Углекислота — испарители и нагреватели

Углекислый газ (СО2) бесцветен, практически не имеет запаха, но обладает кисловатым привкусом. Также его называют углекислота, диоксид углерода, двуокись углерода.  При давлении 5,1 и температуре -56,6 градуса, углекислота одновременно находится в жидком, твердом и газообразном состоянии. При повышении данных значений, углекислый газ, может быть, только в одной из перечисленных форм, при понижении — переходит в газ без стадии жидкой фазы. При температуре выше +31 градуса, углекислота не существует в жидкой форме.

 

Сфера применения у жидкой углекислоты расширена. Баллоны со сжиженным газом востребованы в тушении пожаров, в газобалонной пневматике, в роли энергоносителей для авиадвигателей. Жидкая форма углекислого газа применяется и для создания инертной среды в сварочных работах. Как в чистом, так и в смешанном виде в комплексе с аргоном. Также она выступает в роли хладагента в теплоэнергетическом оборудовании (кондиционерах, холодильниках и пр.).

 

Газификация жидкой углекислоты выполняется с помощью испарителей, таких как атмосферный, электропаровой, электрический с сухим теплоносителем. Использование атмосферных систем считается экономичным, поскольку в процессе газификации не тратится электричество — тепло поступает из внешней среды на фоне повышенного теплообмена труб, изготовленных из сплава алюминия, с оребрением внутри и снаружи устройства.

 

Атмосферный испаритель высокой производительности имеет объемные габариты. При этом его энергоэффективность страдает с понижением температуры осенью и зимой, т. к. внешней тепловой энергии становится в разы меньше, в связи с чем регенерация значительно падает (ликвидация влаги). Для газификации сжиженного газа данный аспект критичен.

 

Предлагаем узнать, с чем связана такая проблема. Относительно к газификации жидкого азота и жидкого аргона можно отследить существенные различия между температурными показателями внешней среды и температурой кипения криогенного вещества (-196 и -185,9 соответственно). При этом в теплое время года тепловые потоки достигают +230 градусов, в зимнее — +140 градусов (с учетом географических особенностей расположения оборудования). То есть, внешнего тепла будет достаточно для газификации жидкого азота и жидкого аргона. В случае необходимости газ подогревают до нужных температурных значений, установив после атмосферного испарителя электрический газовый подогреватель.    

 

Что касается жидкой углекислоты, ситуация выглядит иначе. Углекислый газ остается сжиженным при температуре внешней среды, то есть взять тепловую энергию из атмосферы для его газификации невозможно. Летом атмосферные испарители эксплуатируются полноценно, но зимой рекомендуется установить паровые или электрические модели дополнительно к атмосферным, либо в виде альтернативы им.

 

В конструкцию электропарового испарителя входят два независимых змеевика. Через первый проходит водяной пар, нагретый до +160 градусов, он доставляет тепло ко второму змеевику с жидкой углекислотой посредством теплоносителя из алюминия. Также эта модель оснащена ТЭНами резервного значения, запорным и защитным арматурным комплексом, и конденсатоотводчиком, расположенном на выходе из первого змеевика. Поступление водяного пара регулируется специальным краном с электроприводом. Температурные режимы теплоносителя, ТЭНов и углекислоты на выходе контролируются датчиками, включенными в комплект испарителя.

 

Электрические модели испарителей преобразуют жидкую углекислоту в газообразную посредством змеевиков и ТЭНов из сплавов алюминия. Тепло поступает через ТЭН на теплоноситель к змеевику со сжиженным газом. Эти устройства считаются сухими, поскольку при их работе применяются не жидкости-теплоносители, поэтому риск замерзания, утечки и вскипания жидкой углекислоты отсутствует. Электрические испарители, в отличие от атмосферных, имеют компактные размеры при одинаковой производительности. Они более комфортны в эксплуатации, легко регулируются и не требуют счищения льда.

 

Также существуют испарители и нагреватели для продуктов разделения воздуха, углекислоты и других сжиженных газов с необходимым количеством модулей. Они позволяют нагревать два и более потоков криогенной жидкости при производственной необходимости. Такие модульные комплексы хороши тем, что при повышении расходных параметров, не предусмотренных в первичном техническом задании, можно дополнительно установить нужное число модулей в общую систему, повысив производительность испарителя.

 

При рабочем давлении до 40 бар рекомендуется воспользоваться проточными нагревателями с контактом внешней среды и ТЭН. Они отличаются меньшей инерционностью, позволяя поддерживать температуру углекислоты на выходе при колебаниях ±2 градуса. Если давление нагреваемой среды выше 40 бар, предпочтительны нагреватели с промежуточным теплоносителем. В этом случае рабочее давление будет ограничено критериями самого змеевика. Такие нагреватели рассчитаны на среднее и высокое давление, при этом их особенностью является факт, что алюминиевый теплоноситель одновременно считается аккумулятором тепла и корректором температуры на выходе газа. 

**************************************************************************

Компания НИТРОГАЗ занимается поставкой жидких криогенных газов, криоцилиндров, криоемкостей большого объема и атмосферных испарителей (газификаторов)  уже 10 лет.
За это время мы приобрели в данной сфере деятельности экспертные навыки, которые могут гарантировать соответствие продукции  нормативам ГОСТ и безопасность его эксплуатации.
Для заказа криооборудования и жидкого азота – звоните нашим менеджерам — +7 (495) 127-72-64.