ترکیب سیستم اصلی تجهیزات جداسازی گاز

تجهیزات جداسازی گاز کم فشار از چهار سیستم اصلی تشکیل شده است: سیستم فشرده سازی هوا، سیستم تصفیه ناخالصی و سیستم تبادل حرارتی، سیستم تبرید و سیستم یکسوسازی مایع. تجهیزات مکانیکی مربوطه شامل کمپرسور توربین هوا، برج خنک کننده هوا، گسترش دهنده توربین و برج شکنش می باشد. اصل کار تجهیزات جداسازی گاز کم فشار بر اساس سیکل مایع سازی و تئوری یکسوسازی است. هوای ورودی ابتدا توسط برج خنک کننده هوای کمپرسور توربین با فشار 0.5 مگاپاسکال و دمای حدود 303K فشرده و خنک می شود و سپس وارد مبدل حرارتی سوئیچینگ می شود. E1 و E2). دو مبدل حرارتی می توانند آب و دی اکسید کربن موجود در هوا را حذف کرده و تبادل حرارت را انجام دهند. هوا تا دمای نزدیک به دمای مایع (101K) خنک می شود و سپس به برج پایینی فرستاده می شود، بخشی از هوا از برج پایینی استخراج شده و برای گرم شدن به مبدل حرارتی (E2) فرستاده می شود. هوای گرم شده با مقدار کمی هوای سرد از برج پایینی می‌پیوندد و برای انبساط آدیاباتیک وارد منبسط‌کننده توربین می‌شود تا ظرفیت خنک‌کننده مورد نیاز را ایجاد کند و سپس برای اصلاح به برج بالایی فرستاده می‌شود. هوای باقی مانده ابتدا در ستون پایین اصلاح می شود. هوای مایع حاوی 38 درصد اکسیژن در پایین، نیتروژن مایع خالص حاوی 99.99 درصد نیتروژن در بالای برج پایین و نیتروژن مایع کثیف حاوی حدود 95 درصد نیتروژن در وسط به دست می آید. هوای مایع، نیتروژن مایع خالص و نیتروژن مایع کثیف به ترتیب از ستون پایینی استخراج شده و از طریق دریچه گاز تا حدود 0.05 مگاپاسکال از فشار خارج می شوند و سپس به عنوان مایع برگشتی به ستون بالایی فرستاده می شوند. در اینجا، دومین یکسوسازی عمیق در دمای پایین انجام می‌شود تا اکسیژن با خلوص بالا حاوی 99.8 درصد اکسیژن در پایین ستون بالا به دست آید. برای تبادل گرما با هوا از طریق مبدل حرارتی (E4, E2, E1) جریان می یابد و پس از گرم شدن تا دمای اتمسفر از ستون خارج می شود. نیتروژن با خلوص بالا با 99.999 درصد نیتروژن در بالای ستون فوقانی و نیتروژن فاضلاب با حدود 96 درصد نیتروژن در وسط ستون فوقانی به دست می آید. همه آنها توسط مبدل های حرارتی (E3, E4, E2, E1) دوباره تا دمای اتمسفر گرم می شوند و سپس به واحد تخلیه می شوند.