액체 질소 제조 생산 시스템

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개요

액체 질소 제조 생산 시스템은 공기 분리 기술을 기반으로 대기 중의 질소를 추출, 순화 및 액체 질소로 액화하는 종합적인 저온 공정 장치이다.

제품 정보

　　액체 질소 제조 생산 시스템공기 분리 기술을 기반으로 대기 중의 질소를 추출, 순화시켜 액체 질소로 액화시키는 종합적인 저온 공정 장치다.현대 공업, 과학 연구, 의료 및 식품 가공 등 분야의 기초 설비로서 액체 질소 제조 시스템은 순도 높은 액체 질소의 안정적인 공급을 보장할 뿐만 아니라 전통적인 외부 구매와 운송에 의존하는 데 따른 원가, 안전과 공급 사슬의 위험도 현저하게 낮춘다.

1. 시스템 기본 구성

전체 액체 질소 제조 시스템은 일반적으로 다음과 같은 핵심 모듈로 구성됩니다.

공기 압축 유닛: 무유 또는 마이크로 오일 스크류 / 피스톤 압축기를 사용하여 환경 공기를 5-10bar로 가압하여 후속 분리에 동력 기반을 제공합니다.무유 설계는 유증기 오염을 피하고 최종 제품의 순도를 확보할 수 있다.

공기정화단위: 다급려과기 (제수, 기름제거, 먼지제거), 랭동건조기 및 쌍탑분자체흡착기를 포함하여 수분, 이산화탄소, 탄화수소 등 불순물을 깊이있게 제거하여 저온구간에서 파이프를 동결하고 막는것을 방지하는데 사용된다.

열교환과 랭량회수단위: 주요환열기 (예: 판날개식 또는 튜브식) 는 고압공기와 환류저온질소가스간의 고효률열교환을 실현하여 에너지소모를 대폭 줄이고 랭에네르기를 회수한다.

저온분리와 액화단위 (랭상자): 정류탑, 절류밸브 또는 투평팽창기, 응축증발기 등 부품을 집적하여 -196 ℃ 좌우에서 질소산소분리와 질소가스액화를 실현한다.이 부분은 일반적으로 열 누출을 줄이기 위해 진공 단열 냉각 상자에 포장됩니다.

액체 질소 저장 및 수송 유닛: 내장 또는 외접된 진공 단열 두발 탱크 (용량은 수십 리터에서 수 입방미터까지) 를 포함하며, 액위계, 압력 제어 밸브와 액체 채취 인터페이스를 갖추고 있어 사용자가 필요에 따라 쉽게 사용할 수 있다.

자동 제어 시스템: PLC 또는 산업용 컴퓨터 플랫폼을 기반으로 완전 자동화 실행을 실현하며, 작동 및 정지 제어, 파라미터 모니터링 (압력, 온도, 순도, 액위), 고장 진단, 원격 통신 (4G/Wi-Fi/Modbus 지원) 등의 기능을 갖추고 있다.

안전 보호 시스템: 산소 농도 모니터링, 초압 유출, 누전 보호, 긴급 정지 등 다중 안전 메커니즘을 포함하여 설비의 장기적인 안정, 안전 운행을 확보한다.

液氮制备生产系统

2. 작업 원리

　　액체 질소 제조 생산 시스템공기 중 각 성분(주로 질소 78%, 산소 21%)의 비등점 차이를 이용한 저온 정류 분리가 핵심 원리다.일반적인 프로세스는 다음과 같습니다.

환경 공기는 흡기 여과를 거친 후 압축기에 들어가 필요한 압력으로 압축된다;

압축공기는 냉각, 제수, 기름을 제거한 후 분자체에 들어가 깊이 건조와 CO?흡착을 진행한다.

정화된 고압 공기는 주 환열기에 들어가 환류된 저온 질소가 액화 온도에 근접할 정도로 예냉된다;

예냉공기는 절류팽창 또는 투평팽창기를 통해 온도를 더 낮추고 일부 기체는 액화하여 정류탑에 진입한다;

정류탑에서 낮은 비등점의 질소가 위로 풍부해지고 높은 비등점의 산소가 아래로 배출되어 고효율 분리를 실현한다;

순도 높은 질소는 탑 꼭대기에서 액체로 응축되어 저장탱크로 유입된다;액화되지 않은 질소는 역류가스로 열교환 후 배출에 참여하여 에너지 회수를 실현한다;

전반 과정은 린드순환, 클라우드순환 또는 그 개량형을 따르며 일부 시스템은 이중팽창, 여랭리용 등 에너지절약기술도 도입한다.

3. 주요 유형과 규모

생산 능력, 구조 및 응용 요구 사항에 따라 액체 질소 제조 시스템은 다음과 같은 범주로 나눌 수 있습니다.

소형 시스템(<100L/일): 실험실, 진료소, 생물 샘플 라이브러리에 적합하며 부피가 작고 소음이 낮으며 조작이 간편하다.

중간 규모 시스템 (100~1000L/일): 중소형 식품 공장, 전자 제조, 병원 센터 실험실에 사용되며 자동 수액 보충 및 원격 모니터링 기능이 자주 제공됩니다.

대형 시스템 (> 1000L/일): 철강, 화학, 액체 질소 배송소 등에 서비스되며, 완전 공분 장치 (ASU) 를 통합하여 수개월 또는 수년간 연속 운행할 수 있다.

지렛대 장착 시스템: 모든 구성 요소가 표준 컨테이너 또는 지렛대 블록에 통합되어 운송, 설치 및 용량 확장이 용이하며 임시 프로젝트 또는 외딴 지역 배치에 적합합니다.

4. 핵심 기술과 혁신

고효율 분자체 재생 기술: 쌍탑의 교체 흡착과 가열 재생을 사용하여 연속적인 정화 능력을 확보하고 사용 수명을 연장한다.

터빈 팽창기 최적화 설계: 엔트로피 효율 향상, 단위 액체 질소 에너지 소모 감소(* 최대 0.6kWh/L 이하의 시스템)

지능형 제어 알고리즘: 부하 예측을 기반으로 압축기 주파수, 팽창기 회전 속도와 밸브 개폐를 동적으로 조절하여 에너지 효율이 우수합니다.

진공 다층 단열 (MLI) 기술: 냉각 탱크 및 저장 탱크에 적용되어 열 침입 및 액체 질소 증발 손실을 크게 감소시킵니다 (일 증발률은 0.5% 미만일 수 있음).

고순도 보장 메커니즘: 온라인 산소 분석기를 통해 실시간으로 질소 가스 순도를 모니터링하여 출력 액체 질소 순도 ≥ 99.999% (5N 등급) 를 확보한다.

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