Сжиженные газы (кислород, водород, азот, аргон и др.) получают на установках разделения воздуха, работающих в непрерывном режиме длительное время. Процесс разделения воздуха осуществляется в криогенных системах, работающих при температурах ниже -150 °С. Для того, чтобы воздух разделить на составные части, его сжижают и подвергают ректификации. Современные воздухоразделительные установки выполнены по технологической схеме, в которой применен холодильный цикл низкого давления. В этой схеме воздух, сжатый в турбокомпрессоре до давления 0,6 МПа, направляется в регенераторы, а затем в ректификационные колонны. Управление технологическими операциями при эксплуатации криогенных установок осуществляется с помощью запорной, регулирующей и  дренажно-предохранительной криогенной арматуры, снабженной ручным, пневматическим и электрическим приводом.

 

При низких температурах окружающего воздуха (ниже 10 °С) и его повышенной влажности происходит обмерзание регулирующих клапанов, приводящее к потере их работоспособности. В этих условиях регулировка технологических параметров установки становится невозможным. Проблема обмерзания криогенной арматуры характерна для всех воздухоразделительных установок.

 

Для предотвращения обмерзания регулирующих клапанов была разработана и реализована система регулируемого зонального электрообогрева. Были определены места установки нагревателей на регулирующих и аварийных клапанах, разработана конструкция электронагревателей, позволяющая выполнять его монтаж на работающей установке в минимальные сроки. Для управления нагревом был разработан регулятор мощности на современных силовых элементах (твердотельных реле), позволяющий плавно регулировать мощность нагрева и поддерживать заданную температуру обогреваемого участка в широком диапозоне температур окружающей среды (-40 °С ...+50 °С )

 

Основываясь на опыте эксплуатации криогенного оборудования криогенных клапанов, были разработаны требования к системе обогрева криогенных аппаратов. Разработанная система состоит из:

• Блока управления нагревом.
• Нагревателей, с крепежными конструкционными элементами.
• Силовых и сигнальных кабелей.

Разработанная система для обогрева криогенных аппаратов обладает следующими параметрами:

• Удельная мощность порядка 12...20 кВт/м², для поддержания положительной температуры частей криогенного аппарата во всем диапазоне возможных температур окружающей среды (до - 50 °С)
• Защита от поражения электрическим током обслуживающего персонала.
• Быстрый (аварийный) отогрев за 2...3 минуты от -150 °С до +3 °С.
• Возможность монтажа системы без остановки технологического процксса.
• Возможность быстрого демонтажа системы при обслуживании криогенного аппарата.

Такая система обогрева установлена на предприятии ОАО "Линде Газ Рус" (г. Балашиха Московской обл.) Системы обогрева установлены на 10 регулирующих, 2 аварийных криогенных клапанах и 2 клапанах отгрузки продукции. Использование системы позволило полностью исключить нарушения технологического цикла воздухоразделительной установки в  следствие обмерзания регулирующих клапанов.