В связи с быстрым расширением производственных масштабов компании в последние годы потребление кислорода для производства стали продолжает расти, а требования к надежности и экономичности подачи кислорода все выше и выше.В цехе по производству кислорода есть два комплекта малых систем производства кислорода, максимальная производительность кислорода составляет всего 800 м3/ч, что затрудняет удовлетворение потребности в кислороде на пике производства стали.Часто возникает недостаточное давление кислорода и поток.Во время интервала выплавки стали может быть удалено только большое количество кислорода, что не только не адаптируется к текущему режиму производства, но также вызывает высокие затраты на потребление кислорода и не отвечает требованиям энергосбережения, снижения потребления, стоимости. снижение и повышение КПД, поэтому существующая система генерации кислорода нуждается в совершенствовании.
Подача жидкого кислорода предназначена для преобразования хранящегося жидкого кислорода в кислород после повышения давления и испарения.В стандартном состоянии 1 м³ жидкого кислорода можно превратить в 800 м3 кислорода.Как новый процесс подачи кислорода, по сравнению с существующей системой производства кислорода в цехе производства кислорода, он имеет следующие очевидные преимущества:
1. Систему можно запускать и останавливать в любое время, что подходит для текущего режима производства компании.
2. Подачу кислорода в систему можно регулировать в режиме реального времени в соответствии с потребностью, с достаточным потоком и стабильным давлением.
3. Преимущества системы заключаются в простоте процесса, малых потерях, удобстве эксплуатации и обслуживания, а также низкой себестоимости производства кислорода.
4. Чистота кислорода может достигать более 99%, что способствует уменьшению количества кислорода.
Процесс и состав системы подачи жидкого кислорода
Система в основном поставляет кислород для производства стали на сталелитейном предприятии и кислород для газовой резки на кузнечном предприятии.Последний использует меньше кислорода и может быть проигнорирован.Основным оборудованием по потреблению кислорода на сталеплавильном предприятии являются две электродуговые печи и две рафинировочные печи, которые используют кислород с перерывами.По статистике, в период пика выплавки стали максимальное потребление кислорода составляет ≥ 2000 м3/ч, продолжительность максимального потребления кислорода и динамическое давление кислорода перед печью требуется ≥ 2000 м3/ч.
Для выбора типа системы должны быть определены два ключевых параметра: производительность по жидкому кислороду и максимальная подача кислорода в час.Исходя из всестороннего рассмотрения рациональности, экономичности, стабильности и безопасности, емкость системы по жидкому кислороду определена равной 50 м³, а максимальная подача кислорода – 3000 м³/ч.поэтому разрабатываются процесс и состав всей системы. Затем система оптимизируется на основе полного использования оригинального оборудования.
1. Резервуар для хранения жидкого кислорода
Резервуар для хранения жидкого кислорода хранит жидкий кислород при -183℃и является источником газа всей системы.В конструкции используется вертикальная двухслойная вакуумная порошковая изоляция с небольшой площадью пола и хорошими изоляционными характеристиками.Расчетное давление накопительного бака, полезный объем 50 м³, нормальное рабочее давление - и уровень рабочей жидкости 10 м³-40 м³.Отверстие для наполнения жидкостью в нижней части резервуара для хранения спроектировано в соответствии со стандартом наполнения на борту, а жидкий кислород заполняется с помощью внешнего автоцистерны.
2. Кислородный насос
Кислородный насос нагнетает жидкий кислород в резервуар для хранения и направляет его в карбюратор.Это единственный блок питания в системе.Чтобы обеспечить надежную работу системы и удовлетворить потребности в запуске и останове в любое время, сконфигурированы два идентичных насоса жидкого кислорода, один для использования, а другой для резерва..Насос для жидкого кислорода использует горизонтальный поршневой криогенный насос для адаптации к условиям работы с небольшим расходом и высоким давлением, с рабочим потоком 2000-4000 л/ч и выходным давлением. Рабочая частота насоса может быть установлена в режиме реального времени в соответствии с потребность в кислороде и подачу кислорода в систему можно регулировать, регулируя давление и расход на выходе из насоса.
3. Испаритель
В испарителе используется испаритель с воздушной ванной, также известный как испаритель с температурой воздуха, который представляет собой трубчатую конструкцию со звездчатым оребрением.Жидкий кислород испаряется в кислород нормальной температуры за счет естественного конвекционного нагрева воздуха.Система оснащена двумя испарителями.Обычно используется один испаритель.Когда температура низкая и мощность испарения одного испарителя недостаточна, два испарителя можно переключать или использовать одновременно, чтобы обеспечить достаточную подачу кислорода.
4. Резервуар для хранения воздуха
Резервуар для хранения воздуха хранит испаренный кислород в качестве хранилища и буферного устройства системы, которое может дополнять мгновенную подачу кислорода и уравновешивать давление в системе, чтобы избежать колебаний и ударов.Система разделяет набор резервуара для хранения газа и основного трубопровода подачи кислорода с резервной системой производства кислорода, полностью используя оригинальное оборудование.Максимальное давление хранения газа и максимальный объем хранения газа в резервуаре для хранения газа составляют 250 м³.Для увеличения подачи воздуха диаметр основной трубы подачи кислорода от карбюратора к воздухохранилищу изменен с DN65 на DN100, чтобы обеспечить достаточную мощность подачи кислорода в систему.
5. Устройство регулирования давления
В системе установлено два комплекта устройств регулирования давления.Первый комплект представляет собой устройство регулирования давления резервуара для хранения жидкого кислорода.Небольшая часть жидкого кислорода испаряется небольшим карбюратором на дне резервуара для хранения и поступает в газовую фазу в резервуаре для хранения через верхнюю часть резервуара для хранения.Обратный трубопровод насоса для жидкого кислорода также возвращает часть газожидкостной смеси в резервуар для хранения, чтобы отрегулировать рабочее давление резервуара для хранения и улучшить среду на выходе жидкости.Второй комплект представляет собой устройство регулирования давления подачи кислорода, в котором используется клапан регулирования давления на выходе воздуха из оригинального резервуара для хранения газа для регулировки давления в основном трубопроводе подачи кислорода в соответствии с кислородом.по требованию.
6.Устройство безопасности
Система подачи жидкого кислорода оснащена несколькими предохранительными устройствами.Резервуар для хранения оснащен индикаторами давления и уровня жидкости, а выходной трубопровод насоса жидкого кислорода оснащен индикаторами давления, чтобы облегчить оператору контроль состояния системы в любое время.На промежуточном трубопроводе от карбюратора до ресивера установлены датчики температуры и давления, которые могут передавать сигналы давления и температуры системы и участвовать в управлении системой.Когда температура кислорода слишком низкая или давление слишком высокое, система автоматически останавливается, чтобы предотвратить несчастные случаи, вызванные низкой температурой и избыточным давлением.Каждый трубопровод системы оснащен предохранительным клапаном, выпускным клапаном, обратным клапаном и т. д., что эффективно обеспечивает безопасную и надежную работу системы.
Эксплуатация и обслуживание системы подачи жидкого кислорода
Как низкотемпературная система подачи кислорода, система подачи жидкого кислорода имеет строгие правила эксплуатации и технического обслуживания.Неправильная эксплуатация и ненадлежащее техническое обслуживание могут привести к серьезным авариям.Поэтому особое внимание следует уделять безопасному использованию и обслуживанию системы.
Эксплуатационный и обслуживающий персонал системы может занимать должность только после специальной подготовки.Они должны владеть составом и характеристиками системы, знать работу различных частей системы и правила техники безопасности при эксплуатации.
Резервуар для хранения жидкого кислорода, испаритель и резервуар для хранения газа являются сосудами под давлением, которые можно использовать только после получения сертификата на использование специального оборудования от местного бюро технологий и надзора за качеством.Манометр и предохранительный клапан в системе должны регулярно подвергаться проверке, а запорная арматура и показывающий прибор на трубопроводе должны регулярно проверяться на чувствительность и надежность.
Теплоизоляционные характеристики резервуара для хранения жидкого кислорода зависят от степени вакуумирования прослойки между внутренним и внешним цилиндрами резервуара для хранения.Как только степень вакуума повреждена, жидкий кислород будет быстро подниматься и расширяться.Поэтому, когда степень вакуума не нарушена или нет необходимости снова засыпать перлитный песок для вакуума, категорически запрещается разбирать вакуумный клапан накопительного резервуара.Во время использования вакуумные характеристики резервуара для хранения жидкого кислорода можно оценить, наблюдая за количеством улетучивающегося жидкого кислорода.
Во время использования системы должна быть создана система регулярного патрулирования для контроля и регистрации давления, уровня жидкости, температуры и других ключевых параметров системы в режиме реального времени, понимания тенденции изменения системы и своевременного уведомления профессиональных техников. для решения нестандартных задач.
Время публикации: 02 декабря 2021 г.