Composición del sistema principal del equipo de separación de gases.

El equipo de separación de gas de baja presión se compone de cuatro sistemas principales: sistema de compresión de aire, sistema de purificación de impurezas e intercambio de calor, sistema de refrigeración y sistema de rectificación de licuefacción. El equipo mecánico correspondiente incluye compresor de turbina de aire, torre de enfriamiento de aire, expansor de turbina y torre de fraccionamiento. El principio de funcionamiento del equipo de separación de gases de baja presión se basa en el ciclo de licuefacción y la teoría de la rectificación. El aire entrante es primero comprimido y enfriado por la torre de enfriamiento de aire del compresor de turbina a una presión de 0.5 MPa y una temperatura de aproximadamente 303k, y luego ingresa al intercambiador de calor de conmutación ( E1 y E2). Los dos intercambiadores de calor pueden eliminar el agua y el dióxido de carbono del aire y realizar el intercambio de calor. El aire se enfría a una temperatura cercana a la temperatura de licuefacción (101K) y luego se envía a la torre inferior. Parte del aire se extrae de la torre inferior y se envía al intercambiador de calor (E2) para calentar. El aire calentado se une a una pequeña cantidad de aire frío de la torre inferior y entra en el expansor de la turbina para que la expansión adiabática genere la capacidad de refrigeración requerida, que luego se envía a la torre superior para su rectificación. El aire restante se rectifica preliminarmente en la columna inferior. En la parte inferior se obtiene aire licuado que contiene un 38 por ciento de oxígeno, en la parte superior de la torre inferior se obtiene nitrógeno líquido puro que contiene un 99,99 por ciento de nitrógeno y en el medio se obtiene nitrógeno líquido sucio que contiene aproximadamente un 95 por ciento de nitrógeno. El aire licuado, el nitrógeno líquido puro y el nitrógeno líquido sucio se extraen respectivamente de la columna inferior y se despresurizan a aproximadamente 0,05 MPa a través de la válvula de mariposa, y luego se envían a la columna superior como líquido de reflujo. Aquí, la segunda rectificación profunda a baja temperatura se lleva a cabo para obtener oxígeno de alta pureza que contiene 99.6-99.8 por ciento de oxígeno en la parte inferior de la columna superior. Fluye a través del intercambiador de calor (E4, E2, E1) para intercambiar calor con el aire y se descarga fuera de la columna después de calentarse a la temperatura atmosférica. En la parte superior de la columna superior se obtiene nitrógeno de alta pureza con un 99,999 por ciento de nitrógeno, y en el centro de la columna superior se obtiene nitrógeno de aguas residuales con aproximadamente un 96 por ciento de nitrógeno. Todos ellos son recalentados a temperatura ambiente por intercambiadores de calor (E3, E4, E2, E1) y luego descargados a la unidad.