Met de snelle uitbreiding van de productieschaal van het bedrijf in de afgelopen jaren blijft het zuurstofverbruik voor de staalproductie toenemen en worden de eisen aan de betrouwbaarheid en zuinigheid van de zuurstoftoevoer steeds hoger. Er zijn twee sets kleinschalige zuurstofproductiesystemen in de zuurstofproductiewerkplaats. De maximale zuurstofproductie bedraagt slechts 800 m³/u, wat moeilijk is om aan de zuurstofbehoefte te voldoen op het hoogtepunt van de staalproductie. Onvoldoende zuurstofdruk en -stroom komen vaak voor. Tijdens de pauzes van de staalproductie kan een grote hoeveelheid zuurstof slechts worden afgevoerd. Dit is niet alleen niet geschikt voor de huidige productiemethode, maar veroorzaakt ook hoge zuurstofkosten en voldoet niet aan de eisen van energiebesparing, verbruiksreductie, kostenverlaging en efficiëntieverhoging. Daarom moet het bestaande zuurstofproductiesysteem worden verbeterd.
Vloeibare zuurstoftoevoer is bedoeld om de opgeslagen vloeibare zuurstof na drukverhoging en verdamping om te zetten in zuurstof. Onder normale omstandigheden kan 1 m³ vloeibare zuurstof worden verdampt tot 800 m³ zuurstof. Als nieuw zuurstoftoevoerproces heeft het, vergeleken met het bestaande zuurstofproductiesysteem in de zuurstofproductiewerkplaats, de volgende duidelijke voordelen:
1. Het systeem kan op elk gewenst moment gestart en gestopt worden, wat aansluit bij de huidige productiemethode van het bedrijf.
2. De zuurstoftoevoer van het systeem kan in realtime worden aangepast aan de vraag, met voldoende doorstroming en stabiele druk.
3. Het systeem heeft de voordelen van een eenvoudig proces, klein verlies, gemakkelijke bediening en onderhoud en lage zuurstofproductiekosten.
4. De zuiverheid van zuurstof kan meer dan 99% bereiken, wat bevorderlijk is voor het verminderen van de hoeveelheid zuurstof.
Proces en samenstelling van het vloeibare zuurstoftoevoersysteem
Het systeem levert voornamelijk zuurstof voor de staalproductie in staalproductiebedrijven en zuurstof voor het snijden van gas in smeedbedrijven. Dit laatste verbruikt minder zuurstof en kan worden verwaarloosd. De belangrijkste zuurstofverbruikende apparatuur van het staalproductiebedrijf bestaat uit twee elektrische vlamboogovens en twee raffinage-ovens, die met tussenpozen zuurstof gebruiken. Volgens statistieken is het maximale zuurstofverbruik tijdens de piek van de staalproductie ≥ 2000 m³/u, en moet de duur van het maximale zuurstofverbruik en de dynamische zuurstofdruk vóór de oven ≥ 2000 m³/u zijn.
De twee belangrijkste parameters, de capaciteit van vloeibare zuurstof en de maximale zuurstoftoevoer per uur, worden bepaald voor de typekeuze van het systeem. Op basis van een uitgebreide afweging van rationaliteit, economie, stabiliteit en veiligheid wordt de capaciteit van vloeibare zuurstof van het systeem bepaald op 50 m³ en de maximale zuurstoftoevoer op 3000 m³/u. Vervolgens worden het proces en de samenstelling van het gehele systeem ontworpen. Vervolgens wordt het systeem geoptimaliseerd door de oorspronkelijke apparatuur optimaal te benutten.
1. Vloeibare zuurstofopslagtank
De opslagtank voor vloeibare zuurstof slaat vloeibare zuurstof op bij - 183℃en vormt de gasbron van het gehele systeem. De constructie maakt gebruik van een verticale, dubbellaagse vacuümpoederisolatie, met een klein vloeroppervlak en goede isolatieprestaties. De ontwerpdruk van de opslagtank, het effectieve volume van 50 m³, de normale werkdruk en het werkvloeistofniveau van 10 m³-40 m³. De vloeistofvulopening aan de onderkant van de opslagtank is ontworpen volgens de boordnorm en de vloeibare zuurstof wordt bijgevuld door de externe tankwagen.
2. Vloeibare zuurstofpomp
De vloeibare zuurstofpomp brengt de vloeibare zuurstof in de opslagtank onder druk en transporteert deze naar de carburateur. Het is de enige aandrijfeenheid in het systeem. Om een betrouwbare werking van het systeem te garanderen en te allen tijde te kunnen starten en stoppen, zijn er twee identieke vloeibare zuurstofpompen geconfigureerd, één voor gebruik en één voor stand-by.De vloeibare zuurstofpomp maakt gebruik van een horizontale zuigercryogene pomp om zich aan te passen aan de werkomstandigheden van kleine stroom en hoge druk, met een werkstroom van 2000-4000 L/u en uitlaatdruk. De werkfrequentie van de pomp kan in realtime worden ingesteld op basis van de zuurstofvraag en de zuurstoftoevoer van het systeem kan worden aangepast door de druk en de stroom bij de pompuitlaat aan te passen.
3. Verdamper
De vaporizer maakt gebruik van een luchtbadverdamper, ook wel bekend als een luchttemperatuurverdamper, met een stervormige buisstructuur. De vloeibare zuurstof wordt door natuurlijke convectieverhitting van de lucht omgezet in zuurstof met een normale temperatuur. Het systeem is uitgerust met twee vaporizers. Normaal gesproken wordt er één gebruikt. Wanneer de temperatuur laag is en de verdampingscapaciteit van één vaporizer onvoldoende is, kunnen de twee vaporizers worden omgeschakeld of tegelijkertijd worden gebruikt om voldoende zuurstoftoevoer te garanderen.
4. Luchtopslagtank
De luchtopslagtank slaat verdampte zuurstof op als opslag- en bufferapparaat van het systeem. Deze kan de directe zuurstoftoevoer aanvullen en de druk in het systeem in evenwicht brengen om schommelingen en schokken te voorkomen. Het systeem deelt een gasopslagtank en een hoofdtoevoerleiding voor zuurstof met het standby-systeem voor zuurstofproductie, waardoor de originele apparatuur optimaal wordt benut. De maximale gasopslagdruk en de maximale gasopslagcapaciteit van de gasopslagtank bedragen 250 m³. Om de luchttoevoer te vergroten, is de diameter van de hoofdtoevoerleiding voor zuurstof van de carburateur naar de luchtopslagtank aangepast van DN65 naar DN100 om voldoende zuurstoftoevoercapaciteit voor het systeem te garanderen.
5. Drukregelapparaat
Er zijn twee sets drukregelapparatuur in het systeem geïnstalleerd. De eerste set is de drukregelapparatuur van de opslagtank voor vloeibare zuurstof. Een klein deel van de vloeibare zuurstof wordt verdampt door een kleine carburateur onderin de opslagtank en komt via de bovenkant in de gasfase terecht. De retourleiding van de pomp voor vloeibare zuurstof voert ook een deel van het gas-vloeistofmengsel terug naar de opslagtank, om de werkdruk van de opslagtank aan te passen en de vloeistofuitlaatomgeving te verbeteren. De tweede set is de drukregelapparatuur voor de zuurstoftoevoer, die gebruikmaakt van de drukregelklep bij de luchtuitlaat van de oorspronkelijke gasopslagtank om de druk in de hoofdtoevoerleiding voor zuurstof aan te passen op basis van de zuurstof.en vraag.
6.Veiligheidsvoorziening
Het vloeibare zuurstoftoevoersysteem is uitgerust met diverse veiligheidsvoorzieningen. De opslagtank is voorzien van druk- en vloeistofniveau-indicatoren en de uitlaatleiding van de vloeibare zuurstofpomp is voorzien van drukindicatoren, zodat de gebruiker de systeemstatus op elk moment kan controleren. Temperatuur- en druksensoren bevinden zich op de tussenliggende leiding van de carburateur naar de luchtopslagtank. Deze sensoren kunnen de druk- en temperatuursignalen van het systeem terugkoppelen en bijdragen aan de systeemregeling. Wanneer de zuurstoftemperatuur te laag of de druk te hoog is, stopt het systeem automatisch om ongevallen veroorzaakt door lage temperaturen en overdruk te voorkomen. Elke leiding van het systeem is uitgerust met een veiligheidsventiel, ontluchtingsventiel, terugslagklep, enz., wat een veilige en betrouwbare werking van het systeem garandeert.
Bediening en onderhoud van het vloeibare zuurstoftoevoersysteem
Omdat het een systeem met lagedrukdruk is, gelden voor de toevoer van vloeibare zuurstof strikte bedienings- en onderhoudsprocedures. Verkeerde bediening en onjuist onderhoud kunnen leiden tot ernstige ongevallen. Daarom is speciale aandacht vereist voor veilig gebruik en onderhoud van het systeem.
Het bedienings- en onderhoudspersoneel van het systeem kan de functie alleen aanvaarden na een speciale training. Zij moeten de samenstelling en kenmerken van het systeem beheersen, bekend zijn met de werking van de verschillende onderdelen en de veiligheidsvoorschriften.
Opslagtanks voor vloeibare zuurstof, verdampers en gasopslagtanks zijn drukvaten die alleen gebruikt mogen worden na het verkrijgen van een certificaat voor speciaal apparatuurgebruik van het lokale bureau voor technologie en kwaliteitstoezicht. De manometer en het veiligheidsventiel in het systeem moeten regelmatig worden geïnspecteerd, en de afsluiter en het indicatie-instrument op de pijpleiding moeten regelmatig worden gecontroleerd op gevoeligheid en betrouwbaarheid.
De thermische isolatie van de opslagtank voor vloeibare zuurstof hangt af van de vacuümgraad van de tussenlaag tussen de binnen- en buitencilinder van de opslagtank. Zodra de vacuümgraad wordt beschadigd, zal de vloeibare zuurstof stijgen en snel uitzetten. Wanneer de vacuümgraad niet wordt beschadigd of het niet nodig is om perlietzand opnieuw te vullen om het vacuüm te herstellen, is het daarom ten strengste verboden om de vacuümklep van de opslagtank te demonteren. Tijdens gebruik kan de vacuümcapaciteit van de opslagtank voor vloeibare zuurstof worden geschat door de vervluchtigende hoeveelheid vloeibare zuurstof te observeren.
Tijdens het gebruik van het systeem moet er een regelmatig inspectiesysteem worden opgezet om de druk, het vloeistofniveau, de temperatuur en andere belangrijke parameters van het systeem in realtime te bewaken en vast te leggen, veranderingen in het systeem te begrijpen en tijdig professionele technici te waarschuwen, zodat ze abnormale problemen kunnen aanpakken.
Plaatsingstijd: 02-12-2021
