- •Усредненный состав сухого атмосферного воздуха у поверхности Земли
- •Основные технические достижения при создании вру
- •Классификация вру
- •Технологические параметры вру большой производительности
- •Технологические параметры вру средней и малой производительности
- •Типоразмерный ряд типовых вру низкого давления нового поколения
Лекция 1. Введение. Основные технические достижения при создании ВРУ. Применение продуктов разделения воздуха.
Введение
Курс … содержит … (из программы … должен знать, уметь и т.п.)
Воздух – природная смесь газов, является источником многих необходимых для развития человечества чистых газов.
Усредненный состав сухого атмосферного воздуха у поверхности Земли
Компонент |
Объёмная доля компонента в воздухе, % |
Температура кипения, К |
Гелий 4He |
5,24∙10–4 |
4,22 |
Водород Н2 |
0,5∙10–4 |
20,39 |
Неон Ne |
0,18∙10–2 |
27,11 |
Азот N2 |
78,09 |
77,36 |
Аргон Аr |
0,93 |
87,29 |
Кислород О2 |
20,95 |
90,19 |
Метан СН4 |
1,5∙10–4 |
111,70 |
Криптон Kr |
1,14∙10–4 |
119,80 |
Озон O3 |
1∙10–6 |
161,25 |
Ксенон Хе |
0,08∙10–4 |
165,05 |
Закись азота |
0,5∙10–4 |
184,60 |
Двуокись углерода СО2 |
0,03 |
194,60 |
Радон Rn |
6∙10–18 |
211,35 |
Ацетилен и др. высококипящие углероды |
2,03∙10–4 |
|
Основные технические достижения при создании вру
Классификация вру
По продуктам:
Обозначения установок составляют из первых букв названий продуктов: К – кислород технический; Кт кислород технологический; Кж – кислород жидкий; А – азот; Аж – азот жидкий; Ад – азот под давлением; Ар – аргон газообразный; Арж – аргон жидкий.
По рабочему давлению:
ВРУ низкого давления – 0,6–0,9 МПа; ВРУ среднего давления – 5–7 МПа;
ВРУ двух давлений – 0,6 МПа в цикле разделения, 3–4 МПа в цикле холодообразования
По фазовому состоянию:
Основные продукты разделения воздуха получают в газообразном состоянии при небольшом давлении (0,105–0,12 МПа), в сжатом газообразном состоянии при давлении 0,2–20 МПа (и даже до 40 МПа) и в жидком состоянии при давлении 0,105–0,5 МПа. В жидких продуктах, как правило, объемная доля основного компонента превышает 99,5 %.
По типу холодильного цикла:
ВРУ с объединенными технологическим и холодильным циклами и с раздельными циклами.
По производительности:
Цифра в обозначении установки соответствует уровню часовой производительности по основному продукту в тысячах кубических метров для газообразных продуктов или в тысячах килограммов для жидких продуктов, например: 35 – 35 000 м3/ч; 6 – 6000 кг/ч. Буква П после цифры в обозначении некоторых установок означает, что они выполнены на пластинчато-ребристых теплообменниках (ПРТ). Для многопродуктовых ВРУ нового поколения приняты обозначения с двойным цифровым индексом, например, обозначение АКАр-13/6 соответствует ВРУ для получения азота (13 000 м3/ч), кислорода (6000 м3/ч) и аргона.
Технологические параметры вру большой производительности
Установка |
Перерабатываемый воздух |
Производительность ВРУ, м3/ч (по газообразному продукту) или кг/ч (по жидкому продукту) |
|||||||||
Расход, м3/ч |
Давление, МПа |
Кислород (О2) |
Азот (N2) |
Ar жидкий (газообразный высокого давления) |
Kr–Xe концентрат |
Ne–He смесь |
|||||
Технологический, газообразный |
Технический, парообразный |
Технический, жидкий |
Технический, высокого давл. |
Газообразный |
Жидкий |
(в пересчете на чистую смесь этих газов) |
|||||
Кт-70 |
350000 |
0,625 |
66000 |
– |
5050 |
– |
– |
50 |
– |
0,26 |
3,82 |
КтА-35 |
180000 |
0,61 |
34500 |
– |
1500 |
– |
22 000 |
1900 |
– |
– |
– |
КтК-35 |
180000 |
0,61–0,62 |
24200 |
11000 |
670 |
300 |
– |
50 |
– |
0,143 |
1,5 |
КА-32 |
180000 |
0,64–0,65 |
– |
30000 |
1130 |
– |
22 000 |
730 |
– |
– |
– |
КАр-30 |
180000 |
0,64–0,66 |
– |
30000 |
(200) |
300 |
– |
(200) |
580 |
0,15 |
1,6 |
КААр-32 |
180000 |
0,61 |
– |
30425 |
1350 |
– |
35 530 |
– |
166 (500) |
– |
– |
КА-15 |
85000 |
0,62 |
– |
13500 |
(700) |
(700) |
16 000 |
(700) |
– |
– |
– |
КААр-15 |
85000 |
0,63 |
– |
15500 |
– |
– |
16 000 |
– |
300 |
– |
– |
АКт-30 |
85000 |
0,61–0,62 |
16500 |
– |
– |
– |
30 000 |
600 |
– |
– |
– |
КА-5 |
31500 |
0,60 |
– |
5300 |
– |
150 |
15 000 |
600 |
– |
– |
0,882 |
АКАр-6 |
32000 |
0,61 |
– |
5200 |
– |
– |
6 000 |
– |
140 |
– |
– |
АК-15П |
31500 |
0,615 |
– |
5800 |
– |
150 |
15 000 |
– |
– |
– |
– |
АКАр-13/6 |
32000 |
0,66 |
– |
5300 |
– |
– |
13 000 |
– |
(160) |
– |
– |
АК-7П |
14400 |
0,61 |
– |
2100 |
– |
100 |
7 000 |
– |
– |
– |
– |
ААж-6 |
14400 |
0,88 |
– |
– |
– |
160 |
5 000 |
116 |
– |
– |
– |
А-8 |
24000 |
0,62 |
– |
– |
(120) |
100 |
8 500 |
(120) |
– |
– |
– |
КжАжАрж-6 |
22200 |
3,2 |
– |
– |
6000 |
– |
13 200 |
1670 |
290 |
– |
– |
Аж-5 |
14400 |
0,88 |
– |
– |
– |
– |
– |
5100 |
– |
– |
– |
1. В скобках указана производительность во взаимоисключающих режимах (или–или).
2. Значения расхода и объемной производительности приведены к нормальным условиям (температура 293 К, давление 0,1013 МПа).