Hovedsystemsammensætning af gasseparationsudstyr

Lavtryksgasseparationsudstyret er sammensat af fire hovedsystemer: luftkompressionssystem, urenhedsrensning og varmeudvekslingssystem, kølesystem og likvefaktionsberigtigelsessystem. Det tilsvarende mekaniske udstyr omfatter luftturbinekompressor, luftkøletårn, turbineekspander og fraktioneringstårn. Arbejdsprincippet for lavtryksgasseparationsudstyret er baseret på flydende cyklus og rektifikationsteori. Den indkommende luft komprimeres og afkøles først af turbinekompressorens luftkøletårn til et tryk på 0,5 MPa og en temperatur på ca. 303k og kommer derefter ind i den skiftende varmeveksler ( E1 og E2). De to varmevekslere kan fjerne vand og kuldioxid i luften og gennemføre varmeveksling. Luften afkøles til en temperatur tæt på likvefaktionstemperaturen (101K) og sendes derefter til det nederste tårn. En del af luften trækkes ud af det nederste tårn og sendes til varmeveksleren (E2) til opvarmning. Den opvarmede luft slutter sig til en lille mængde kold luft fra det nederste tårn og kommer ind i turbine-ekspanderen til adiabatisk ekspansion for at generere den nødvendige kølekapacitet, som derefter sendes til det øvre tårn til ensretning. Den resterende luft er foreløbig ensrettet i den nederste søjle. Flydende luft indeholdende 38 procent oxygen opnås i bunden, rent flydende nitrogen indeholdende 99,99 procent nitrogen opnås i toppen af ​​det nederste tårn, og snavset flydende nitrogen indeholdende omkring 95 procent nitrogen opnås i midten. Flydende luft, rent flydende nitrogen og snavset flydende nitrogen udtages henholdsvis fra den nederste kolonne og trykkes ned til ca. 0,05 MPa gennem drosselventilen og sendes derefter til den øvre kolonne som tilbagesvalingsvæske. Her udføres den anden dybe lavtemperatur-rektifikation for at opnå højrent oxygen indeholdende 99.6-99,8 procent oxygen i bunden af ​​den øvre kolonne. Den strømmer gennem varmeveksleren (E4, E2, E1) for at udveksle varme med luften og ledes ud af kolonnen efter at være blevet opvarmet til atmosfærisk temperatur. Kvælstof med høj renhed med 99,999 procent nitrogen opnås i toppen af ​​den øverste søjle, og spildevandskvælstof med omkring 96 procent nitrogen opnås i midten af ​​den øvre søjle. Alle opvarmes til atmosfærisk temperatur af varmevekslere (E3, E4, E2, E1) og udledes derefter til enheden.