්‍රියා කරයි?
  ශීතකරණ වියෝජනය සම්පීඩිත වායුව ද්‍රව තත්ත්වයට සීතල කර පසුව එය උණු කර වායු වෙන් කිරීම සඳහා ඒවායේ සැහැල්ලු උත්පාතන සිදු වන උෂ්ණත්වය අනුව වෙන් කිරීම මගින් ක්‍රියා කරයි.
• ASU වලින් ලබා ගත් පිරිසිදු වායු සඳහා කුමන කර්මාන්ත යෙදුම් ඇත්ද?
  පිරිසිදු වායු සීමෙන්ට් නිෂ්පාදනය, සායින්තික සංශ්ලේෂණය, සැකසීම, වෛද්‍ය ක්ෂේත්‍රය, වායු සම්පූර්ණ වාත ඇසුරුම් කිරීම සහ සෙමිකන්ඩක්ටර් නිෂ්පාදනය සඳහා භාවිතා කරයි.
• ආධුනික ASU වල සැකැස්මේ සැකැස්මේ වැදගත්කම කුමක්ද?
  සැකැස්මේ සැකැස්ම ධාරිතාව වැඩි කිරීම සහ ක්‍රියාත්මක වීම නතුවීම නොවී සංරචක වෙනස් කිරීම සඳහා ඉඩ සලසයි, එය කාර්යක්ෂමතාව සහ විශ්වසනීයතාව වැඩි කරයි.
• කර්මාන්ත යෙදුම් සඳහා ඔක්සිජන් පිරිසිදු බව ඇයි වැදගත්ද?
  උසස් ඔක්සිජන් පිරිසිදු බව ඉන්ධන පිරිසිදු කිරීම සහ සැකසුම් කර්මාන්ත වල ප්‍රතිචාරක ක්‍රියාකාරීත්වය අඩු වීම වැළැක්වීම සඳහා ඉතා වැදගත් වේ.
• වෙන් කරන ප්‍රධාන වායු කුමක්ද? වායු වෙන් කිරීමේ ඒකක (ASU) වල?
  නයිට්‍රජන්, ඔක්සිජන් සහ ආගෝන් යනු ASU වල වෙන් කරන ප්‍රධාන වායු වේ.