การแยกอากาศด้วยความเย็นจัดระดับลึกเป็นกระบวนการที่แยกออกซิเจน ไนโตรเจน และก๊าซอื่นๆ ออกจากอากาศโดยใช้เทคโนโลยีอุณหภูมิต่ำ ในฐานะที่เป็นวิธีการผลิตก๊าซอุตสาหกรรมขั้นสูง การแยกอากาศด้วยความเย็นจัดระดับลึกจึงถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น โลหะวิทยา วิศวกรรมเคมี และอิเล็กทรอนิกส์ การออกแบบอุปกรณ์แยกอากาศด้วยความเย็นจัดระดับลึกแบบครบวงจรนั้นไม่เพียงแต่ต้องการความแม่นยำทางเทคนิคเท่านั้น แต่ยังต้องสอดคล้องกับมาตรฐานอุตสาหกรรมและข้อกำหนดของลูกค้าเพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่เสถียรและผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจ บทความนี้จะกล่าวถึงข้อกำหนดในการออกแบบอุปกรณ์แยกอากาศด้วยความเย็นจัดระดับลึกแบบครบวงจร โดยครอบคลุมถึงข้อพิจารณาหลักในการออกแบบ จุดสำคัญทางวิศวกรรม และข้อควรระวังในการใช้งานจริง

hsdjgw1

1. ข้อกำหนดพื้นฐานด้านการออกแบบ
ในการออกแบบอุปกรณ์แยกอากาศด้วยความเย็นจัดแบบครบวงจร ข้อกำหนดพื้นฐานแรกที่ต้องกำหนด ได้แก่ กำลังการผลิต สภาพอากาศดิบ ความบริสุทธิ์และปริมาณของผลิตภัณฑ์ เป็นต้น ขึ้นอยู่กับสาขาการใช้งานที่แตกต่างกัน กำลังการผลิตของอุปกรณ์แยกอากาศด้วยความเย็นจัดแบบครบวงจรจะแตกต่างกันอย่างมาก โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่างหลายร้อยถึงหลายพันลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง นอกจากนี้ สิ่งเจือปนในอากาศดิบ เช่น ความชื้นและคาร์บอนไดออกไซด์ จำเป็นต้องถูกกำจัดออกไปผ่านขั้นตอนการปรับสภาพเบื้องต้น เพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์สามารถดำเนินการแยกอากาศด้วยความเย็นจัดได้ภายใต้สภาวะที่เสถียรและไม่ถูกรบกวน ดังนั้น การออกแบบระบบปรับสภาพเบื้องต้นจึงต้องพิจารณาระดับมลพิษในอากาศในพื้นที่และสภาพแวดล้อมการทำงานของอุปกรณ์อย่างครบถ้วน
2. ข้อควรพิจารณาในการออกแบบระบบ
กระบวนการออกแบบอุปกรณ์แยกอากาศด้วยความเย็นจัดนั้นเกี่ยวข้องกับระบบสำคัญหลายระบบ ได้แก่ ระบบอัดอากาศ ระบบแลกเปลี่ยนความร้อน ระบบหอแยก และระบบกลั่น การออกแบบระบบอัดอากาศจำเป็นต้องมั่นใจได้ว่ามีการจ่ายอากาศแรงดันสูงที่เหมาะสมสำหรับการแยกด้วยความเย็นจัดอย่างมีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นส่วนประกอบหลักที่ทำให้กระบวนการแยกด้วยความเย็นจัดเกิดขึ้นได้จริง โดยต้องมีประสิทธิภาพทางความร้อนสูง โดยทั่วไปจะใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นครีบเพื่อให้มั่นใจได้ถึงการถ่ายเทความร้อนที่มีประสิทธิภาพและการไหลของก๊าซที่สม่ำเสมอ ในขณะเดียวกัน การออกแบบหอแยกและระบบกลั่นจำเป็นต้องตรงตามข้อกำหนดด้านความบริสุทธิ์ของก๊าซผลิตภัณฑ์ ดังนั้นการเลือกวัสดุบรรจุ ถาด และการปรับเงื่อนไขกระบวนการกลั่นให้เหมาะสมจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง ในหอกลั่น ส่วนประกอบของก๊าซต่างๆ จะถูกแยกออกจากกันอย่างมีประสิทธิภาพผ่านกระบวนการแลกเปลี่ยนความร้อนและการควบแน่น-ระเหยซ้ำๆ ทำให้เกิดก๊าซออกซิเจน ไนโตรเจน หรืออาร์กอนที่มีความบริสุทธิ์สูง
3. ระบบอัตโนมัติและระบบควบคุม
การควบคุมอัตโนมัติเป็นส่วนสำคัญที่ขาดไม่ได้ในการออกแบบระบบแยกอากาศด้วยความเย็นจัด อุปกรณ์แยกอากาศด้วยความเย็นจัดที่ทันสมัยมักจะรวมระบบควบคุมอัตโนมัติอย่างสมบูรณ์เพื่อให้สามารถควบคุมพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น อุณหภูมิ ความดัน และอัตราการไหลได้อย่างแม่นยำ ซึ่งไม่เพียงแต่ช่วยลดความยุ่งยากในการปฏิบัติงานลงอย่างมาก แต่ยังช่วยเพิ่มความปลอดภัยและความเสถียรของระบบอีกด้วย ระบบควบคุมกระบวนการมักประกอบด้วย PLC (Programmable Logic Controller) และ DCS (Distributed Control System) ซึ่งรวบรวมพารามิเตอร์สำคัญแบบเรียลไทม์เพื่อการควบคุมและเพิ่มประสิทธิภาพ ทำให้มั่นใจได้ว่าอุปกรณ์จะทำงานได้อย่างเสถียรภายใต้สภาวะโหลดต่างๆ เพื่อรับมือกับเหตุฉุกเฉิน ระบบควบคุมยังต้องมีความสามารถในการวินิจฉัยข้อผิดพลาด สามารถตรวจจับปัญหาที่อาจเกิดขึ้นและดำเนินการแก้ไขได้อย่างรวดเร็ว

hsdjgw2

4. ข้อควรพิจารณาด้านการประหยัดพลังงานและการรักษาสิ่งแวดล้อม
การประหยัดพลังงานเป็นสิ่งสำคัญในการออกแบบอุปกรณ์แยกอากาศด้วยความเย็นจัด การออกแบบคอมเพรสเซอร์และเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีประสิทธิภาพมีบทบาทสำคัญในการลดการใช้พลังงาน นอกจากนี้ การนำความร้อนเหลือทิ้งกลับมาใช้ใหม่เป็นมาตรการประหยัดพลังงานที่ใช้กันทั่วไป ซึ่งสามารถใช้ความร้อนเหลือทิ้งจากกระบวนการทำความเย็นเพื่อสนับสนุนพลังงานสำหรับกระบวนการอื่นๆ จึงช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานโดยรวม ในด้านการรักษาสิ่งแวดล้อม การออกแบบอุปกรณ์แยกอากาศด้วยความเย็นจัดจำเป็นต้องพิจารณาปัญหาการปนเปื้อนสิ่งแวดล้อมที่อาจเกิดขึ้นในกระบวนการผลิตอย่างครบถ้วน เช่น มลภาวะทางเสียงและการปล่อยก๊าซไอเสีย ในระหว่างขั้นตอนการออกแบบ จำเป็นต้องเพิ่มการบำบัดฉนวนกันเสียงและแผนการบำบัดก๊าซไอเสียที่เหมาะสมเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดและมาตรฐานด้านการรักษาสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้อง
5. ความคุ้มค่าและตัวเลือกอุปกรณ์
การประเมินความคุ้มค่าของอุปกรณ์แยกอากาศด้วยความเย็นจัดแบบครบวงจรส่งผลโดยตรงต่อการออกแบบและการเลือกใช้ ภายใต้เงื่อนไขของการตอบสนองความต้องการด้านการผลิต การเลือกใช้และขนาดของอุปกรณ์จำเป็นต้องมีต้นทุนการลงทุนเริ่มต้นและต้นทุนการดำเนินงานที่ต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ การเลือกใช้วัสดุที่ใช้ในการผลิต ประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อน ประเภทของคอมเพรสเซอร์ และการเลือกกระบวนการทำงาน ล้วนเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อความคุ้มค่า การเลือกใช้อุปกรณ์ที่เหมาะสมไม่เพียงแต่ช่วยลดการลงทุนเริ่มต้นเท่านั้น แต่ยังช่วยลดต้นทุนการบำรุงรักษาและการดำเนินงานในระยะยาวได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่งผลให้ได้ผลตอบแทนทางเศรษฐกิจที่สูงขึ้นในกระบวนการผลิต
6. การติดตั้งและทดสอบระบบ ณ สถานที่ปฏิบัติงาน
การออกแบบอุปกรณ์แยกอากาศด้วยความเย็นจัดแบบครบวงจรไม่ได้จำกัดอยู่แค่ขั้นตอนการเขียนแบบเท่านั้น แต่ยังต้องคำนึงถึงข้อกำหนดสำหรับการติดตั้งและการทดสอบระบบในสถานที่ด้วย ในระหว่างขั้นตอนการติดตั้ง ต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าส่วนประกอบแต่ละชิ้นอยู่ในแนวเดียวกันอย่างแม่นยำเพื่อหลีกเลี่ยงการรั่วไหลที่จุดเชื่อมต่อท่อ ในระหว่างกระบวนการทดสอบระบบ จำเป็นต้องมีการตรวจสอบสถานะการทำงานของแต่ละระบบอย่างครอบคลุมเพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด เนื่องจากความซับซ้อนของอุปกรณ์แยกอากาศด้วยความเย็นจัด การทดสอบระบบจึงมักดำเนินการโดยทีมวิศวกรมืออาชีพ ซึ่งรวมถึงการทดสอบและการปรับพารามิเตอร์ต่างๆ หลายครั้ง เช่น ความบริสุทธิ์ของก๊าซ ความดัน และอัตราการไหล เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดการออกแบบและมาตรฐานของลูกค้าในที่สุด
ด้วยการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องของความต้องการทางอุตสาหกรรมและความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี การออกแบบอุปกรณ์แยกอากาศด้วยความเย็นจัดจึงได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องเช่นกัน อุปกรณ์แยกอากาศด้วยความเย็นจัดในอนาคตจะให้ความสำคัญกับความอัจฉริยะและความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น โดยการนำเทคโนโลยีการตรวจจับขั้นสูงและเทคโนโลยีอินเทอร์เน็ตของสิ่งต่างๆ (IoT) มาใช้ อุปกรณ์จะสามารถตรวจสอบและจัดการจากระยะไกล และสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น นอกจากนี้ การใช้วัสดุใหม่ เช่น วัสดุแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีประสิทธิภาพ และวัสดุโครงสร้างที่ทนต่ออุณหภูมิต่ำได้ดียิ่งขึ้น จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของอุปกรณ์ให้ดียิ่งขึ้นไปอีก ในบริบทของการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างพลังงานอย่างต่อเนื่อง อุปกรณ์แยกอากาศด้วยความเย็นจัดจะถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้นในการผลิตพลังงานสะอาด เช่น ไฮโดรเจน ซึ่งจะช่วยให้บรรลุเป้าหมายความเป็นกลางทางคาร์บอน

 hsdjgw3

หากต้องการออกซิเจน/ไนโตรเจน โปรดติดต่อเรา:
แอนนา Tel./Whatsapp/Wechat:+86-18758589723
Email :anna.chou@hznuzhuo.com


วันที่เผยแพร่: 23 มิถุนายน 2568