В связи с быстрым расширением масштабов производства компании в последние годы потребление кислорода при производстве стали продолжает расти, а требования к надежности и экономичности подачи кислорода становятся все выше и выше. В цехе по производству кислорода есть два комплекта небольших систем производства кислорода, максимальная производительность кислорода составляет всего 800 м3/ч, что трудно удовлетворить потребность в кислороде на пике производства стали. Часто возникает недостаточное давление и поток кислорода. Во время интервала выплавки стали может только опорожниться 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 эффективности, поэтому существующая система получения кислорода нуждается в усовершенствовании.
Подача жидкого кислорода предназначена для преобразования хранящегося жидкого кислорода в кислород после повышения давления и испарения. В стандартном состоянии 1 м³ жидкого кислорода можно испарить до 800 м3 кислорода. Как новый процесс подачи кислорода, по сравнению с существующей системой производства кислорода в цехе по производству кислорода, он имеет следующие очевидные преимущества:
1. Систему можно запустить и остановить в любое время, подходящее для текущего производственного режима компании.
2. Подачу кислорода в систему можно регулировать в режиме реального времени в соответствии с потребностями, с достаточным потоком и стабильным давлением.
3. Преимуществами системы являются простота процесса, небольшие потери, удобство эксплуатации и обслуживания, а также низкая себестоимость 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 ковочном предприятии. Последний использует меньше кислорода и его можно игнорировать. Основное кислородно-потребляющее оборудование сталелитейного предприятия — две электродуговые печи и две рафинировочные печи, которые используют кислород периодически. По статистике, в пик выплавки стали максимальное потребление кислорода составляет ≥ 2000 м3/ч, продолжительность максимального потребления кислорода, а динамическое давление кислорода перед печью должно быть ≥ 2000 м3/ч.
Для выбора типа системы необходимо определить два ключевых параметра: производительность по жидкому кислороду и максимальную подачу 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 проектируются 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 температуре - 183.℃и является источником газа всей системы. Конструкция представляет собой вертикальную двухслойную вакуумную порошковую изоляцию с небольшой площадью пола и хорошими изоляционными характеристиками. Расчетное давление накопительной емкости, полезный объем 50 м³, нормальное рабочее давление - и уровень рабочей жидкости 10 м³-40 м³. Отверстие для заправки жидкостью в нижней части резервуара для хранения спроектировано в соответствии со стандартами бортового наполнения, а жидкий кислород заправляется внешней автоцистерной.
2. Насос жидкого кислорода.
Насос жидкого кислорода создает давление в жидком кислороде в резервуаре для хранения и направляет его в карбюратор. Это единственный силовой агрегат в системе. Чтобы обеспечить надежную работу системы и удовлетворить потребности в запуске и остановке в любое время, настроены два одинаковых насоса жидкого кислорода: один для использования, а другой для резерва.. В жидкостном кислородном насосе используется горизонтальный поршневой криогенный насос, который адаптируется к условиям работы при небольшом расходе и высоком давлении, с рабочим расходом 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 путем регулирования давления и расхода на выходе насоса.
3. Испаритель
В испарителе используется испаритель с воздушной баней, также известный как испаритель с температурой воздуха, который представляет собой конструкцию из звездчатых ребристых трубок. Жидкий кислород испаряется до кислорода нормальной температуры за счет естественного конвекционного нагрева воздуха. Система оснащена двумя испарителями. Обычно используется один испаритель. Когда температура низкая и испарительная способность 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 накопительного и буферного устройства системы, которое может дополнять мгновенную подачу кислорода и уравновешивать давление в системе, чтобы избежать колебаний и ударов. Система использует набор резервуаров для хранения газа и основного трубопровода подачи кислорода совместно с резервной системой генерации кислорода, полностью используя оригинальное оборудование. Максимальное давление хранения газа и максимальная вместимость газохранилища составляют 250 м³. С целью увеличения расхода подачи воздуха диаметр основного трубопровода подачи кислорода от карбюратора к воздухохранилищу изменен с DN65 на DN100, чтобы обеспечить достаточную производительность системы по подаче кислорода.
5. Устройство регулирования давления.
В системе установлены два комплекта устройств регулирования давления. Первый комплект представляет собой устройство регулирования давления резервуара для хранения жидкого кислорода. Небольшая часть жидкого кислорода испаряется небольшим карбюратором в нижней части резервуара для хранения и поступает в газовую фазу в резервуар для хранения через верхнюю часть резервуара для хранения. Обратный трубопровод насоса 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, которое использует клапан регулирования давления на выходе воздуха из исходного резервуара для хранения газа для регулировки давления в основном трубопроводе подачи кислорода в соответствии с кислородным давлением.по требованию.
6.Устройство безопасности
Система подачи жидкого кислорода оснащена множеством предохранительных устройств. Резервуар для хранения оснащен индикаторами давления и уровня жидкости, а выходной трубопровод насоса жидкого кислорода оснащен индикаторами давления, чтобы оператор мог в любой момент контролировать состояние системы. На промежуточном трубопроводе от карбюратора к воздухохранилищу 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, вентиляционным клапаном, обратным клапаном и т. д., что эффективно обеспечивает безопасную и надежную работу системы.
Эксплуатация и обслуживание системы подачи жидкого кислорода
Система подачи жидкого кислорода представляет собой систему с низким температурным давлением и имеет строгие процедуры эксплуатации и технического обслуживания. Неправильная эксплуатация и неправильное обслуживание могут привести к серьезным авариям. Поэтому особое внимание следует уделять безопасному использованию и обслуживанию системы.
Персонал по эксплуатации и техническому обслуживанию системы может занять эту должность только после специальной подготовки. Они должны владеть составом и характеристиками системы, быть знакомы с работой различных частей системы и правилами техники безопасности.
Резервуар для хранения жидкого кислорода, испаритель и резервуар для хранения газа представляют собой сосуды под давлением, которые можно использовать только после получения сертификата на использование специального оборудования от местного бюро технологии и контроля качества. Манометр и предохранительный клапан в системе необходимо регулярно проверять, а запорный клапан и индикаторный прибор на трубопроводе следует регулярно проверять на чувствительность и надежность.
Теплоизоляционные характеристики резервуара для хранения жидкого кислорода зависят от степени вакуума в промежуточном слое между внутренним и внешним цилиндрами резервуара для хранения. Как только степень вакуума будет нарушена, жидкий кислород будет быстро подниматься и расширяться. Поэтому, когда степень вакуума не повреждена или нет необходимости снова засыпать перлитный песок для вакуумирования, строго запрещается разбирать вакуумный клапан резервуара для хранения. Во время использования вакуумные характеристики резервуара для хранения жидкого кислорода можно оценить, наблюдая за количеством улетучивания жидкого кислорода.
Во время использования системы должна быть создана система регулярного патрулирования для мониторинга и регистрации давления, уровня жидкости, температуры и других ключевых параметров системы в режиме реального времени, понимания тенденции изменения системы и своевременного уведомления профессиональных технических специалистов. для решения нестандартных проблем.
Время публикации: 02 декабря 2021 г.
