S brzim širenjem proizvodnje tvrtke posljednjih godina, potrošnja kisika za proizvodnju čelika i dalje raste, a zahtjevi za pouzdanošću i ekonomičnošću opskrbe kisikom sve su veći. U radionici za proizvodnju kisika postoje dva seta malih sustava za proizvodnju kisika, maksimalna proizvodnja kisika je samo 800 m3/h, što je teško zadovoljiti potražnju za kisikom na vrhuncu proizvodnje čelika. Često se javlja nedovoljan tlak i protok kisika. Tijekom intervala proizvodnje čelika, velika količina kisika može se isprazniti, što ne samo da se ne prilagođava trenutnom načinu proizvodnje, već uzrokuje i visoke troškove potrošnje kisika te ne zadovoljava zahtjeve uštede energije, smanjenja potrošnje, smanjenja troškova i povećanja učinkovitosti, stoga je potrebno poboljšati postojeći sustav za proizvodnju kisika.
Opskrba tekućim kisikom služi za pretvaranje uskladištenog tekućeg kisika u kisik nakon tlačenja i isparavanja. U standardnom stanju, 1 m³ tekućeg kisika može se ispariti u 800 m3 kisika. Kao novi proces opskrbe kisikom, u usporedbi s postojećim sustavom proizvodnje kisika u radionici za proizvodnju kisika, ima sljedeće očite prednosti:
1. Sustav se može pokrenuti i zaustaviti u bilo kojem trenutku, što je prikladno za trenutni način proizvodnje tvrtke.
2. Opskrba kisikom sustava može se podešavati u stvarnom vremenu prema potrebi, uz dovoljan protok i stabilan tlak.
3. Sustav ima prednosti jednostavnog procesa, malih gubitaka, praktičnog rada i održavanja te niskih troškova proizvodnje kisika.
4. Čistoća kisika može doseći više od 99%, što pogoduje smanjenju količine kisika.
Proces i sastav sustava za opskrbu tekućim kisikom
Sustav uglavnom opskrbljuje kisikom za proizvodnju čelika u čeličani i kisikom za plinsko rezanje u kovačnici. Potonji troši manje kisika i može se zanemariti. Glavna oprema za potrošnju kisika u čeličani su dvije elektrolučne peći i dvije peći za rafiniranje, koje povremeno koriste kisik. Prema statistikama, tijekom vrhunca proizvodnje čelika, maksimalna potrošnja kisika je ≥ 2000 m3/h, trajanje maksimalne potrošnje kisika, a dinamički tlak kisika ispred peći mora biti ≥ 2000 m³/h.
Za odabir tipa sustava potrebno je odrediti dva ključna parametra: kapacitet tekućeg kisika i maksimalna opskrba kisikom po satu. Uzimajući u obzir racionalnost, ekonomičnost, stabilnost i sigurnost, kapacitet tekućeg kisika sustava određen je na 50 m³, a maksimalna opskrba kisikom 3000 m³/h. Stoga se projektira proces i sastav cijelog sustava. Sustav se zatim optimizira na temelju potpunog korištenja originalne opreme.
1. Spremnik tekućeg kisika
Spremnik tekućeg kisika pohranjuje tekući kisik na -183℃i izvor je plina za cijeli sustav. Struktura usvaja vertikalnu dvoslojnu vakuumsku izolaciju u prahu, s malom površinom poda i dobrim izolacijskim performansama. Projektirani tlak spremnika, efektivni volumen od 50 m³, normalni radni tlak - i razina radne tekućine od 10 m³-40 m³. Otvor za punjenje tekućinom na dnu spremnika dizajniran je prema standardu za punjenje na vozilu, a tekući kisik puni se vanjskim kamionom-cisternom.
2. Pumpa za tekući kisik
Pumpa za tekući kisik tlači tekući kisik u spremniku i šalje ga u rasplinjač. To je jedina pogonska jedinica u sustavu. Kako bi se osigurao pouzdan rad sustava i zadovoljile potrebe pokretanja i zaustavljanja u bilo kojem trenutku, konfigurirane su dvije identične pumpe za tekući kisik, jedna za upotrebu, a jedna za stanje pripravnosti.Pumpa za tekući kisik koristi horizontalnu klipnu kriogenu pumpu kako bi se prilagodila radnim uvjetima malog protoka i visokog tlaka, s radnim protokom od 2000-4000 L/h i izlaznim tlakom. Radna frekvencija pumpe može se podesiti u stvarnom vremenu prema potrebi za kisikom, a opskrba kisikom sustava može se prilagoditi podešavanjem tlaka i protoka na izlazu pumpe.
3. Isparivač
Isparivač koristi isparivač u zračnoj kupelji, također poznat kao isparivač temperature zraka, koji ima strukturu zvjezdaste rebraste cijevi. Tekući kisik isparava se u kisik normalne temperature prirodnim konvekcijskim zagrijavanjem zraka. Sustav je opremljen s dva isparivača. Obično se koristi jedan isparivač. Kada je temperatura niska i kapacitet isparavanja jednog isparivača nije dovoljan, dva isparivača mogu se zamijeniti ili koristiti istovremeno kako bi se osigurala dovoljna opskrba kisikom.
4. Spremnik zraka
Spremnik zraka pohranjuje ispareni kisik kao skladište i međuspremnik sustava, što može nadopuniti trenutnu opskrbu kisikom i uravnotežiti tlak sustava kako bi se izbjegle fluktuacije i udari. Sustav dijeli set spremnika plina i glavnog cjevovoda za dovod kisika s rezervnim sustavom za proizvodnju kisika, čime se u potpunosti iskorištava originalna oprema. Maksimalni tlak skladištenja plina i maksimalni kapacitet spremnika plina iznose 250 m³. Kako bi se povećao protok dovoda zraka, promjer glavne cijevi za dovod kisika od rasplinjača do spremnika zraka mijenja se s DN65 na DN100 kako bi se osigurao dovoljan kapacitet opskrbe kisikom sustava.
5. Uređaj za regulaciju tlaka
U sustavu su postavljena dva seta uređaja za regulaciju tlaka. Prvi set je uređaj za regulaciju tlaka u spremniku tekućeg kisika. Mali dio tekućeg kisika isparava se malim rasplinjačem na dnu spremnika i ulazi u plinoviti dio u spremniku kroz vrh spremnika. Povratni cjevovod pumpe tekućeg kisika također vraća dio smjese plina i tekućine u spremnik, kako bi se prilagodio radni tlak spremnika i poboljšalo okruženje za izlaz tekućine. Drugi set je uređaj za regulaciju tlaka dovoda kisika, koji koristi ventil za regulaciju tlaka na izlazu zraka iz originalnog spremnika plina za podešavanje tlaka u glavnom cjevovodu za dovod kisika prema kisiku.na zahtjev.
6.Sigurnosni uređaj
Sustav za opskrbu tekućim kisikom opremljen je višestrukim sigurnosnim uređajima. Spremnik je opremljen indikatorima tlaka i razine tekućine, a izlazni cjevovod pumpe za tekući kisik opremljen je indikatorima tlaka kako bi operater mogao u bilo kojem trenutku pratiti stanje sustava. Senzori temperature i tlaka postavljeni su na međucjevovodu od rasplinjača do spremnika zraka, koji mogu slati signale tlaka i temperature sustava i sudjelovati u kontroli sustava. Kada je temperatura kisika preniska ili je tlak previsok, sustav će se automatski zaustaviti kako bi se spriječile nesreće uzrokovane niskom temperaturom i previsokim tlakom. Svaki cjevovod sustava opremljen je sigurnosnim ventilom, odzračnim ventilom, nepovratnim ventilom itd., što učinkovito osigurava siguran i pouzdan rad sustava.
Rad i održavanje sustava za opskrbu tekućim kisikom
Kao sustav niskog tlaka, sustav opskrbe tekućim kisikom ima stroge postupke rada i održavanja. Nepravilan rad i nepravilno održavanje dovest će do ozbiljnih nesreća. Stoga posebnu pozornost treba posvetiti sigurnoj upotrebi i održavanju sustava.
Osoblje za upravljanje i održavanje sustava može preuzeti radno mjesto tek nakon posebne obuke. Moraju savladati sastav i karakteristike sustava, biti upoznati s radom različitih dijelova sustava i sigurnosnim propisima o radu.
Spremnik tekućeg kisika, isparivač i spremnik plina su tlačne posude koje se mogu koristiti samo nakon dobivanja certifikata za korištenje posebne opreme od lokalnog ureda za tehnologiju i nadzor kvalitete. Manometar i sigurnosni ventil u sustavu moraju se redovito pregledavati, a zaporni ventil i indikatorski instrument na cjevovodu treba redovito pregledavati radi osjetljivosti i pouzdanosti.
Toplinska izolacija spremnika tekućeg kisika ovisi o stupnju vakuuma međusloja između unutarnjeg i vanjskog cilindra spremnika. Nakon što se stupanj vakuuma ošteti, tekući kisik će se brzo podići i širiti. Stoga, kada stupanj vakuuma nije oštećen ili nije potrebno ponovno napuniti perlitnim pijeskom za vakuumiranje, strogo je zabranjeno rastavljati vakuumski ventil spremnika. Tijekom upotrebe, vakuumska učinkovitost spremnika tekućeg kisika može se procijeniti promatranjem količine isparavanja tekućeg kisika.
Tijekom korištenja sustava, mora se uspostaviti redoviti sustav patrolnih inspekcija kako bi se u stvarnom vremenu pratio i bilježio tlak, razina tekućine, temperatura i drugi ključni parametri sustava, razumio trend promjena sustava i pravovremeno obavijestili profesionalni tehničari za rješavanje abnormalnih problema.
Vrijeme objave: 02.12.2021.
