Система теплообмена жидким азотом

Система теплообмена жидким азотом представляет собой оборудование, специально предназначенное для передачи тепловой энергии / охлаждения при очень низких температурах (обычно ниже - 150°C). Они должны не только преодолеть конструктивные ограничения обычных теплообменников, но и решить ряд проблем:

Риск низкотемпературной хрупкости материала: обычная сталь становится хрупкой и хрупкой при температуре - 196°C из - за снижения вязкости

Огромное тепловое напряжение: разница температур выше 300°C приводит к резким сокращениям компонентов оборудования

3. Изоляционная проблема: потеря газификации жидким азотом непосредственно в результате проникновения тепла в окружающую среду (измеренные потери газификации неизоляционных трубопроводов DN150 при температуре 30°C достигают 76,5 Нм³ в час)

Требования безопасности уплотнения: расширение объема после газификации жидким азотом в 696 раз, небольшая утечка может вызвать скачок давления

Система теплообмена жидкого азота успешно решает эти проблемы благодаря инновационному структурному проектированию, применению специальных материалов и прецизионным производственным процессам и становится основным тепловым узлом, поддерживающим экономику жидкого азота. Ниже мы подробно рассмотрим его технические принципы и практику применения.

Основные типы и технические характеристики: решения, адаптированные к множественным потребностям

　　система теплообмена жидким азотом

Столкнувшись с необходимостью одновременного теплообмена нескольких жидкостей в сложных процессах, таких как синтетический аммиак и пустая подсистема, теплообменник с обмоткой труб показывает свои преимущества. Его основная структура состоит в том, чтобы обернуть спиральные слои нескольких групп металлических труб (обычно из нержавеющей стали или алюминиевого сплава) вокруг центрального цилиндра, образуя коаксиальную многослойную структуру змеевика. Каждый слой пучка может независимо входить в различные среды для достижения многоканального параллельного теплообмена.

Сегментное автономное охлаждение: трехступенчатый теплообменник обрабатывает температурную зону 42° → 63,6 ° C, 63,6 ° C → 127,2 ° C, 127,2 ° C → 188 ° C соответственно

Многодиэлектрическая синергия: одновременная обработка многожильных жидкостей, таких как H2C (- 11,5°C / 1,8MPA), синтетический газ N2H2C (- 193,4°C / 5,19MPA), загрязненный азот (- 11,5°C / 0,18MPA)

Конструкция самосжатия: обвязка позволяет пучку свободно сжиматься, эффективно высвобождая тепловое напряжение

Эта структура особенно подходит для сложных процессов, требующих ступенчатого сжижения азота высокого давления и предварительного охлаждения очищенного газа, и становится незаменимым основным оборудованием в криогенных системах промывки жидкого азота синтетическим аммиаком.

Трубопроводный теплообменник

Для небольших систем или специальных условий усовершенствованные трубчатые теплообменники предлагают экономичные и практичные решения. Теплообменники для рекуперации нефти и газа с глубоким охлаждением жидкого азота с использованием конструкции ребристых труб преодолевают ограничения традиционных труб посредством следующих технологических инноваций:

Размещение труб с горизонтальными ребрами: использование многослойного циркулирующего пучка ребристых труб, что значительно увеличивает площадь теплообмена на газовой стороне

Динамическая противоморозная система: покрытие наружных стенок теплообменных труб специальными противообледенительными покрытиями (PVM / MA - сополимер - бутиловый эфир + китовый парафин - стеариол - пальмовый эфир + карбоксиметилцеллюлозный комплекс), угол контакта > 150°, снижение адгезии льда на 80%

Регулируемая дефлекторная пластина: в сочетании с позиционным стержнем можно регулировать расстояние между дефлекторными пластинами, оптимизировать организацию воздушного потока и время удержания

Такие теплообменники превосходно работают в таких сценах, как рекуперация нефти и газа, небольшие лабораторные системы и т. Д., Их квадратная конструкция корпуса удобна в обслуживании, особенно подходит для процесса рекуперации конденсата, содержащего неконденсационные газы.

Сопоставление параметров производительности

отраслевое применение

Изготовление полупроводников: в процессе кварцевого травления теплообменник жидкого азота обеспечивает точное терморегулирование класса - 100°C (±0,5 °C) для обеспечения стабильного возврата конденсации реакционного газа (например, SF ₆)

Глубокое холодное измельчение: пищевая сверхмикропорошковая система готова, ребристый трубчатый теплообменник для достижения замкнутого цикла азота, чтобы избежать загрязнения материала

Рекуперация нефти и газа: глубокое охлаждение жидкого азота + многопараметрический мониторинг температуры / давления / потока), так что скорость рекуперации VOCs составляет 99,9%, потребление энергии снижается на 40%

Система теплообмена жидким азотом

Система теплообмена жидким азотом