Licuador de aire

Tipos de licuadores de aire

Un licuador es un proceso que implica enfriar y comprimir el aire para formar un líquido. Hay varios tipos diferentes de licuadores de aire, que varían en tamaño y capacidad. Algunos son pequeños y portátiles, mientras que otros son grandes y de tamaño industrial.

• Licuador de aire en cascada

  El método en cascada es un proceso de licuefacción de aire que emplea un ciclo de refrigeración de varias etapas para enfriar y condensar el aire. El ciclo consta de tres etapas de refrigeración, cada una con un fluido (por ejemplo, amoníaco, Freón o R-134a) que opera a diferentes temperaturas. En la primera etapa, el refrigerante absorbe el calor del aire, lo que hace que su temperatura baje. El aire enfriado luego pasa a la siguiente etapa, donde se elimina más calor, reduciendo aún más la temperatura del aire. Este proceso continúa a través de varias etapas hasta que el aire alcanza su punto de rocío y se licua en un líquido criogénico. Los licuadores de aire en cascada se utilizan normalmente en laboratorios o entornos industriales que requieren líquidos criogénicos.

• Licuador de refrigerante mixto o MR

  Un licuador MR (licuador de refrigerante mixto) es un tipo de licuador de aire que utiliza un refrigerante mixto para enfriar y licuar aire u otros gases. El refrigerante mixto es una mezcla de diferentes refrigerantes que se pueden optimizar para un enfriamiento eficiente a varias temperaturas. En un licuador MR, el gas que se va a licuar pasa a través de un intercambiador de calor donde el refrigerante mixto lo enfría. A medida que el gas se enfría, se vuelve más denso y finalmente se licua. Estos licuadores se utilizan comúnmente para producir gases licuados como nitrógeno o gas natural. Los licuadores MR son preferibles en aplicaciones que requieren un control preciso de los gases compuestos, ya que ofrecen una mayor flexibilidad y eficiencia en el ajuste de la capacidad de enfriamiento.

• Licuador de una sola etapa o de un solo tornillo

  Este tipo de licuador de aire está diseñado con un sistema de compresión de una sola etapa. Comprime y enfría el aire en una sola etapa para producir un líquido. Estos licuadores de una sola etapa son compactos y adecuados para aplicaciones con una menor demanda de aire licuado.

• Licuador de varias etapas o de varios tornillos

  A diferencia del diseño de una sola etapa, los licuadores de varias etapas tienen varias etapas de compresión. Compensan el aire en varios pasos para lograr presiones más altas y temperaturas más bajas antes de finalmente licuarlo. Estos licuadores de varias etapas producen eficientemente grandes cantidades de aire licuado.

Funciones y características

• Enfriamiento y condensación:

  Los licuadores de aire enfrían el aire a temperaturas extremadamente bajas. Este proceso condensa el aire en forma líquida.

• Purificación:

  El licuador de aire elimina las impurezas del aire. Estas incluyen vapor de agua, dióxido de carbono y partículas de polvo.

• Destilación fraccionada:

  El licuador de aire utiliza la destilación fraccionada para separar el aire licuado en gases constituyentes. Esto incluye oxígeno, nitrógeno y argón.

• Almacenamiento y transporte:

  El licuador de aire almacena los gases licuados en tanques criogénicos. También los transporta a varios lugares donde se necesitan.

Aplicaciones del licuador de aire

La aplicación de un licuador de aire es vasta en varias industrias importantes. Algunos de ellos incluyen;

• Criogenia: Cuando los gases líquidos (licuador de gas) se producen mediante la licuefacción del aire, se mantienen a temperaturas criogénicas y se utilizan para aplicaciones criogénicas como la superconductividad, la criocirugía y la exploración espacial.
• Fabricación de productos químicos: Los licuadores de aire se utilizan ampliamente en las industrias químicas para producir oxígeno, nitrógeno y argón para fabricantes de productos químicos o petroquímicos. Estos gases son importantes para la síntesis química, los procesos de refinación y otras diversas operaciones de la industria química.
• Fabricación de metales: La industria de la fabricación de metales utiliza licuadores de aire, que producen gases como oxígeno y acetileno que se utilizan para cortar y soldar metales. También se utilizan en hornos de producción de acero, donde el oxígeno de alta pureza se utiliza para la combustión y la fabricación de acero.
• Fabricación de vidrio: La industria del vidrio requiere grandes cantidades de oxígeno para los hornos de fusión de vidrio para mejorar la combustión y reemplazar el aire atmosférico, lo que ayuda a mejorar la eficiencia y reducir las emisiones.
• Producción de semiconductores: El nitrógeno líquido se utiliza ampliamente para el enfriamiento y las aplicaciones criogénicas dentro de las instalaciones de fabricación de semiconductores. Esto se encuentra en el licuador de aire de nitrógeno líquido. El norte de California, conocido como Silicon Valley, es una de las regiones de fabricación de semiconductores más grandes del mundo.
• Procesamiento de alimentos: Los licuadores de aire juegan un papel vital en el procesamiento de alimentos, donde el nitrógeno líquido se utiliza para la congelación rápida y la preservación de productos alimenticios. El nitrógeno líquido ayuda a conservar la calidad y la textura de los alimentos y previene el deterioro.
• Electrónica e industria eléctrica: Los licuadores de aire se utilizan en la producción de dispositivos electrónicos y baterías. Por ejemplo, se necesita oxígeno para el proceso de combustión durante la fabricación de dispositivos ópticos mediados por llama o transistores de óxido de metal semiconductor que contienen piroferrita y se queman en una atmósfera con abundante oxígeno.
• Atención médica y aplicaciones médicas: Los licuadores de aire son importantes para las aplicaciones médicas, especialmente en la creación de oxígeno líquido, que es vital para los pacientes con problemas respiratorios y otras necesidades de cuidados críticos.

Cómo elegir licuadores de aire

Los licuadores de aire son esenciales para producir aire líquido para diversos fines, incluida la investigación de laboratorio y la extinción de incendios. Al comprar un sistema de licuefacción de aire, es fundamental comprender las cualidades que afectan su rendimiento y seleccionar uno que satisfaga las necesidades específicas de la aplicación.

• Capacidad de producción: El licuador de aire debe suministrar la cantidad requerida de aire líquido para una aplicación determinada. El rango de capacidad de salida debe determinarse mediante el uso previsto antes de la compra. Evalúe la capacidad de producción mediante cálculos, teniendo en cuenta el consumo diario máximo y mínimo y la demanda de carga máxima. Asegúrese de que la unidad elegida pueda satisfacer la capacidad de producción requerida en todas las condiciones de funcionamiento.
• Pureza del aire líquido producido: Examine el nivel de pureza deseado del aire líquido producido. Evalúe la capacidad de la unidad para proporcionar el nivel de pureza requerido de aire líquido en la aplicación especificada. Diferentes unidades tienen diferentes mecanismos de purificación de aire para eliminar impurezas del aire de entrada.
• Eficiencia energética: Al seleccionar un licuador de aire, considere la eficiencia energética y los gastos operativos. Revise el consumo energético específico (SEC) de la unidad y calcule el costo de la electricidad en función del SEC y la tarifa de energía local. Evalúe los costos para la carga máxima y la operación continua. Considere la eficiencia del ciclo de refrigeración, ya que influye en el diseño, las necesidades de energía y la eficiencia.
• Refrigerantes: Los licuadores de aire enfrían el aire comprimido a bajas temperaturas. El tipo de refrigerante afecta el diseño, los costos, las obligaciones ambientales y los problemas de seguridad. Analice los pros y los contras de cada refrigerante en función de sus características. Tener las leyes y regulaciones locales con respecto a los refrigerantes y su uso en sistemas de refrigeración. Considere alternativas a los HCFC y los HFC, como los refrigerantes naturales (por ejemplo, amoníaco, CO2) y las opciones de bajo PCA, a la luz de la legalidad ambiental.
• Mantenimiento y confiabilidad: Asegúrese de que el mantenimiento confiable y las piezas de repuesto adecuadas sean accesibles. Evalúe la confiabilidad de las unidades de diferentes fabricantes, el servicio posventa, las políticas de garantía y su reputación. Revise las necesidades de mantenimiento, como la frecuencia de cambio de aceite, el reemplazo de filtros y los costos de recarga.

Preguntas frecuentes sobre licuadores de aire

P1: ¿Dónde se coloca el licuador de aire para que funcione?

A1: La máquina llamada licuador de aire funciona tomando el aire del entorno exterior. Este aire luego pasa a través de una serie de filtros, donde se filtran cualquier impureza o partículas no deseadas. Este aire limpio luego se enfría a temperaturas muy bajas, donde se convierte en líquido.

P2: ¿Qué negocio puede utilizar licuadores de aire?

A2: Varios sectores empresariales utilizan licuadores de aire para crear diferentes cantidades de líquido. La industria médica utiliza estas máquinas para fabricar oxígeno y nitrógeno de grado médico que se utilizan para la anestesia. Los licuadores de aire también se utilizan en la industria petroquímica para fabricar combustible y diversos productos químicos. La industria automotriz utiliza estos licuadores de aire para fabricar gases que ayudan en la producción de piezas y otros tipos de productos químicos. Muchos sectores industriales dependen de los licuadores de aire para producir líquidos que son esenciales para sus procesos de producción.

P3: ¿Cómo funcionan los licuadores de aire?

A3: El aire entra en el licuador de aire, donde primero pasa a través de filtros que eliminan cualquier partícula de polvo. El aire luego pasa por un proceso de compresión y enfriamiento. El aire comprimido luego se expande, haciendo que la temperatura baje significativamente. Esta caída de temperatura hace que el aire se licue. El separador luego divide el aire líquido en sus componentes.

P4: ¿Cuál es la diferencia entre un licuador de aire y un separador de aire criogénico?

A4: Un licuador de aire funciona enfriando y comprimiendo el aire, que luego separa los diferentes gases. Un separador de aire criogénico utiliza un método diferente en el que el aire se enfría antes de comprimirse. En una explicación más simple, los licuadores de aire utilizan el proceso de C, mientras que los separadores de aire criogénicos utilizan el proceso de A.