Con la rapida espansione della scala di produzione dell'azienda negli ultimi anni, il consumo di ossigeno per la produzione dell'acciaio continua ad aumentare e i requisiti di affidabilità ed economia della fornitura di ossigeno sono sempre più elevati. Ci sono due serie di sistemi di produzione di ossigeno su piccola scala nell'officina di produzione di ossigeno, la produzione massima di ossigeno è di soli 800 m3/h, il che è difficile da soddisfare la domanda di ossigeno al culmine della produzione dell'acciaio. Spesso si verificano pressione e flusso di ossigeno insufficienti. Durante l'intervallo di produzione dell'acciaio, può essere solo svuotata una grande quantità di ossigeno, il che non solo non si adatta all'attuale modalità di produzione, ma causa anche elevati costi di consumo di ossigeno e non soddisfa i requisiti di risparmio energetico, riduzione dei consumi, costi riduzione e aumento dell’efficienza, pertanto, il sistema di generazione dell’ossigeno esistente deve essere migliorato.
La fornitura di ossigeno liquido consiste nel trasformare l'ossigeno liquido immagazzinato in ossigeno dopo la pressurizzazione e la vaporizzazione. In condizioni standard, 1 m³ di ossigeno liquido può essere vaporizzato in 800 m3 di ossigeno. Essendo un nuovo processo di fornitura di ossigeno, rispetto al sistema di produzione di ossigeno esistente nell'officina di produzione di ossigeno, presenta i seguenti evidenti vantaggi:
1. Il sistema può essere avviato e arrestato in qualsiasi momento, in base all'attuale modalità di produzione dell'azienda.
2. La fornitura di ossigeno del sistema può essere regolata in tempo reale in base alla richiesta, con flusso sufficiente e pressione stabile.
3. Il sistema presenta i vantaggi di un processo semplice, piccole perdite, funzionamento e manutenzione convenienti e bassi costi di produzione dell'ossigeno.
4. La purezza dell'ossigeno può raggiungere oltre il 99%, il che favorisce la riduzione della quantità di ossigeno.
Processo e composizione del sistema di fornitura di ossigeno liquido
Il sistema fornisce principalmente ossigeno per la produzione dell'acciaio in un'azienda siderurgica e ossigeno per il taglio del gas in un'azienda di forgiatura. Quest'ultimo utilizza meno ossigeno e può essere ignorato. Le principali apparecchiature per il consumo di ossigeno dell'azienda siderurgica sono due forni elettrici ad arco e due forni di raffinazione, che utilizzano l'ossigeno in modo intermittente. Secondo le statistiche, durante il picco della produzione dell'acciaio, il consumo massimo di ossigeno è ≥ 2000 m3 / h, la durata del consumo massimo di ossigeno e la pressione dinamica dell'ossigeno davanti al forno deve essere ≥ 2000 m³/h.
I due parametri chiave della capacità di ossigeno liquido e della fornitura massima di ossigeno all'ora devono essere determinati per la selezione del tipo di sistema. Sulla base di una considerazione globale di razionalità, economia, stabilità e sicurezza, la capacità di ossigeno liquido del sistema è determinata in 50 m³ e la fornitura massima di ossigeno è di 3000 m³ / h. pertanto, vengono progettati il processo e la composizione dell'intero sistema, quindi il sistema viene ottimizzato sulla base del pieno utilizzo dell'apparecchiatura originale.
1. Serbatoio di stoccaggio dell'ossigeno liquido
Il serbatoio di stoccaggio dell'ossigeno liquido immagazzina l'ossigeno liquido a -183℃ed è la fonte di gas dell'intero sistema. La struttura adotta la forma isolante verticale in polvere sottovuoto a doppio strato, con piccola superficie e buone prestazioni di isolamento. La pressione di progetto del serbatoio di stoccaggio, un volume effettivo di 50 m³, una pressione di esercizio normale e un livello del liquido di lavoro di 10 m³-40 m³. L'apertura di riempimento del liquido sul fondo del serbatoio di stoccaggio è progettata secondo lo standard di riempimento di bordo e l'ossigeno liquido viene riempito dall'autocisterna esterna.
2. Pompa per ossigeno liquido
La pompa dell'ossigeno liquido pressurizza l'ossigeno liquido nel serbatoio di stoccaggio e lo invia al carburatore. È l'unica unità di potenza del sistema. Per garantire il funzionamento affidabile del sistema e soddisfare le esigenze di avvio e arresto in qualsiasi momento, sono configurate due pompe identiche per ossigeno liquido, una per l'uso e una per lo standby. La pompa per ossigeno liquido adotta una pompa criogenica a pistoni orizzontali per adattarsi alle condizioni di lavoro di piccolo flusso e alta pressione, con flusso di lavoro di 2000-4000 L/h e pressione di uscita. La frequenza di lavoro della pompa può essere impostata in tempo reale secondo la richiesta di ossigeno e l'apporto di ossigeno del sistema possono essere regolati regolando la pressione e il flusso all'uscita della pompa.
3. Vaporizzatore
Il vaporizzatore adotta un vaporizzatore a bagno d'aria, noto anche come vaporizzatore a temperatura dell'aria, che è una struttura a tubo con alette a stella. L'ossigeno liquido viene vaporizzato in ossigeno a temperatura normale mediante riscaldamento per convezione naturale dell'aria. Il sistema è dotato di due vaporizzatori. Normalmente viene utilizzato un vaporizzatore. Quando la temperatura è bassa e la capacità di vaporizzazione di un singolo vaporizzatore è insufficiente, i due vaporizzatori possono essere scambiati o utilizzati contemporaneamente per garantire un apporto di ossigeno sufficiente.
4. Serbatoio di accumulo dell'aria
Il serbatoio di stoccaggio dell'aria immagazzina l'ossigeno vaporizzato come dispositivo di stoccaggio e buffer del sistema, che può integrare la fornitura istantanea di ossigeno e bilanciare la pressione del sistema per evitare fluttuazioni e impatti. Il sistema condivide un set di serbatoi di stoccaggio del gas e una tubazione principale di fornitura di ossigeno con il sistema di generazione di ossigeno in standby, sfruttando appieno l'attrezzatura originale. La pressione massima di stoccaggio del gas e la capacità massima di stoccaggio del gas del serbatoio di stoccaggio del gas sono 250 m³. Per aumentare il flusso di alimentazione dell'aria, il diametro del tubo principale di alimentazione dell'ossigeno dal carburatore al serbatoio di stoccaggio dell'aria viene modificato da DN65 a DN100 per garantire una sufficiente capacità di alimentazione di ossigeno del sistema.
5. Dispositivo di regolazione della pressione
Nel sistema sono installati due set di dispositivi di regolazione della pressione. Il primo set è il dispositivo di regolazione della pressione del serbatoio di stoccaggio dell'ossigeno liquido. Una piccola parte di ossigeno liquido viene vaporizzata da un piccolo carburatore sul fondo del serbatoio di stoccaggio ed entra nella parte in fase gassosa nel serbatoio di stoccaggio attraverso la parte superiore del serbatoio di stoccaggio. La tubazione di ritorno della pompa dell'ossigeno liquido restituisce anche una parte della miscela gas-liquido al serbatoio di stoccaggio, in modo da regolare la pressione di esercizio del serbatoio di stoccaggio e migliorare l'ambiente di uscita del liquido. Il secondo set è il dispositivo di regolazione della pressione di alimentazione dell'ossigeno, che utilizza la valvola di regolazione della pressione all'uscita dell'aria del serbatoio di stoccaggio del gas originale per regolare la pressione nella tubazione principale di alimentazione dell'ossigeno in base all'ossigenoen richiesta.
6.Dispositivo di sicurezza
Il sistema di erogazione dell'ossigeno liquido è dotato di molteplici dispositivi di sicurezza. Il serbatoio di stoccaggio è dotato di indicatori di pressione e di livello del liquido e la tubazione di uscita della pompa di ossigeno liquido è dotata di indicatori di pressione per facilitare all'operatore il monitoraggio dello stato del sistema in qualsiasi momento. Sulla tubazione intermedia dal carburatore al serbatoio dell'aria sono installati sensori di temperatura e pressione, che possono restituire i segnali di pressione e temperatura del sistema e partecipare al controllo del sistema. Quando la temperatura dell'ossigeno è troppo bassa o la pressione è troppo alta, il sistema si fermerà automaticamente per prevenire incidenti causati dalla bassa temperatura e dalla sovrapressione. Ogni tubazione del sistema è dotata di valvola di sicurezza, valvola di sfiato, valvola di ritegno, ecc., che garantisce efficacemente il funzionamento sicuro e affidabile del sistema.
Funzionamento e manutenzione del sistema di fornitura di ossigeno liquido
Essendo un sistema di pressione a bassa temperatura, il sistema di fornitura di ossigeno liquido presenta rigorose procedure di funzionamento e manutenzione. Un uso improprio e una manutenzione impropria porteranno a gravi incidenti. Pertanto, è necessario prestare particolare attenzione all'uso sicuro e alla manutenzione del sistema.
Il personale addetto al funzionamento e alla manutenzione dell'impianto può assumere l'incarico solo dopo una formazione specifica. Devono padroneggiare la composizione e le caratteristiche del sistema, avere familiarità con il funzionamento delle varie parti del sistema e le norme di funzionamento di sicurezza.
Il serbatoio di stoccaggio dell'ossigeno liquido, il vaporizzatore e il serbatoio di stoccaggio del gas sono recipienti a pressione che possono essere utilizzati solo dopo aver ottenuto il certificato di utilizzo dell'attrezzatura speciale dall'ufficio locale di tecnologia e supervisione della qualità. Il manometro e la valvola di sicurezza del sistema devono essere sottoposti a ispezione regolarmente, mentre la sensibilità e l'affidabilità della valvola di arresto e dello strumento indicatore sulla tubazione devono essere ispezionati regolarmente.
Le prestazioni di isolamento termico del serbatoio di stoccaggio dell'ossigeno liquido dipendono dal grado di vuoto dello strato intermedio tra i cilindri interno ed esterno del serbatoio di stoccaggio. Una volta danneggiato il grado di vuoto, l'ossigeno liquido aumenterà e si espanderà rapidamente. Pertanto, quando il grado di vuoto non è danneggiato o non è necessario riempire nuovamente la sabbia perlite per aspirare nuovamente, è severamente vietato smontare la valvola del vuoto del serbatoio di stoccaggio. Durante l'uso, le prestazioni di vuoto del serbatoio di stoccaggio dell'ossigeno liquido possono essere stimate osservando la quantità di volatilizzazione dell'ossigeno liquido.
Durante l'utilizzo del sistema, sarà istituito un regolare sistema di ispezione di pattuglia per monitorare e registrare la pressione, il livello del liquido, la temperatura e altri parametri chiave del sistema in tempo reale, comprendere l'andamento del cambiamento del sistema e avvisare tempestivamente i tecnici professionisti per affrontare problemi anomali.
Orario di pubblicazione: 02-dic-2021
