Криогенная станция что это
Криогенная технология
Криогенная технология-разделения воздуха с помощью криогенных температур на основные газовые компоненты
ИА Neftegaz.RU. Технология разделения воздуха с помощью криогенных температур на основные газовые компоненты известна очень давно.
Повторяя подобный процесс многократно на ректификационных тарелках воздухоразделительных колонн, получают жидкие кислород, азот и аргон нужной чистоты.
При относительно высокой стоимости криогенные блоки очень надежны, просты в эксплуатации, обладают высокими техническими характеристиками и позволяют получать газы высокой чистоты в очень больших объемах, например, газообразный азот сверхвысокой чистоты (до 1 ppb), который не может быть получен в адсорбционных и мембранных системах.
В то же время криогенные блоки являются экономически эффективными при долгосрочной эксплуатации за счет низкого удельного энергопотребления и низких эксплуатационных затрат.
Широкое применение нержавеющей стали, особенно для трубопроводов и клапанов, позволяет использовать простые и надежные сварные соединения, а также обеспечивает противокоррозионную стойкость. Кроме этого, само по себе сварные соединения нержавеющих трубопроводов как внутри холодного блока, так и в не его, обеспечивают долговечную плотность и не допускают протечек.
Основными техническими преимуществами криогенного способа являются гарантированная высокая чистота продукта при неизменном расходе, а также низкое удельное энергопотребление в течение всего срока эксплуатации.
Минимизация вращающихся и движущихся механизмов обеспечивает долгий ресурс работы криогенных установок.
При соблюдении проектных условий эксплуатации блока комплексной очистки (БКО) не требуется замена адсорбентов в течение всего срока службы установки.
Процесс генерации жидкого азота
Криогенная автозаправочная станция (криоАЗС)
КриоАЗС работают на ГМТ, в т. ч. СПГ, сжатом газе и водороде
Криогенная автомобильная заправочная станция сжиженного природного газа (СПГ) работает следующим образом.
Природный газ из газопровода среднего или низкого давления под давлением 0,25 МПа по линии подачи через газораспределительный шкаф, компрессорную станцию, где газ доводят до 20 МПа, и вымораживатель, где он очищается от СО2 и паров воды, поступает в конденсатор криогенной машины (Стирлинга).
В конденсаторе природный газ сжижается и при давлении 0,3 МПа самотеком сливается по линии слива СПГ, проходя через вымораживатель и охлаждая его, в криогенную емкость.
СПГ подается в топливную раздаточную колонку (ТРК) с заправочным пистолетом из емкости для хранения СПГ с помощью криогенного насоса.
СПГ подается в бак автомобиля по теплоизолированной линии через ТРК.
Пары СПГ из бака автомобиля возвращаются в газовую полость криогенной емкости.
Для переконденсации паров СПГ газовая полость криогенной емкости связана с конденсатором криогенной машины через вымораживатель с помощью перемычки с обратным клапаном.
Обратный поток ПГ при давлении 0,25 МПа возвращается из технологического отделения на КС.
Отбросной поток при давлении 0,27 МПа направлен из технологического отделения на КС. Сброс паров из криогенной емкости в случае превышения давления в емкости выше 0,26 МПа осуществляется по трубопроводу через КС на свечу.
Сбросы от регуляторов давления, предохранительных клапанов и при продувках из компрессорного и технологического отделений, а также из криогенной емкости и заправочных колонок выводятся на свечи, установленные на составных частях КриоАЗС.
Из КС также выводятся в атмосферу выхлопные газы от газового двигателя внутреннего сгорания (ГДВС), расположенного в отсеке двигателя компрессорного отделения.
Для снятия тепловой нагрузки с криогенной машины предназначена замкнутая система охлаждения, проходящая через холодильник криогенной машины.
Насос циркулирует охлаждающую жидкость по системе охлаждения, при этом теплота охлаждения передается через теплообменник контуру внешней среды.
Перспективны криоАЗС, работающие на водороде.
Криогенные установки
АО «НТК «Криогенная техника» больше 20 лет занимается разработкой и производством криогенных установок и систем.
Мы имеем большой опыт в проектировании, изготовлении и обслуживании аппаратов для хранения, транспортировки и газификации сжиженных газов низкого давления, построенных в соответствии с отраслевыми стандартами.
У нас есть техническая и финансовая возможность поставлять криогенные установки для кислорода, азота, аргона, а также сжиженного природного газа (СПГ) по СПб, Ленинградской области, а также всей России и странам ближнего зарубежья, гарантируя высокое качество, надежность и долгий срок службы.
Типы оборудования
Криогенные установки могут быть стационарными и передвижными.
К стационарным криогенным установкам относятся:
ГХК предназначены для хранения и газификации жидких криогенных продуктов и комплектуются продукционным атмосферным испарителем и атмосферным испарителем подъема давления. Максимальное давление на выходе при этом равно 1,6 МПа (в зависимости от модификации не более 3 МПа). ГХК, обеспечивающие подачу газообразного кислорода, еще называют криогенными кислородными станциями.
Передвижные криогенные установки (тип УПК) предназначены для поставки потребителям жидких криопродуктов (кислород, азот, аргон или СПГ) и заправки ими различных криогенных емкостей. Одновременно в УПК возможно осуществлять хранение криогенных продуктов. Криогенные установки для азота, кислорода, аргона типа УПК представляют собой автоцистерны, установленные на шасси КАМАЗа.
Криогенные азотные установки, а также аппараты для перевозки и выдачи сжиженного аргона, кислорода и СПГ производятся из материалов, устойчивых к повышенным нагрузкам и воздействию внешних факторов. Благодаря этому оборудование характеризуется безопасностью эксплуатации и долгим сроком службы.
Преимущества криогенных установок и систем хранения
Криогенные установки способны обеспечивать качественное хранение жидких криогенных продуктов (с минимальными потерями от испарения) благодаря герметичной полости между внутренним сосудом и наружным кожухом. Такая полость вакуумируется и заполняется материалом с высокими теплоизоляционными показателями. Наша компания использует в своих изделиях высокоэффективную вакуумно-порошковую изоляцию на основе перлита (ВПИ). Перлит отличается огнестойкостью и химической инертностью, биостойкостью и экологичностью.
Применение ВПИ обеспечивает безопасность эксплуатации оборудования.
Другим гарантом безопасности и надежности оборудования является запорно-регулирующая арматура собственного производства. Мы не комплектуем наши изделия китайской арматурой, поэтому можем гарантировать ее высокие прочностные показатели.
Являясь поставщиком Министерства обороны, а также поставляя изделия для космической отрасли, наша организация может гарантировать соответствие техпроцессов самым высоким требованиям.
К другим преимуществам криогенных установок и систем хранения, выпускаемых АО «НТК «Криогенная техника» относятся:
экономическая выгода: использование криогенной установки на жидком азоте, кислороде, аргоне дает возможность сократить расходы на доставку газа, а также уменьшить складские площади, предназначенные для хранения баллонов.
доступность: у нас низкие цены на криогенные установки и системы хранения газов;
безопасность: надежная конструкция оборудования, арматура собственного изготовления, высокие стандарты, принятые на производстве (являемся поставщиком оборонно-промышленного комплекса и космической отрасли).
комплексный подход: от проектирования и изготовления до установки и обслуживания.
Купить криогенную установку для кислорода, азота, аргона и других продуктов можно, оставив заявку по телефону или эл. почте. Если у вас появились вопросы, свяжитесь с ответственным сотрудником компании любым удобным для вас способом.
Цена криогенной установки для кислорода указана в каталоге. Либо, вы можете уточнить стоимость у наших специалистов.
Что выбрать: КЦА или криогенную ВРУ?
Выбирая оборудование для своего производства, вы наверняка задумывались об установке собственной криогенной станции, позволяющей получать азот и кислород высокой концентрации в газообразной и жидкой фазе. На первый взгляд может показаться, что куда проще установить одну большую криогенную станцию, чем несколько адсорбционных или мембранных установок. В этой статье мы поможем вам разобраться в этом вопросе, расскажем о преимуществах и недостатках криогенных станций по сравнению с адсорбционными и мембранными.
Криогенная технология разделения воздуха применяется на азот и кислород применяется уже более 80 лет. Процесс разделения воздуха методом низкотемпературной ректификации появился задолго до первых мембранных и адсорбционных станций. Криогенные ВРУ достаточно универсальны: они способны получать не только газообразный, но и жидкий азот и кислород. Жидкость сих пор является незаменимым продуктом в некоторых сферах производства, поэтому установка криогенной станции до сих пор востребована.
Преимущества установки криогенной ВРУ.
Высокие объемы производства при высокой концентрации продукта.
Высокая концентрация газообразного кислорода.
Криогенная ВРУ позволяет получать жидкий и газообразный кислород с концентрацией от 99.9%. Адсорбционным методом столь высокой концентрации газообразного кислорода достичь практически невозможно (без сложного и дорогостоящего дополнительного оборудования).
Возможность получения жидкой фазы.
Это одно из самых ярких преимуществ криогенных ВРУ. Никакой другой метод разделения воздуха не предполагает получение продуктов разделения в жидкой фазе. Безусловно, для получения жидкости требуются значительные затраты энергоресурсов.
Недостатки криогенных ВРУ.
Время выхода на рабочий режим.
Если для Вашего производства требуются небольшие объемы газообразного азота и кислорода, то в размещении криогенной станции нет никакого смысла. Время выхода на рабочий режим (как и время останова) криогенной ВРУ составляет от 12 до 36 часов, в зависимости от объемов производства. Время выхода на режим адсорбционной и мембранной станций составляет от 15 минут, в зависимости от концентрации конечного продукта. Стоит добавить, что криогенную станцию нецелесообразно запускать на короткое время. В таком случае себестоимость конечного продукта будет крайне высокой.
Наличие персонала.
Криогенная ВРУ является сложным техническим оборудованием, запуск и обслуживание которого требует специальных знаний и подготовки персонала, а также наличие круглосуточной смены на участке. Для круглосуточной бесперебойной работы станции рекомендуется иметь как минимум 8 специалистов, работающих по сменам. Адсорбционные и мембранные азотные станции работают в автоматическом режиме и не требуют постоянного присутствия персонала.
Обслуживание.
Обслуживание криогенной станции достаточно затратно и требует много времени. Годовое обслуживание станции может потребовать от нескольких дней до нескольких недель простоя всего производства.
Наличие специализированного помещения или отдельного здания.
Для установки криогенной станции потребуется наличие больших свободных площадей или отдельностоящего здания, а также специализированного надзора за такими помещениями и рабочими сосудами (емкостями). Для адсорбционной и мембранной станции нет необходимости в специализированном помещении, а также нет необходимости использовать сосуды, подпадающих под надзор (объемом более 1 м3).
Подведем итог.
Наша компания имеет опыт поставок криогенных ВРУ на многих предприятиях России. Но если вам требуются небольшие объемы газообразного азота и кислорода, то мы рекомендуем обратить внимание на адсорбционные и мембранные станции. В любом случае мы будем рады помочь Вам с консультацией. Наши специалисты в любой момент готовы ответить на Ваши вопросы и подобрать эффективное оборудование с учетом особенностей Вашего производства.
Криогенные станции
Криогенные станции. Использование, в качестве газомоторного топлива, природного газа (ПГ), по экономическим и экологическим причинам, началось ещё в прошлом веке и успешно развивается в настоящее время.
Одним из основных потребителей ПГ является автомобильный транспорт, однако, для заправки автомобилей газообразным топливом необходимо, чтобы заправочная станция ПГ, находилась вблизи магистрального газопровода, а там, где он отсутствует, необходима доставка баллонного газа, к месту его потребления, что не всегда возможно, по природным условиям и условиям времени года.
В настоящее время, созданы и эксплуатируются универсальные устройства для заправки автомобилей ПГ, которые называются криогенные станции природного газа (КСПГ).
Свойства ПГ
Плотность сухого, в газообразном виде ПГ, составляет от 0,68 до 0,85 кг/м3, а в жидком, до 400 кг/м3.
Октановое число ПГ, для применения его в ДВС, очень высокое, оно составляет 120-130, что требует особого подхода при использовании его в ДВС.
Состав КСПГ (рис.1).
В состав КСПГ, как универсального устройства для заправки автомобилей, входят: общая криогенная ёмкость для приёма и содержания сжиженного ПГ поз.1, панель приоритетов поз.2 и две нитки заправки автомобилей, первая, для работающих на криогенном сжиженном ПГ, а вторая, на сжатом ПГ.
Первая нитка содержит:
центробежную насосную установку поз.3, для заправки сжиженным криогенным ПГ автомобилей, оснащённых криогенными топливными баками ПГ и работающих на нём, панель приоритетов поз.2, заправочную колонку для сжиженного криогенного ПГ поз.4, систему трубопроводов;
Вторая нитка содержит:
Поршневую насосную установку поз.5, преобразующую сжиженный криогенный ПГ низкого давления, в газообразное состояние при высоком давлении ПГ, атмосферный испаритель поз.6, для высокого давления ПГ, электрический подогреватель поз.7, панель приоритетов поз.2, блок баллонных аккумуляторов поз.8, заправочную колонку поз.9, для заправки автомобилей, работающих на сжатом ПГ и систему трубопроводов.
Таким образом, комплект оборудования КСПГ обеспечивает универсальную заправку топливом, автомобилей, работающих как на криогенном сжиженном ПГ, так и автомобилей, работающих на сжатом ПГ, высокого давления.
Общая криогенная ёмкость для приёма и хранения сжиженного ПГ, представляет собой стационарный вертикальный или горизонтальный термически изолированный сосуд, объёмом от 3 до100 м3, снабжённый трубопроводной арматурой для приёма и выдачи сжиженного ПГ. Иногда, для этой цели применяются транспортные ёмкости, установленные на полуприцепах.
Панель приоритетов представляет собой двух- или трёхлинейный регулятор- распределитель, для подачи сжиженного ПГ на первую или вторую нитку КСПГ.
Первая нитка.
В начале первой нитки размещена центробежная насосная установка, представляющая собой центробежный насос, предназначенный для перекачки сжиженного ПГ. Она выполняется как с погружным насосом (рис.2), без уплотнения вала, так и с насосом, расположенным вне рабочей среды.
Панель приоритетов, блок для распределения потока сжиженного ПГ, при загрузке криогенных баллонов автомобиля.
Заправочная колонка (диспенсер) является блоком коммерческого учёта, загружаемого криогенного горючего в автомобиль.
Вторая нитка.
В начале второй нитки размещена поршневая насосная установка включающая: поршневой насос высокого давления, предназначенный для перевода, сжиженного ПГ низкого давления, в газообразное состояние ПГ высокого давления, выполненный как вертикальный погружной насос (рис.3), или, как насос, установленный вне жидкости, на общей раме с электродвигателем.
После поршневого насоса установлен испаритель, который предназначен для повышения температуры, сжатого до высокого давления ПГ, представляющий собой две, размещённые одна в другой трубы, внутренняя из которых, воспринимает давление газа, а наружная, оребрённая труба из алюминия, обеспечивает необходимую поверхность для теплообмена с окружающей средой. Для КСПГ применяют испарители с естественным и принудительным теплообменом.
Блок баллонных аккумуляторов, предназначен для обеспечения запаса, сжатого ПГ и выполнен по трёхлинейной схеме, с разным давлением в группах баллонов, при которой заправка автомобиля, осуществляемая с помощью заправочной колонки, производится поочерёдно из секций низкого, среднего и высокого давления.
Работа КСПГ.
Общая криогенная ёмкость, установленная перед двумя нитками заправки, загружается из транспортного средства, жидким ПГ с помощью насоса, расположенного на нём.
При необходимости заправки автомобиля, работающего на сжиженном ПГ, панель приоритетов включает его подачу на центробежный насос первой нитки, от него, по трубопроводу, сжиженный ПГ подаётся на заправочную колонку, а из неё, в криогенные баллоны автомобиля.
При необходимости заправки автомобиля, работающего на сжатом ПГ, панель приоритетов, включает установку поршневого насоса на второй нитке, которая подаёт сжиженный ПГ на испаритель. Испаритель обеспечивает превращение жидкого ПГ низкого давления, в газообразный –высокого давления, который подаётся в блок баллонных аккумуляторов, где накапливается.
При заправке автомобиля, работающего на сжатом ПГ, он подключается к заправочной колонке и набирает сжатый ПГ в баллоны, размещённые на нём, до установленного рабочего давления.
Иногда, сжиженный ПГ, непосредственно из общей криогенной ёмкости, газифицируется для снабжения систем отопления и систем горячей воды, объектов на самой КСПГ и других помещений, с помощью автономных испарителей среднего давления. Такое комплексное использование КСПГ значительно улучшает экономические показатели её эксплуатации.