Med den snabba expansionen av företagets produktionsskala under senare år fortsätter syreförbrukningen för ståltillverkning att öka, och kraven på tillförlitlighet och ekonomi i syreförsörjningen blir allt högre. Det finns två uppsättningar småskaliga syreproduktionssystem i syreproduktionsverkstaden, den maximala syreproduktionen är endast 800 m3/h, vilket är svårt att möta syrebehovet vid ståltillverkningens topp. Otillräckligt syretryck och flöde uppstår ofta. Under ståltillverkningsintervallet kan en stor mängd syre bara tömmas, vilket inte bara inte anpassar sig till det nuvarande produktionsläget, utan också orsakar höga syreförbrukningskostnader och uppfyller inte kraven på energibesparing, förbrukningsminskning, kostnadsminskning och effektivitetsökning, därför behöver det befintliga syreproduktionssystemet förbättras.
Flytande syretillförsel är att omvandla det lagrade flytande syret till syre efter trycksättning och förångning. Under standardtillstånd kan 1 m³ flytande syre förångas till 800 m3 syre. Som en ny syretillförselprocess har den, jämfört med det befintliga syreproduktionssystemet i syreproduktionsverkstaden, följande uppenbara fördelar:
1. Systemet kan startas och stoppas när som helst, vilket är lämpligt för företagets nuvarande produktionsläge.
2. Systemets syretillförsel kan justeras i realtid efter behov, med tillräckligt flöde och stabilt tryck.
3. Systemet har fördelarna med enkel process, liten förlust, bekväm drift och underhåll samt låg syreproduktionskostnad.
4. Syreets renhet kan nå mer än 99%, vilket bidrar till att minska mängden syre.
Process och sammansättning av flytande syreförsörjningssystem
Systemet levererar huvudsakligen syre för ståltillverkning i ståltillverkningsföretag och syre för gasskärning i smidesföretag. Det senare använder mindre syre och kan ignoreras. Ståltillverkningsföretagets huvudsakliga syreförbrukningsutrustning är två ljusbågsugnar och två raffineringsugnar, som använder syre intermittent. Enligt statistik är den maximala syreförbrukningen under ståltillverkningens topp ≥ 2000 m³/h, varaktigheten för maximal syreförbrukning, och det dynamiska syretrycket framför ugnen krävs att vara ≥ 2000 m³/h.
De två nyckelparametrarna, kapaciteten för flytande syre och maximal syretillförsel per timme, ska bestämmas för val av systemtyp. Med utgångspunkt i omfattande beaktande av rationalitet, ekonomi, stabilitet och säkerhet bestäms systemets kapacitet för flytande syre till 50 m³ och den maximala syretillförseln till 3000 m³/h. Därför utformas processen och sammansättningen av hela systemet. Sedan optimeras systemet med utgångspunkt i att originalutrustningen utnyttjas fullt ut.
1. Tank för flytande syre
Tanken för flytande syre lagrar flytande syre vid -183℃och är gaskällan för hela systemet. Strukturen använder vertikal dubbelskikts vakuumpulverisolering, med liten golvyta och god isoleringsprestanda. Lagringstankens designtryck, effektiv volym på 50 m³, normalt arbetstryck - och arbetsvätskenivå på 10 m³-40 m³. Vätskepåfyllningsporten i botten av lagringstanken är utformad enligt den inbyggda påfyllningsstandarden, och det flytande syret fylls på av den externa tankbilen.
2. Pump för flytande syre
Pumpen för flytande syre trycksätter det flytande syret i ackumulatortanken och skickar det till förgasaren. Det är den enda kraftenheten i systemet. För att säkerställa systemets tillförlitliga drift och möta behovet av start och stopp när som helst är två identiska pumpar för flytande syre konfigurerade, en för användning och en för standby.Flytande syrepumpen använder en horisontell kolvpump med kryogen kolv för att anpassa sig till arbetsförhållanden med litet flöde och högt tryck, med ett arbetsflöde på 2000-4000 L/h och utloppstryck. Pumpens arbetsfrekvens kan ställas in i realtid beroende på syrebehovet, och systemets syretillförsel kan justeras genom att justera trycket och flödet vid pumputloppet.
3. Förångare
Förångaren använder en luftbadsförångare, även känd som lufttemperaturförångare, som är en stjärnfenad rörstruktur. Det flytande syret förångas till syre med normal temperatur genom naturlig konvektionsuppvärmning av luften. Systemet är utrustat med två förångare. Normalt används en förångare. När temperaturen är låg och förångningskapaciteten hos en enda förångare är otillräcklig kan de två förångarna bytas eller användas samtidigt för att säkerställa tillräcklig syretillförsel.
4. Luftlagringstank
Luftlagringstanken lagrar förångat syre som systemets lagrings- och buffertanordning, vilket kan komplettera den omedelbara syretillförseln och balansera systemets tryck för att undvika fluktuationer och stötar. Systemet delar en uppsättning gaslagringstank och huvudsaklig syretillförselledning med reservsystemet för syregenerering, vilket utnyttjar originalutrustningen fullt ut. Det maximala gaslagringstrycket och den maximala gaslagringskapaciteten för gaslagringstanken är 250 m³. För att öka luftflödet har diametern på huvudsyretillförselröret från förgasaren till luftlagringstanken ändrats från DN65 till DN100 för att säkerställa systemets tillräckliga syretillförselkapacitet.
5. Tryckreglerande anordning
Två uppsättningar tryckreglerande anordningar är installerade i systemet. Den första uppsättningen är tryckregleringsanordningen för lagringstanken för flytande syre. En liten del av det flytande syret förångas av en liten förgasare i botten av lagringstanken och kommer in i gasfasdelen i lagringstanken genom toppen av lagringstanken. Returledningen för den flytande syrepumpen returnerar också en del av gas-vätskeblandningen till lagringstanken för att justera lagringstankens arbetstryck och förbättra vätskeutloppsmiljön. Den andra uppsättningen är tryckregleringsanordningen för syretillförseln, som använder tryckregleringsventilen vid luftutloppet på den ursprungliga gaslagringstanken för att justera trycket i huvudledningen för syretillförseln enligt syrenivån.efterfrågan.
6.Säkerhetsanordning
Systemet för flytande syreförsörjning är utrustat med flera säkerhetsanordningar. Lagringstanken är utrustad med tryck- och vätskenivåindikatorer, och utloppsröret från flytande syrepumpen är utrustat med tryckindikatorer för att underlätta för operatören att övervaka systemets status när som helst. Temperatur- och trycksensorer är placerade på mellanledningen från förgasaren till luftlagringstanken, vilka kan mata tillbaka systemets tryck- och temperatursignaler och delta i systemstyrningen. När syretemperaturen är för låg eller trycket är för högt stoppas systemet automatiskt för att förhindra olyckor orsakade av låg temperatur och övertryck. Varje rörledning i systemet är utrustad med säkerhetsventil, avluftningsventil, backventil etc., vilket effektivt säkerställer systemets säker och tillförlitliga drift.
Drift och underhåll av flytande syreförsörjningssystem
Eftersom det är ett lågtemperaturtryckssystem har ett system för flytande syre strikta drifts- och underhållsprocedurer. Felaktig användning och underhåll leder till allvarliga olyckor. Därför bör särskild uppmärksamhet ägnas åt säker användning och underhåll av systemet.
Systemets drift- och underhållspersonal kan endast tillträda tjänsten efter särskild utbildning. De måste behärska systemets sammansättning och egenskaper, vara bekanta med hur systemets olika delar fungerar och säkerhetsföreskrifterna.
Flytande syretankar, förångare och gastankar är tryckkärl som endast får användas efter att ett certifikat för användning av specialutrustning har erhållits från den lokala myndigheten för teknik och kvalitetsövervakning. Tryckmätaren och säkerhetsventilen i systemet måste regelbundet inspekteras, och stoppventilen och indikeringsinstrumentet på rörledningen bör regelbundet inspekteras för känslighet och tillförlitlighet.
Värmeisoleringsprestanda hos tanken för flytande syre beror på vakuumgraden hos mellanskiktet mellan tankens inre och yttre cylindrar. När vakuumgraden är skadad kommer det flytande syret att stiga och expandera snabbt. Därför är det strängt förbjudet att demontera lagringstankens vakuumventil när vakuumgraden inte är skadad eller det inte är nödvändigt att fylla på perlitsand för att vakuumisera igen. Under användning kan vakuumprestandan hos tanken för flytande syre uppskattas genom att observera mängden förångning av flytande syre.
Under systemets användning ska ett regelbundet inspektionssystem upprättas för att övervaka och registrera systemets tryck, vätskenivå, temperatur och andra viktiga parametrar i realtid, förstå systemets förändringstrend och i tid meddela professionella tekniker för att hantera onormala problem.
Publiceringstid: 2 december 2021
