기존의 공기 분리 장치에서는 산소와 질소 생성물이 상부 컬럼에서 저압 가스로 배출됩니다.- 열 교환기에서 다시 데워진 후 약 0.12 MPa의 절대 압력으로 콜드 박스에서 나옵니다. 그런 다음 산소 압축기는 가스를 사용자에게 전달하기 전에 필요한 압력(3.1 MPa)으로 압축합니다.
에서액체 산소 내부 압축 과정액체산소 제품은 응축기-증발기(주응축기)에서 배출되어 액체산소 펌프에 의해 필요한 압력(~3.1MPa)으로 가압된 후 열교환기에서 재가온 및 기화되어 사용자에게 공급됩니다. 즉, 콜드박스 내부에서 필요한 압력으로 압축이 이루어집니다.
기존 프로세스와 비교하여 내부 압축 프로세스는 다음과 같은 특징을 제공합니다.
산소 압축기가 필요하지 않습니다.액체를 동일한 압력으로 압축하는 것은 동일한 양의 가스를 압축하는 것보다 훨씬 적은 전력을 소비합니다. 더욱이, 액체 산소 펌프는 소형이고, 구조가 간단하며, 산소 압축기에 비해 가격이 훨씬 저렴합니다.
기체 산소 압축보다 안전합니다.액체 산소를 압축하는 것은 기체 산소를 압축하는 것보다 본질적으로 더 안전합니다.
탄화수소 축적에 대한 안전성이 향상되었습니다.상당량의 액체 산소가 주 응축기에서 지속적으로 배출되기 때문에 탄화수소가 여기에 집중될 가능성이 적어 장비의 안전한 작동에 기여합니다.
열교환기 비용이 더 높습니다.재가열 및 기화 중에 산소 흐름의 압력이 높기 때문에 열 교환기의 산소 통로는 높은 압력을 견뎌야 합니다. 이는 기존 공정에 비해 열교환기 비용을 증가시키며, 설계는 기계적 강도와 안전성을 충분히 고려해야 합니다.
공기 압축기의 에너지 소비가 증가합니다.고압-액체 산소의 기화는 충분한 냉각을 제공하여 열교환기의 따뜻한 쪽에서 더 큰 온도 차이를 발생시킵니다.-즉, 상대적으로 더 높은 냉간 손실이 발생합니다. 차가운 균형을 유지하려면 공급 공기가 더 높은 압력으로 공급되어야 하며, 이는 공기 압축기의 에너지 소비를 증가시킵니다.
일반적으로 공기 압축기의 에너지 소비 증가는 액체 산소 펌프의 에너지 소비 감소로 대략 상쇄되거나 약간의 순 증가로 이어질 수 있습니다. 장비 비용도 대체로 비슷하거나 약간 낮습니다. 그러나 안전성과 신뢰성의 관점에서 볼 때 내부 압축 프로세스는 분명한 이점을 제공합니다. 가변-주파수 액체 펌프를 적용하면 제품 산소 및 질소 유량을 매우 유연하게 조정할 수 있으며 제품 순도 안정성이 뛰어납니다. 결과적으로, 이 프로세스는 현재 국제적으로 널리 채택되고 있습니다.
