Рідкий генератор азоту: Повний посібник з виробництва, методик та застосувань

Рідкі генератори азоту виявилися революцією в різних галузях у світі, що підлягають точності та ефективності. Вони забезпечують просте рішення для виробництва рідкого азоту, спеціально використовуються в різних застосуванні, починаючи від кріогеніків до збереження їжі при дуже низьких витратах.

Але як вони працюють? Які переваги вони мають, і як ви вирішуєте деякі загальні проблеми, щоб забезпечити їх безперервно? Ця стаття призначена для висвітлення всього, що потрібно знати про генератори рідких азотів: їх частини та компоненти, рішення щодо усунення несправностей та асортимент галузей, на яких ці машини покладаються, щоб забезпечити істотні процеси.

Що таке генератор рідкого азоту?

Як азот може бути зріджений

Метод перетворення азотного газу в рідкий стан через охолодження його до температури нижче -196 ° C називається зрідженням азоту. Це можна зробити за допомогою кріогенного охолодження та інших систем високого тиску.

Він має значне промислове застосування, в якому після заморожування, зберігання та хімічних реакцій властивості рідкого азоту, тобто дуже низької температури та інертності. Чистота азоту, як правило, стає основною проблемою, оскільки домішки знижують ефективність та ефективність процесу зрідження.

Ролі азоту в галузях

• У промисловому виробництві азот використовується при зварюванні, лазерному різанню та в певних обробках металів.

• Для охорони здоров’я рідкий азот використовується для кріоконсервації біологічних зразків, транспорту органів та застосовується в деяких дерматологічних обробках, таких як видалення бородавки.

• У промисловості продуктів харчування та напоїв він зберігає їжу за допомогою замерзання спалаху, допомагає надати текстуру морозивом та створює інертні атмосфери в упаковці для контролю псування.

Генерування рідкого азоту в масштабі

При виробництві рідкого азоту в масі прийняття конкретного обладнання стає необхідним на основі виключно на різних програмах. Промислові генератори рідких азоту розроблені для високої продуктивності, що дозволяє використовувати їх у комерційних виробничих лініях.

Навпаки, невеликі компактні генератори використовуються в науково -дослідних лабораторіях і мають потрібну кількість, необхідну для наукових експериментів. Багато виробників мають індивідуальні генераторні рішення, які дозволяють галуззям адаптувати її до своїх вимог у виробництві та експлуатації.

Як працює процес генерації рідкого азоту?

Новорічні системи для охолодження повітря

Перший акт зріджуючого азоту - це охолодження атмосферного повітря до дуже низьких температур. Кріогенні системи охолоджують повітря нижче температури кипіння азоту (-196 ° C).

Зазвичай цей етап супроводжується циклом розширення, який раніше різко охолоджував температуру. Попередження, що включає стиснення повітря для видалення тепла, ініціалізує цей процес. Ефективні теплообмінники та холодоагенти є вирішальними компонентами для необхідних швидкостей охолодження.

Стиснення повітря для ефективного розділення

Потім після стискання та охолодження повітря піддається високому тиску, що допомагає відокремити азот від інших компонентів повітря. Це стало можливим завдяки компресорам, які повинні бути енергоефективними, при цьому здатні до обробки повітря з великою обсягом.

Волога та забруднення усуваються з повітря перед тим, як використовувати його для отримання чистого та висушеного потоку газових газів. Таке очищення є критичним для отримання якісного рідкого азоту.

Екстракція азоту з кріогенних методів

Процес розділення починається після стиснення та очищення повітря. Це головним чином робиться за допомогою кріогенної дистиляції, завдяки чому повітря обробляється при дуже низьких температурах, при яких його компоненти зріджуються при різній температурі. Оскільки азот має найнижчу температуру кипіння серед основних компонентів повітря, його можна відокремити спочатку.

Після цього рідкий азот зберігається в кріогенних резервуарах, ізольованих для мінімізації теплопередачі та забруднення до його використання. Цей процес також може бути покращений, застосовуючи сучасні технології, такі як адсорбція розгойдування тиску (PSA) та розділення мембран для підвищення ефективності та масштабованості.

Основні технічні параметри генератора рідкого азоту

1. Чистота азоту
   , як правило, чистота азоту становила від 95% до 99,999%, що збільшується до більш високого рівня чистоти для певних застосувань, таких як медичні чи дослідницькі цілі. Чистота визначається продуктивністю процесу поділу, як кріогенна дистиляція або ПСА (адсорбція розгойдування тиску).

2. Виробнича потужність
   Виробнича потужність відноситься до того, скільки рідкого азоту генератор може виробляти за встановлену кількість часу (часто в літерах/добу (LPD) або кубічних метрів/годину (nm³/h)). На цю продуктивність впливає дизайн генератора, розмір компресора та ефективність процесу розділення.

3. Споживання енергії споживання енергії є одним з найважливіших факторів, які впливають на експлуатаційну ціну генераторів рідкого азоту. Його міра, як правило, експресується в кіловат (кВт) на одиницю виробленого азоту (кВт/год/нм⊃3;). Зокрема, енергоефективність також залежить від циклів охолодження, досягнутих системою, теплообмінниками та типом компресора.

4. Робочий тиск
   робочий тиск показує тиск, під яким повітря потрапляє в етап стиснення та обробки системи. Зазвичай це між 6 і 10 бар (1 бар = атмосфера). Підвищений тиск призводить до ще більш ефективного розділення молекул азоту, але потребує більш міцної конструкції. Тиск впливає на розмір та конструкцію компресорів, а також на те, наскільки ефективним є зрідження загалом.

5. Охолодження контролю температури
   повинно бути дуже точним протягом усього процесу зрідження, щоб повітря можна було охолонути в діапазонах, необхідних для зрідження, без втрати та втрати ефективності. Загальна система також повинна залишатися при рівномірних температурах - від стиснення повітря через зберігання рідкого азоту.

6. Ефективність компресорів
   Компресорів доводиться обробляти об'ємну кількість повітря і повинна виконати роботу при низькому енергоспоживанням. Рослини компресорного стадії Multi зазвичай використовуються у величезних системах для підвищення тиску, і температури та оптимізації зрідження. Ефективність компресора залежить більше від його введення потужності порівняно з обсягом стисненого повітря.

7. Час циклу
   циклу визначається як тривалість часу, необхідного для обробки цілої партії повітря в рідкий азот. Час циклу коротший, що зазвичай означає швидший показник виробництва, але для підтримки ефективності та стабільності потрібна більш складна система. Баланс часу циклу проти енергії необхідний для того, щоб генератор був рентабельним без жертви ефективності.

8. Інтервали технічного обслуговування
   вбивають день для всіх компонентів - компресорів, холодильних одиниць та систем розділення - за допомогою яких вони будуть виконувати на заданому рівні. Графік технічного обслуговування залежить від робочого середовища, розміру системи та частоти використання. Надійність продуктивності протягом тривалості життя генератора залежить від скорочення часу та передчасно носіння компонентів.

9. Рівень
   шуму шуму, хоча і не завжди викликає занепокоєння у промисловому світі, є важливими технічними специфікаціями, особливо з генераторами в середовищах, більш чутливих до шуму або свідомості шуму. Шум зазвичай надходить від компресорів, розширення клапанів та інших механічних компонентів. Зниження шуму покращує умови праці, особливо в дослідницьких або медичних установах, де генератор може мати близькість до людей.

10. Ємність зберігання та ізоляційна
    рідка азот повинні зберігатися при надзвичайно низьких температурах, а резервуари для зберігання повинні бути добре ізольовані для запобігання випаровуванню. Якість ізоляції та ємність резервуарів для зберігання є критичними параметрами. Резервуари для зберігання часто розроблені для утримання рідкого азоту при тиску приблизно від 1 до 5 бар, що забезпечує стабільне зберігання та ефективне перенесення в застосування в міру необхідності.

Які переваги та недоліки рідкого генератора азоту?

Переваги генераторів азоту промислового рідкого

• Ефективність
  з генератором рідкого азоту, довгий шлях може бути проведений у виконанні бюджетних закупівель азоту, покладаючись на них лише один раз; Тоді реальна вартість стає електричною та технічною вартістю для роботи, тим самим є більш стійким та дешевшим методом постачання через час.

• Виробництво на вимогу
  рідкі генератори азоту можуть дати можливість підприємствам виробляти азот на місці для негайного споживання, тим самим звільнивши пропозицію від затримок через пропозицію ланцюга, забезпечуючи більшу гнучкість, особливо для підприємств, де попит на азот коливається.

• Азот з високою чистотою
  Ці вдосконалені рідкі генератори азоту можуть виробляти чистий азот, необхідний для конкретних застосувань, таких як медичні дослідження, кріогеніка та виробництво напівпровідників.

• Екологічно чистий
  більшу частину часу, економічний у виробництві азоту на місці, як правило, означатиме менше азоту, що рухається, а отже, зменшує вуглецеві сліди з викидів, що беруть участь у доставці та зберіганні азоту за циліндром або джерелом, що розміщується.

Недоліки генераторів азоту промислового рідкого

• Високі початкові інвестиції
  Початкові великі витрати купують та встановлюють генератор рідкого азоту. Він включає всі витрати на обладнання, витрати на встановлення, витрати на інфраструктуру тощо, що може заборонити невеликі компанії або ті, що мають низький попит на азот.

• Вимоги до технічного обслуговування.
  Для найкращого функціонування буде потрібно постійне відвідування; Залучення тієї ж частоти обслуговування для компресорів, систем охолодження та резервуарів для зберігання; Якщо нехтувати, це обслуговування може призвести до дорогого ремонту та простою.

Які ключові застосування рідких генераторів азоту?

Кріоконсервація та медичне застосування

• БІОЛОГІЧНИЙ ЗБЕРІГАННЯ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ: Рідкий азот зазвичай використовується для зберігання біологічних зразків, таких як кров, сперма та ембріони при наднищених температурах для збереження їх життєздатності для подальшого використання.

• Збереження органів: Він відіграє вирішальну роль у збереженні органів для трансплантації шляхом уповільнення метаболічних процесів та зменшення ризику пошкодження тканин.

• Крісухірургія: Рідкий азот використовується в кріосирургічних процедурах для лікування ненормальних або хворих тканин, таких як бородавки, передракові ураження або пухлини, заморожуванням та знищенням їх.

Промисловість продуктів харчування та напоїв

• Збереження їжі: Рідкий азот використовується для замерзання спалаху їжі, збереження текстури, аромату та харчових цінностей, швидко знижуючи температуру, не утворюючи великих кристалів льоду.

• Упаковка їжі: Це створює інертну атмосферу у упаковці, запобігання окисленню та продовженню терміну зберігання, особливо для делікатних продуктів, таких як чіпси, горіхи та закуски.

• Рідке азот морозиво: Деякі заклади харчування використовують рідкий азот для створення морозива миттєво, забезпечуючи більш плавну текстуру та унікальний обідній досвід для клієнтів.

Хімічна та фармацевтична промисловість

• Хімічні реакції: рідкий азот використовується для створення низькотемпературних середовищ для реакцій, які потребують кріогенних умов, наприклад, у виробництві певних хімічних речовин та фармацевтичних препаратів.

• Фармацевтичне зберігання: Він використовується для зберігання чутливих хімічних речовин, вакцин та препаратів, які потребують температури замерзання для підтримки стабільності та ефективності.

• Процеси сушіння та замерзання: рідкий азот використовується в процесах заморожування та порошку, особливо для теплових матеріалів, гарантуючи, що продукти зберігають свою цілісність під час виробництва.

Дослідження та розробки

• Лабораторні застосування: У лабораторіях рідкий азот використовується для охолодження матеріалів та інструментів, наприклад, для кріогенного заморожування біологічних зразків або охолоджувальних надпровідних матеріалів.

• Тестування матеріалу: Це допомагає в тестуванні матеріалів при екстремальних температурах, таких як метали, сплави та полімери, імітуючи кріогенні умови для оцінки їх властивостей та продуктивності.

• Прискорення реакцій: Дослідники використовують рідкий азот для прискорення певних хімічних процесів, які потребують швидкого охолодження, наприклад, у дослідженні швидкості реакцій або утворення конкретних сполук.

Металева та електроніка

• Кріогенна обробка металів: рідкий азот застосовується при кріогенній обробці металів для поліпшення твердості, довговічності та стійкості до зносу, особливо у виробництві інструментів, автомобільних деталей та аерокосмічних компонентів.

• Виробництво електроніки: Рідкий азот використовується у виробництві та випробуванні електроніки, особливо для охолодження чутливих компонентів під час складання та забезпечення їх стабільності та довговічності під екстремальних температурах.

Екологічні програми

• Контроль забруднення: Рідкий азот використовується в одиницях поділу повітря для видалення кисню з повітря для створення інертних атмосфер для згоряння або для зменшення викидів оксидів азоту (NOX) у промислових умовах.

• Нафтогазова промисловість: У нафтогазовому секторі рідкий азот використовується для стимуляції свердловини, тестування тиску та забезпечення інертної атмосфери під час певних буріння для підвищення безпеки та продуктивності.

Виправлення несправностей для генераторів азоту промислового рідкого азоту

1. Низька продукція азоту або відсутність рідкого азоту

• Вивчіть роботи з повітряним компресором: Перевірте, чи працює повітряний компресор ідеально чи ні, тобто, наскільки це можливо, треба підтвердити, чи буде виробництво азоту, як тільки компресор повинен працювати при необхідному тиску. Шукайте витоки, старі або пошкоджені ущільнювачі та погані функціонуючі клапани, через які продуктивність порушена.

• Перевірте функціональність кріогенної системи: Кріогенні теплообмінники та розширювальні клапани є найважливішими учасниками процесу зрідження. Для таких компонентів необхідно забезпечити їх чистота та нормальні умови експлуатації. Будь -яка закупорка або забруднення в цих компонентах може знизити ефективність системи при охолоджувальному повітрі та виробництву рідкого азоту.

• Перевірте налаштування на наявність тиску та температури: Перевірте, чи налаштування на тиск і температуру відповідають специфікаціям, встановленим виробником, оскільки неправильні налаштування не дозволять повітрям зріджувати.

• Шукайте забруднення: Якщо чистота азоту нижча, вона поставить під загрозу вироблення забруднень, таких як вода, олія або частинки з повітряного корму. Очистіть або замініть фільтри, сепаратори вологи та будь -які інші брудні фільтрувальні системи, що беруть участь у процесі.

2. Низька чистота рідкого азоту

• Вивчіть процес розділення: на чистоту рідкого азоту впливає ефективність блоку поділу повітря. Якщо колони поділу повітря або дистиляції несправно функціонують, вони можуть не відокремити належним чином азот від інших газів. Перевірте наявність будь -яких проблем із кріогенними колонками дистиляції або системами PSA (адсорбція розгойдування тиску).

• Перевірте фільтри та адсорбційні матеріали: З часом адсорбційні матеріали в системі PSA або фільтрів можуть стати насиченими, зменшуючи здатність системи досягти необхідної чистоти. Регулярно перевіряйте та замінюйте ці матеріали за необхідності.

• Перевірте наявність витоків газу: витоки в спорожненні повітря або вихідні лінії азоту можуть призвести до домішок в азоті. Огляньте всі трубопроводи, ущільнювачі та з'єднання на наявність протікання та замініть несправні ущільнювачі або компоненти.

3. Надмірне споживання енергії

• Перевірте ефективність компресора: несправний компресор може значно збільшити споживання енергії. Переконайтесь, що компресори працюють з оптимальною ефективністю, з належним змащенням та механічним зносом. Замініть будь-які зношені компоненти, такі як підшипники або ущільнення, які можуть знижувати ефективність.

• Ізоляція системи огляду: Погана ізоляція в кріогенних резервуарах для зберігання або трубопроводів може призвести до передачі тепла, внаслідок чого система використовує більше енергії для підтримки низьких температур. Переконайтесь, що всі резервуари та трубопроводи є адекватно ізольованими для мінімізації втрат енергії.

• Оптимізуйте параметри температури та тиску: Переконайтесь, що робочий тиск та температура належним чином регулюються, щоб максимально збільшити енергоефективність. Налаштування високого тиску можуть споживати більше потужності, тому переконайтесь, що вони відповідають необхідній швидкості виробництва азоту.

4. Часті вимкнення системи або збої

• Монітор перегріву: перевірте систему охолодження та холодоагенти, що використовуються в кріогенному циклі. Перегрівання через недостатню теплоносій або несправний теплообмінник може призвести до автоматичного вимкнення системи, щоб запобігти пошкодженню.

• Вивчіть клапани для зняття тиску: Клапани несправного зняття тиску можуть викликати непотрібні відключення через неправильні показання тиску. Регулярно оглядайте клапани на наявність ознак пошкодження чи зносу та замініть їх за потребою.

• Перевірте наявність несправностей системи управління: Якщо електронні системи управління, датчики або регулятори несправно працюють, вони можуть призвести до відключення системи. Перевірте всі датчики та контролери на точність та повторну калібрування або замініть їх за необхідності.

5. Незвичайний шум або вібрація

• Перевірте підшипники компресора та двигуна: Незвичайний шум або вібрація може вказувати на зношені підшипники або нерівні частини в компресорах або двигунах. Регулярно оглядайте та змастіть підшипники та замініть їх, якщо вони демонструють ознаки зносу.

• Перевірте наявність сипучих компонентів: вільні деталі в системі, включаючи кріплення, насоси або трубки, можуть призвести до надмірної вібрації. Затягніть всі з'єднання та переконайтесь, що всі компоненти надійні.

• Вивчіть клапани розширення: несправний розширювальний клапан може спричинити нерегулярну роботу, виробляючи вібрації або незвичайні шуми. Перевірте клапан на наявність блокувань або пошкодження та замініть його, якщо це необхідно.

Чому вибирати Ейвітер?

Як провідний експерт з виробництва рідкого генератора азоту, Aivyter забезпечує незрівнянну експертизу та інновації. Ми спеціалізуємось на розробці та виготовленні якісних, ефективних генераторів рідких азоту, пристосованих для задоволення унікальних потреб різних галузей.

Неперевершена якість та надійність
наша продукція розроблена з точністю та побудована до останнього, забезпечуючи надійне виробництво азоту з мінімальним простоєм. Просунута технологія Aivyter гарантує оптимальну продуктивність, азот високої чистоти та енергоефективність.

Підхід
, орієнтований на клієнтів Виберіть Aivyter для надійних, економічно вигідних та передових розчинів рідкого генератора азоту.