液体酸素供給システムの応用

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近年の当社の生産規模の急速な拡大に伴い、製鉄における酸素消費量は増加し続けており、酸素供給の信頼性と経済性に対する要求はますます高まっています。酸素生産工場には小規模酸素生産システムが 2 台あり、最大酸素生産量は 800 m3/h にすぎず、製鉄ピーク時の酸素需要を満たすのは困難です。酸素の圧力と流量が不十分になることがよくあります。製鋼の合間には、大量の酸素を空にすることしかできず、現在の生産モードに適応できないだけでなく、酸素消費コストが高くつき、省エネ、消費量削減、コストの要件を満たしていません。したがって、既存の酸素発生システムを改善する必要があります。

液体酸素供給とは、貯蔵した液体酸素を加圧・気化させて酸素に変えるものです。標準状態では、1 m3 の液体酸素を気化させて 800 m3 の酸素を生成できます。新しい酸素供給プロセスとして、酸素製造工場における既存の酸素製造システムと比較して、次の明らかな利点があります。

1. システムはいつでも起動および停止できるため、企業の現在の生産モードに適しています。

2. システムの酸素供給は、十分な流量と安定した圧力で、需要に応じてリアルタイムで調整できます。

3. このシステムには、プロセスが簡単、損失が少なく、操作とメンテナンスが便利で、酸素生成コストが低いという利点があります。

4. 酸素の純度は 99% 以上に達することができ、酸素量の削減に役立ちます。

液体酸素供給システムのプロセスと構成

主に製鉄会社の製鋼用酸素と鍛造会社のガス切断用酸素を供給するシステムです。後者は酸素の使用量が少ないため無視できます。製鉄会社の主な酸素消費設備は電気炉 2 台と精錬炉 2 台で、酸素を断続的に使用します。統計によると、製鉄のピーク時の最大酸素消費量は 2000 m3/h 以上、最大酸素消費量の持続時間、炉前の動的酸素圧力は 2000 m3/h 以上である必要があります。

液体酸素容量と時間当たりの最大酸素供給量という 2 つの重要なパラメータは、システムのタイプを選択するために決定されます。合理性、経済性、安定性、安全性を総合的に考慮した上で、システムの液体酸素容量は50m3、最大酸素供給量は3000m3/hと定められています。そのため、システム全体のプロセスや構成を設計し、オリジナルの機器を最大限に活用することをベースにシステムを最適化します。

1. 液体酸素貯蔵タンク

液体酸素貯蔵タンクは液体酸素を -183 度で貯蔵します。システム全体のガス源となります。構造は垂直二重真空粉体断熱形式を採用しており、床面積が小さく、断熱性能が優れています。貯蔵タンクの設計圧力、有効容積 50 m3、通常の作動圧力 - および作動液面 10 m3 ~ 40 m3。貯蔵タンクの底部にある液体充填口は車載充填基準に従って設計されており、液体酸素は外部のタンクローリーによって充填されます。

2. 液体酸素ポンプ

液体酸素ポンプは、貯蔵タンク内の液体酸素を加圧してキャブレターに送ります。システム内の唯一の電源ユニットです。システムの信頼性の高い動作を確保し、いつでも起動および停止のニーズを満たすために、2 つの同一の液体酸素ポンプが構成されており、1 つは使用用、もう 1 つはスタンバイ用です。。液体酸素ポンプは、小流量および高圧の作動条件に適応するために水平ピストン極低温ポンプを採用しており、作動流量は2000〜4000 L / hで出口圧力があり、ポンプの作動頻度は次のようにリアルタイムで設定できます。システムの酸素要求量と酸素供給量は、ポンプ出口の圧力と流量を調整することで調整できます。

3. ヴェポライザー

気化器はスターフィンチューブ構造のエアバス気化器、別名温熱気化器を採用しています。液体酸素は空気の自然対流加熱により気化して常温酸素となります。このシステムには 2 つの気化器が装備されています。通常は 1 つのヴェポライザーが使用されます。気温が低く、1 台の気化器では気化能力が不足する場合、2 台の気化器を切り替えたり、同時に使用したりすることで、十分な酸素供給を確保できます。

4. 空気貯蔵タンク

空気貯蔵タンクは、システムの貯蔵および緩衝装置として気化した酸素を貯蔵し、瞬​​間的な酸素供給を補い、システムの圧力のバランスをとって変動や衝撃を回避します。このシステムは、ガス貯蔵タンクと主酸素供給パイプラインのセットを予備酸素生成システムと共有し、オリジナルの設備を最大限に活用します。ガス貯蔵タンクの最大ガス貯蔵圧力および最大ガス貯蔵容量は250m3です。空気供給流量を増やすため、キャブレターから空気貯蔵タンクまでの酸素供給主管径をDN65からDN100に変更し、システムの十分な酸素供給能力を確保しました。

5. 圧力調整装置

システムには 2 組の圧力調整装置が設置されています。最初のセットは液体酸素貯蔵タンクの圧力調整装置です。液体酸素の少量は、貯蔵タンクの底部にある小さな気化器によって気化され、貯蔵タンクの上部を通って貯蔵タンク内の気相部分に入ります。液体酸素ポンプの戻りパイプラインは、気液混合物の一部を貯蔵タンクに戻し、貯蔵タンクの作動圧力を調整し、液体出口環境を改善します。2番目のセットは酸素供給圧力調整装置で、元のガス貯蔵タンクの空気出口にある圧力調整バルブを使用して、酸素量に応じてメイン酸素供給パイプライン内の圧力を調整します。要求に応じて.

6.安全装置

液体酸素供給システムには複数の安全装置が装備されています。貯蔵タンクには圧力インジケーターと液面インジケーターが装備されており、液体酸素ポンプの出口パイプラインには圧力インジケーターが装備されており、オペレーターがいつでもシステムの状態を監視できます。温度センサーと圧力センサーは、キャブレターから空気貯蔵タンクまでの中間パイプラインに設置されており、システムの圧力信号と温度信号をフィードバックしてシステム制御に参加できます。酸素温度が低すぎる場合、または圧力が高すぎる場合、システムは自動的に停止し、低温や過圧による事故を防ぎます。システムの各パイプラインには安全弁、通気弁、逆止弁などが装備されており、システムの安全で信頼性の高い動作が効果的に保証されます。

液体酸素供給システムの運用・保守

液体酸素供給システムは低温圧力システムであるため、厳格な操作手順とメンテナンス手順が必要です。誤操作や不適切なメンテナンスは重大な事故につながります。したがって、システムの安全な使用とメンテナンスには特別な注意を払う必要があります。

システムの運用保守担当者は、特別な訓練を受けた後にのみ就任できます。システムの構成と特性を理解し、システムの各部の操作と安全操作規定に精通している必要があります。

液体酸素貯蔵タンク、気化器、ガス貯蔵タンクは圧力容器であり、地方技術品質監督局から特別設備使用証明書を取得した場合にのみ使用できます。システム内の圧力計と安全弁は定期的に検査に提出する必要があり、パイプライン上のストップバルブと指示計器は感度と信頼性を定期的に検査する必要があります。

液体酸素貯蔵タンクの断熱性能は、貯蔵タンクの内筒と外筒の間の中間層の真空度に依存します。真空度が損なわれると液体酸素は上昇し、急激に膨張します。したがって、真空度が損なわれていない場合や再度真空にする必要がない場合には、貯蔵タンクの真空バルブの分解は厳禁です。使用中に液体酸素の揮発量を観察することで、液体酸素貯蔵タンクの真空性能を推定することができます。

システムの使用中、システムの圧力、液面、温度、その他の主要なパラメータをリアルタイムで監視および記録し、システムの変化傾向を把握し、専門技術者に適時に通知する定期巡回検査システムを確立する必要があります。異常な問題に対処するため。


投稿時間: 2021 年 12 月 2 日