С бързото разширяване на производствения мащаб на компанията през последните години, консумацията на кислород за производството на стомана продължава да се увеличава, а изискванията за надеждност и икономичност на доставката на кислород са все по-високи. В цеха за производство на кислород има два комплекта малки системи за производство на кислород, като максималното производство на кислород е само 800 м3/ч, което е трудно да се задоволи търсенето на кислород в пиковия етап на производството на стомана. Често се наблюдава недостатъчно налягане и дебит на кислорода. По време на интервалите между производствата на стомана може да се изпразни само голямо количество кислород, което не само не се адаптира към текущия производствен режим, но и води до високи разходи за потребление на кислород и не отговаря на изискванията за пестене на енергия, намаляване на потреблението, намаляване на разходите и повишаване на ефективността. Следователно, съществуващата система за производство на кислород трябва да бъде подобрена.
Подаването на течен кислород служи за преобразуване на съхранявания течен кислород в кислород след повишаване на налягането и изпаряване. При стандартно състояние, 1 м³ течен кислород може да се изпари в 800 м3 кислород. Като нов процес на подаване на кислород, в сравнение със съществуващата система за производство на кислород в цеха за производство на кислород, той има следните очевидни предимства:
1. Системата може да бъде стартирана и спряна по всяко време, което е подходящо за текущия производствен режим на компанията.
2. Подаването на кислород в системата може да се регулира в реално време според търсенето, с достатъчен дебит и стабилно налягане.
3. Системата има предимствата на прост процес, малки загуби, удобна работа и поддръжка и ниски разходи за производство на кислород.
4. Чистотата на кислорода може да достигне повече от 99%, което е благоприятно за намаляване на количеството кислород.
Процес и състав на системата за подаване на течен кислород
Системата доставя основно кислород за производството на стомана в стоманодобивните предприятия и кислород за газово рязане в ковашките предприятия. Последното използва по-малко кислород и може да бъде пренебрегнато. Основното оборудване за потребление на кислород в стоманодобивните предприятия е две електродъгови пещи и две рафиниращи пещи, които използват кислород периодично. Според статистиката, по време на пика на производството на стомана, максималната консумация на кислород е ≥ 2000 m3/h, продължителността на максималната консумация на кислород и динамичното налягане на кислорода пред пещта трябва да бъдат ≥ 2000 m³/h.
За избора на типа на системата трябва да се определят двата ключови параметъра - капацитетът за течен кислород и максималното подаване на кислород на час. Въз основа на всеобхватно отчитане на рационалността, икономичността, стабилността и безопасността, капацитетът за течен кислород на системата се определя на 50 м³, а максималното подаване на кислород е 3000 м³/ч. Следователно, процесът и съставът на цялата система се проектират. След това системата се оптимизира въз основа на пълноценно използване на оригиналното оборудване.
1. Резервоар за съхранение на течен кислород
Резервоарът за съхранение на течен кислород съхранява течен кислород при -183℃и е източникът на газ за цялата система. Структурата е с вертикална двуслойна вакуумна прахова изолация, с малка площ на пода и добри изолационни характеристики. Проектното налягане на резервоара за съхранение е ефективен обем 50 м³, нормално работно налягане - и ниво на работната течност от 10 м³ до 40 м³. Отворът за пълнене с течност в долната част на резервоара е проектиран в съответствие със стандарта за пълнене на борда, а течният кислород се пълни от външна цистерна.
2. Помпа за течен кислород
Помпата за течен кислород покачва налягането на течния кислород в резервоара за съхранение и го изпраща към карбуратора. Тя е единственият захранващ агрегат в системата. За да се осигури надеждна работа на системата и да се задоволят нуждите от стартиране и спиране по всяко време, са конфигурирани две еднакви помпи за течен кислород, едната за употреба, а другата за резервен режим.Помпата за течен кислород използва хоризонтална бутална криогенна помпа, за да се адаптира към работните условия на малък дебит и високо налягане, с работен дебит от 2000-4000 л/ч и изходно налягане. Работната честота на помпата може да се настройва в реално време според нуждите от кислород, а подаването на кислород към системата може да се регулира чрез регулиране на налягането и дебита на изхода на помпата.
3. Изпарител
Изпарителят използва изпарител с въздушна баня, известен още като изпарител с въздушна температура, който представлява тръбна структура със звездовидни ребра. Течният кислород се изпарява до кислород с нормална температура чрез естествено конвекционно нагряване на въздуха. Системата е оборудвана с два изпарителя. Обикновено се използва един изпарител. Когато температурата е ниска и капацитетът на изпаряване на един изпарител е недостатъчен, двата изпарителя могат да се превключат или да се използват едновременно, за да се осигури достатъчно подаване на кислород.
4. Резервоар за съхранение на въздух
Резервоарът за съхранение на въздух съхранява изпарен кислород като устройство за съхранение и буфериране на системата, което може да допълни моментното подаване на кислород и да балансира налягането в системата, за да се избегнат колебания и удари. Системата споделя комплект от резервоар за съхранение на газ и главен тръбопровод за подаване на кислород с резервната система за генериране на кислород, като използва пълноценно оригиналното оборудване. Максималното налягане за съхранение на газ и максималният капацитет за съхранение на газ в резервоара за съхранение на газ са 250 м³. За да се увеличи потокът на подаване на въздух, диаметърът на главния тръбопровод за подаване на кислород от карбуратора до резервоара за съхранение на въздух е променен от DN65 на DN100, за да се осигури достатъчен капацитет за подаване на кислород в системата.
5. Устройство за регулиране на налягането
В системата са монтирани два комплекта устройства за регулиране на налягането. Първият комплект е устройството за регулиране на налягането в резервоара за съхранение на течен кислород. Малка част от течния кислород се изпарява от малък карбуратор в долната част на резервоара и навлиза в газовата фаза в резервоара през горната му част. Връщащият тръбопровод на помпата за течен кислород също връща част от газо-течната смес в резервоара, за да регулира работното налягане в резервоара и да подобри средата за изход на течността. Вторият комплект е устройството за регулиране на налягането на подаването на кислород, което използва вентила за регулиране на налягането на изхода за въздух на оригиналния резервоар за съхранение на газ, за да регулира налягането в главния тръбопровод за подаване на кислород в съответствие с кислорода.търсенето.
6.Предпазно устройство
Системата за подаване на течен кислород е оборудвана с множество предпазни устройства. Резервоарът за съхранение е оборудван с индикатори за налягане и ниво на течността, а изходният тръбопровод на помпата за течен кислород е оборудван с индикатори за налягане, за да се улесни операторът да следи състоянието на системата по всяко време. Сензори за температура и налягане са монтирани на междинния тръбопровод от карбуратора до резервоара за въздух, които могат да подават обратна връзка към сигналите за налягане и температура от системата и да участват в управлението на системата. Когато температурата на кислорода е твърде ниска или налягането е твърде високо, системата автоматично ще спре, за да предотврати аварии, причинени от ниска температура и свръхналягане. Всеки тръбопровод на системата е оборудван с предпазен клапан, обезвъздушителен клапан, възвратен клапан и др., което ефективно осигурява безопасната и надеждна работа на системата.
Експлоатация и поддръжка на системата за подаване на течен кислород
Като система за нискотемпературно налягане, системата за подаване на течен кислород има строги процедури за експлоатация и поддръжка. Неправилната експлоатация и поддръжката ще доведат до сериозни инциденти. Поради това трябва да се обърне специално внимание на безопасната употреба и поддръжка на системата.
Персоналът по експлоатация и поддръжка на системата може да заеме длъжността само след специално обучение. Той трябва да овладее състава и характеристиките на системата, да е запознат с работата на различните части на системата и правилата за безопасна експлоатация.
Резервоарът за съхранение на течен кислород, изпарителят и резервоарът за съхранение на газ са съдове под налягане, които могат да се използват само след получаване на сертификат за употреба на специално оборудване от местното бюро за технологии и надзор на качеството. Манометърът и предпазният клапан в системата трябва да се подлагат на редовна проверка, а спирателният клапан и индикаторният уред на тръбопровода трябва да се проверяват редовно за чувствителност и надеждност.
Топлоизолационните характеристики на резервоара за течен кислород зависят от степента на вакуум в междинния слой между вътрешния и външния цилиндър на резервоара. След като степента на вакуум е нарушена, течният кислород ще се повиши и ще се разшири бързо. Следователно, когато степента на вакуум не е нарушена или не е необходимо да се пълни перлитен пясък за повторно вакуумиране, е строго забранено да се разглобява вакуумният клапан на резервоара. По време на употреба, вакуумните характеристики на резервоара за течен кислород могат да се оценят чрез наблюдение на количеството изпарен течен кислород.
По време на използването на системата трябва да се създаде система за редовни патрулни инспекции, която да следи и записва налягането, нивото на течността, температурата и други ключови параметри на системата в реално време, да разбира тенденцията на промяна в системата и своевременно да уведомява професионални техници за справяне с необичайни проблеми.
Време на публикуване: 02 декември 2021 г.
