Газификатор: устройство, принцип работы и области применения — «из первых уст»

Газификатор: устройство, принцип работы и области применения — «из первых уст»

Что такое газификатор?

Газификатор — это криогенный аппарат, предназначенный для хранения сжиженных промышленных газов (кислород, азот, аргон, СПГ) и их дозированной выдачи в газообразном состоянии на технологическую линию под заданным давлением. По конструкции он представляет собой двустенный резервуар с эффективной изоляцией (экранно‑вакуумной или перлитной) — по сути «сосуд в сосуде», работающий по тому же принципу, что и термос. Экранно-вакуумная изоляция (ЭВИ) — это многослойная теплоизоляция, которая минимизирует теплопередачу с помощью чередования отражающих экранов (с низкой излучательной способностью) и вакуумных прослоек между ними. Такая конструкция эффективно снижает потери тепла, поскольку вакуум исключает передачу тепла теплопроводностью и конвекцией, а экраны отражают тепловое излучение. Этот тип изоляции широко применяется в криогенных системах, космической технике и других устройствах, где необходимо поддерживать экстремальные температуры, например, в криогенных резервуарах, СПГ-хранилищах и космических аппаратах. Перлитная изоляция — это теплоизоляционный материал, изготавливаемый из вспученной вулканической породы перлита, который используется для утепления зданий, труб и промышленного оборудования. Она обладает отличными тепло- и звукоизоляционными свойствами, негорючая, не подвержена гниению и воздействию вредителей. Минусом перлита является его объем, для достижения эффективной теплоизоляции объем межстенного пространства криогенной емкости должен составлять не менее 100% от объема внутреннего сосуда. Таким образом внешний сосуд получается тяжелым и большим по своим габаритам. 

Конструкция криогенного газификатора и основные узлы

Основные элементы конструкции газификатора:

Принцип работы

·         Внутренний сосуд заполнен криогенной жидкостью. Изоляция минимизирует естественные потери. Идеального термоса не существует и снизить испарение жидкости до 0 невозможно из за законов физики. Нормальным испарением считается 1,5-2% от оставщейся в сосуде жидкости.

·         ПО мере расходования жидкого продукта, уровень его в сосуда уменьшается. Газовая подушка увеличивается и давлением в газовой подушке уменьшается. НО потребителю необходимо постоянное давление для потребления. Для поддержания рабочего давления на газификаторе установлен комбинированный регулятор подъема давления и испаритель подъема давления. При снижении давления в сосуде открывается регулятор давления и позволяет рабочей среде протекать в испаритель подъема давления. Жидкость кипит, переходит в газообразное агрегатное состояние возвращается в сосуд, повышая давление. Важно помнить, что это односторонний процесс. Криогенную жидкость можно испарить, повысив давление в сосуде, но ее нельзя преобразовать в жидкую фракцию, тем самым снизив давление в сосуде. По этой причине необходимо очень аккуратно обращаться с настройкой регулятора подъема давления. Неверная настройка приведет к быстрому росту давления и срабатыванию предохранительного клапана.

·         Процесс выдачи продукционного газа: при открытии вентиля выдачи газообразного продукта потребителю, сжиженный продукт вытесняется в атмосферный (продукционный) испаритель под силой давления газовой подушки внутри сосуда. Продукционный испаритель это медная трубка DN10мм, находящаяся в межстенном пространстве и прикрепленная к внешней стенке. При работе продукционного испарителя Пользователь может наблюдать след испарителя в спиралевидной обледенелости на внешней стенке сосуда. Это не течь и не брак, это активный теплообмен, который осуществляется между наружней стенкой и рабочей средой в продукционном испарителе.

·         В атмосферном испарителе происходит основная газификация и подача газа на технологическую линию под требуемым давлением.

Примечание: В ряде конструкций газификатор способен работать автономно и не требовать внешнего электропитания для базовой функции подачи газа; конкретные возможности зависят от модели и опций — уточните спецификации при заказе.

Стандартная комплектация и опции

Стандарт (обычно входит в поставку):

·         Криогенный резервуар с изоляцией

·         Испаритель подъёма давления

·         Атмосферный продукционный испаритель

·         Набор вентилей (наполнения/выдачи/сброса)

·         Регулятор‑экономайзер

·         Система предохранительных клапанов, манометр

·         Комплект разрешительной и технической документации для постановки на учёт

Опции по запросу:

·         Отдельно стоящий (выносной) атмосферный испаритель (часто востребован в медучреждениях)

·         Автоматизация и дистанционный мониторинг (датчики уровня, давления, телеметрия)

·         Фильтрация, дозирующие устройства, дополнительные меры безопасности

·         Модификации под СПГ (специфические материалы и теплообменники)

Области применения

·         Медицина: газификация чистого жидкого кислорода для больниц и клиник.

·         Металлообработка: подача кислорода, азота, аргона для резки, сварки и других процессов.

·         Пищевая промышленность: обеспечение газовой среды для хранения и упаковки, продление сроков хранения.

·         Рыбоводство: насыщение воды кислородом для круглогодичного выращивания.

·         Энергетика и химия: локальные пункты подачи технологических газов.

Безопасность, эксплуатация и нормативы

·         Установка и пуск газификаторов должны выполняться в соответствии с нормативами Ростехнадзора и инструкциями производителя.

·         Обязательные элементы безопасности: предохранительные клапаны, системы контроля давления, аварийные сбросы.

·         Регулярное техобслуживание: проверка изоляции, состояния клапанов, манометров, контроль утечек.

·         Рекомендации по монтажу: обеспечьте ровную площадку, защиту от механических повреждений и доступ для сервисного обслуживания.

Преимущества криогенных газификаторов ГХК

·         Высокая плотность хранения и экономия пространства по сравнению с баллонным снабжением. Газификатор, занимающий площадь 0,25м2 заменяет по объему газа 23 стандартных баллона. Такое количество баллонов занимает площадь в 2 квадратных метрах, что в 8 раз больше, чем газификатор.

·         Стабильная подача газа под заданным давлением.

·         Возможность адаптации комплектации под задачи заказчика.

·         Сокращение операционных расходов, жидкий кислород/азот/аргон в 1,5-2 раза дешевле, чем газообразный продукт в стандартных газовых баллонах. Срок окупаемости до 14-ти месяцев.

·         Безопасность. Самый популярный газификатор имеет рабочее давление 16бар, что в 10 раз ниже ,чем стандартный 40-ка литровый баллон.

Криогенный газификатор — это современное, гибкое и экономичное решение для хранения и подачи промышленных газов. Он сочетает в себе эффективную теплоизоляцию, продуманную систему газификации и модульную комплектацию, что делает его применимым в медицине, промышленности, сельском хозяйстве и других секторах.