Кислородная воздухоразделительная установка

Если честно, до сих пор встречаю проектировщиков, которые путают криогенные и адсорбционные установки — мол, главное чтобы кислород шёл. А ведь разница в эксплуатации как между грузовиком и легковушкой. Наша компания ООО 'Хэнань Бэйцзинь Электромеханическое Оборудование' через это прошла, когда в 2019 году поставили модульную кислородную воздухоразделительную установку для металлургического цеха под Нижним Новгородом.

Криогенные системы: проверено временем, но не всегда оправдано

До сих пор помню, как на объекте в Череповце столкнулись с классической проблемой — падение производительности колонны К-5 при -192°C. Местные технологи настаивали на 'проверенной советской схеме', но ведь с тех пор изменились и требования к чистоте, и энергоэффективность. Пришлось пересчитывать весь тепловой баланс с учётом современных материалов.

Особенно критично оказалось состояние теплообменников — малейшая загрязнённость поступающего воздуха снижала КПД на 15-20%. Мы тогда с командой сутками дежурили, подбирая режимы продувки. Кстати, именно после этого случая начали рекомендовать клиентам дополнительные фильтры тонкой очистки — даже если в ТЗ их не было.

Сейчас смотрю на те старые отчёты и понимаю: криогенка выигрывает при больших объёмах, но для средних предприятий часто оказывается 'золотой'. Особенно если считать не только капитальные затраты, но и обслуживание турбодетандеров.

Адсорбционные технологии: где действительно есть прогресс

Вот с цеолитовыми установками PSA ситуация интереснее. Многие до сих пор боятся их нестабильности, но за последние пять лет конструкция адсорберов серьёзно изменилась. На том же сайте https://www.henanbeijin.ru есть наши кейсы по модернизации таких систем — особенно удачно получилось с автоматизацией циклов переключения.

Запомнился случай на фармацевтическом производстве под Казанью: заказчик требовал 95% кислорода, но с жёсткими ограничениями по энергопотреблению. Пришлось комбинировать две стадии адсорбции с дополнительной осушкой. Кстати, тогда же выяснили, что российские цеолиты не всегда стабильно работают при перепадах влажности — пришлось импортировать материалы.

Сейчас бы на том объекте сделали иначе — появились новые мембранные решения, но тогда это был оптимальный вариант. Кстати, именно после этого проекта мы в ООО 'Хэнань Бэйцзинь Электромеханическое Оборудование' начали развивать направление рекуперации тепла от компрессоров — оказалось, что 30% энергии можно возвращать в цикл.

Компрессорные системы: неочевидные связи

Мало кто учитывает, что работа кислородной воздухоразделительной установки начинается не с колонны, а с компрессора. Мы в своё время наступили на эти грабли — поставили дорогущую криогенную систему, а производительность упиралась в старый винтовой компрессор.

Особенно критичен момент с масляными парами — даже современные фильтры не всегда справляются. Как-то раз пришлось полностью менять маслосепаратор на объекте в Липецке, хотя по паспорту оборудование должно было работать. Теперь всегда закладываем двукратный запас по очистке.

Интересно, что вакуумные насосы в системах отбора тоже влияют на стабильность — особенно в адсорбционных установках. Мы с коллегами даже разработали свою методику тестирования этого узла, хотя в официальных руководствах об этом почти не пишут.

Энергоэффективность: где реально можно сэкономить

Самые большие потери в воздухоразделении — не в основном процессе, а в подготовке воздуха. Как-то анализировали энергобаланс установки на Урале — оказалось, что на осушку и очистку уходит до 40% энергии. После оптимизации тепловых потоков удалось снизить расход на 15%.

Сейчас многие говорят про рекуперацию, но мало кто учитывает сезонные колебания. Зимой у нас в Подмосковье один режим, летом — совершенно другой. Пришлось вводить поправочные коэффициенты для температуры входящего воздуха — это снизило износ оборудования.

Кстати, о тепле — наши системы рекуперации отработанного тепла как раз родились из таких наблюдений. Сначала ставили их только на крупные объекты, но потом адаптировали и для модульных установок. Не скажу, что это революция, но 5-7% экономии — уже результат.

Практические уроки и типичные ошибки

Никогда не забыву, как на запуске установки в Воркуте пропустили момент с обледенением трубопроводов. Проектировщики заложили стандартную теплоизоляцию, но при -50°C её оказалось недостаточно. Пришлось экстренно монтировать греющие кабели — урок на миллион.

Ещё одна частая проблема — несоответствие паспортных данных реальным. Особенно с адсорбентами — заявленная ёмкость и реальная в условиях повышенной влажности отличаются иногда вдвое. Теперь всегда проводим пробную загрузку с тестами.

И главное — никакая кислородная воздухоразделительная установка не будет стабильно работать без грамотного техобслуживания. Видел много случаев, когда экономили на сервисе, а потом теряли в разы больше на простоях. Поэтому в ООО 'Хэнань Бэйцзинь Электромеханическое Оборудование' всегда настаиваем на обучении местного персонала — даже если это прописано в контракте мелким шрифтом.

Перспективы и ограничения

Сейчас все увлеклись мембранными технологиями, но я пока скептичен — для больших объёмов они невыгодны, а для малых есть проверенные PSA-системы. Хотя для медицинского кислорода мембраны действительно перспективны — особенно с новыми полимерными материалами.

Интересно было бы попробовать гибридные решения — например, предварительное разделение мембранами с последующей тонкой очисткой адсорбцией. Но пока таких проектов в России мало — слишком сложно согласовать разные технологические циклы.

Из реальных улучшений — больше всего жду прогресса в системах автоматизации. Нынешние ПЛК уже умеют адаптироваться к изменению параметров воздуха, но до полноценного ИИ ещё далеко. Хотя на новых объектах пробуем предиктивные алгоритмы — пока рано о результатах.

Соответствующая продукция

Соответствующая продукция

Самые продаваемые продукты

Самые продаваемые продукты
Главная
Продукция
О Нас
Контакты

Пожалуйста, оставьте нам сообщение