Gaisa atdalīšanas un gāzes apkures lietojumi

Gaisa atdalīšanas iekārtas, ko izmanto slāpekļa, skābekļa un argona ražošanai, ir rūpnieciskās gāzes apstrādes iekārtas, kurām nepieciešami unikāli sildelementi, kas var darboties apstākļos ar augstu spiedienu, zemu temperatūru un sprādziena iespējamību. Šādos gadījumos sildītāji tiek pakļauti lielākai mehāniskai slodzei un termiskai cikliskumam nekā parasti rūpnieciskai lietošanai. Tas nozīmē, ka tiem ir jābūt izturīgiem un jāiziet daudz testu, lai pārliecinātos, ka tie darbojas.

Gaisa atdalīšanas iekārtas darbojas ļoti zemā temperatūrā, bieži vien tuvu kriogēnam līmenim. Tam nepieciešami arī sildelementi priekšsildīšanas vai reģenerācijas cikliem. Tā kā dažādi materiāli saraujas ar atšķirīgu ātrumu, cikliskuma maiņa starp istabas temperatūru un kriogēno temperatūru rada lielu slodzi sildītāja materiāliem. Standarta kārtridžu sildītāji var darboties dažus ciklus, taču gaisa atdalīšanas lietojumprogrammām ir nepieciešams īpašs dizains ar materiāliem, kas izvēlēti, lai tie izturētu zemas temperatūras un termisko spriegumu.


Pamatojoties uz kriogēno iekārtu ražošanas pieredzi, pārslēgšanās starp karstu un aukstu vidi ir sliktāka iekārtai nekā ilgstoša tā darbināšana abos galējos apstākļos. Reģenerācijas ciklu laikā sildītājiem jāspēj izturēt straujas temperatūras svārstības. Tas ir tad, kad karsta gāze vai gaiss pārvietojas pār elementiem, kas ir atdzesēti līdz kriogēnai temperatūrai. Radošie termiskie gradienti noslogo iekšējos savienojumus, apvalka materiālus un blīves tā, ka statiskā pārbaude nevar atkārtot, tāpēc ir nepieciešamas papildu validācijas metodes.

Gaisa atdalīšanas apkures un parasto rūpniecisko lietojumu salīdzinājums parāda, ka drošības standarti ir ļoti atšķirīgi. Gaisa atdalīšanas ierīces var droši apstrādāt milzīgus -skābekļa vai tīra skābekļa gaisa daudzumus, kas var būt bīstami parastajām elektriskām daļām. Šiem lietojumiem paredzētie sildītāji ir jāizgatavo tā, lai novērstu dzirksteles un uzturētu virsmas temperatūru zem aizdegšanās līmeņa, pat ja kaut kas noiet greizi. Izvēloties materiālus, jums ir jāpārliecinās, vai tie ir saderīgi ar skābekli un jāizvairās no tiem, kas bagātinātā atmosfērā var aizdegties vai izplatīt degšanu.4.jpg

Pārspiediena pārbaude ir ļoti svarīga sildītājiem, kas tiek ievietoti spiediena tvertnēs vai augstspiediena{0}}gāzes cauruļvados. Standarta kārtridžu sildītāji var izturēt mērenu spiedienu, bet gaisa atdalīšanas ierīcēm parasti ir 50 bāru spiediens. Sildītāja apvalkam jāspēj izturēt šos spiedienus, nesaliecoties vai nesalaužot, kas varētu sabojāt izolāciju iekšpusē vai padarīt sildītāju nedrošu. Pirms uzstādīšanas uz lauka, hidrostatiskā pārbaude un hēlija noplūdes pārbaude, pārliecinieties, vai spiediens ir stabils.

Gāzes apkures lietojumos plūsmas sadalījums pa sildītāja virsmām nosaka, cik labi tas darbojas. Šķidruma apkurē galvenais spēks ir konvekcija, bet gāzes apkurē parasti izmanto piespiedu plūsmu, kas padara ātruma profilus nevienādus. Vietās ar nelielu plūsmu veidojas karsti plankumi, savukārt vietās ar lielu plūsmu notiek pārāk liela atdzišana. Lai lokāla pārkaršana nesaīsinātu sildītāja kalpošanas laiku, atstatumam un plūsmas šķēršļiem jābūt veidotiem tā, lai gāze vienmērīgi sadalītu pa visiem sildelementiem.

Materiālu tīrības standarti kriogēnās gāzes ražošanā samazina sildītāja konstrukcijas radīto piesārņojuma risku. Organisko blīvējumu vai virsmas piesārņojuma izplūde var sasalt kriogēnās sekcijās, kas var aizsprostot plūsmas kanālus vai padarīt produkta gāzes netīras. Lai pārliecinātos, ka sildītāji atbilst tīrības kritērijiem pārtikas -kategorijas vai medicīniskās- kategorijas gāzes pagatavošanai, tie ir jātīra noteiktā veidā un izmantojot noteiktus materiālus.