Amb la ràpida expansió de l'escala de producció de l'empresa en els darrers anys, el consum d'oxigen per a la fabricació d'acer continua augmentant, i els requisits de fiabilitat i economia del subministrament d'oxigen són cada cop més alts. Hi ha dos conjunts de sistemes de producció d'oxigen a petita escala al taller de producció d'oxigen, la producció màxima d'oxigen és de només 800 m3/h, cosa que dificulta satisfer la demanda d'oxigen en el pic de la fabricació d'acer. Sovint es produeix una pressió i un flux d'oxigen insuficients. Durant l'interval de fabricació d'acer, només es pot buidar una gran quantitat d'oxigen, cosa que no només no s'adapta al mode de producció actual, sinó que també provoca un cost elevat del consum d'oxigen i no compleix els requisits de conservació d'energia, reducció del consum, reducció de costos i augment de l'eficiència, per tant, cal millorar el sistema de generació d'oxigen existent.
El subministrament d'oxigen líquid consisteix a convertir l'oxigen líquid emmagatzemat en oxigen després de la pressurització i la vaporització. En condicions estàndard, 1 m³ d'oxigen líquid es pot vaporitzar en 800 m3 d'oxigen. Com a nou procés de subministrament d'oxigen, en comparació amb el sistema de producció d'oxigen existent al taller de producció d'oxigen, té els següents avantatges evidents:
1. El sistema es pot iniciar i aturar en qualsevol moment, cosa que és adequada per al mode de producció actual de l'empresa.
2. El subministrament d'oxigen del sistema es pot ajustar en temps real segons la demanda, amb un flux suficient i una pressió estable.
3. El sistema té els avantatges d'un procés senzill, petites pèrdues, un funcionament i manteniment convenients i un baix cost de producció d'oxigen.
4. La puresa de l'oxigen pot arribar a més del 99%, cosa que afavoreix la reducció de la quantitat d'oxigen.
Procés i composició del sistema de subministrament d'oxigen líquid
El sistema subministra principalment oxigen per a la fabricació d'acer a l'empresa siderúrgica i oxigen per al tall amb gas a l'empresa de forja. Aquest últim utilitza menys oxigen i es pot ignorar. L'equip principal de consum d'oxigen de l'empresa siderúrgica són dos forns d'arc elèctric i dos forns de refinació, que utilitzen oxigen de manera intermitent. Segons les estadístiques, durant el pic de la fabricació d'acer, el consum màxim d'oxigen és ≥ 2000 m3/h, la durada del consum màxim d'oxigen i la pressió dinàmica d'oxigen davant del forn han de ser ≥ 2000 m³/h.
Per a la selecció del tipus de sistema, s'han de determinar els dos paràmetres clau, la capacitat d'oxigen líquid i el subministrament màxim d'oxigen per hora. Partint de la premissa d'una consideració exhaustiva de la racionalitat, l'economia, l'estabilitat i la seguretat, la capacitat d'oxigen líquid del sistema es determina en 50 m³ i el subministrament màxim d'oxigen és de 3000 m³/h. Per tant, el procés i la composició de tot el sistema es dissenyen i s'optimitzen sobre la base de l'ús complet de l'equip original.
1. Dipòsit d'emmagatzematge d'oxigen líquid
El dipòsit d'emmagatzematge d'oxigen líquid emmagatzema oxigen líquid a -183℃i és la font de gas de tot el sistema. L'estructura adopta la forma d'aïllament vertical de pols al buit de doble capa, amb una petita superfície i un bon rendiment d'aïllament. La pressió de disseny del dipòsit d'emmagatzematge, volum efectiu de 50 m³, pressió de treball normal i nivell de líquid de treball de 10 m³-40 m³. El port d'ompliment de líquid a la part inferior del dipòsit d'emmagatzematge està dissenyat segons l'estàndard d'ompliment a bord, i l'oxigen líquid s'omple mitjançant el camió cisterna extern.
2. Bomba d'oxigen líquid
La bomba d'oxigen líquid pressuritza l'oxigen líquid del dipòsit d'emmagatzematge i l'envia al carburador. És l'única unitat de potència del sistema. Per tal de garantir el funcionament fiable del sistema i satisfer les necessitats d'arrencada i aturada en qualsevol moment, es configuren dues bombes d'oxigen líquid idèntiques, una per a l'ús i una altra per a l'espera.La bomba d'oxigen líquid adopta una bomba criogènica de pistó horitzontal per adaptar-se a les condicions de treball de petit cabal i alta pressió, amb un cabal de treball de 2000-4000 L/h i una pressió de sortida. La freqüència de treball de la bomba es pot ajustar en temps real segons la demanda d'oxigen i el subministrament d'oxigen del sistema es pot ajustar ajustant la pressió i el cabal a la sortida de la bomba.
3. Vaporitzador
El vaporitzador utilitza un vaporitzador de bany d'aire, també conegut com a vaporitzador de temperatura d'aire, que és una estructura de tub amb aletes en forma d'estrella. L'oxigen líquid es vaporitza en oxigen a temperatura normal mitjançant l'escalfament per convecció natural de l'aire. El sistema està equipat amb dos vaporitzadors. Normalment, s'utilitza un vaporitzador. Quan la temperatura és baixa i la capacitat de vaporització d'un sol vaporitzador és insuficient, els dos vaporitzadors es poden canviar o utilitzar alhora per garantir un subministrament d'oxigen suficient.
4. Dipòsit d'emmagatzematge d'aire
El dipòsit d'emmagatzematge d'aire emmagatzema oxigen vaporitzat com a dispositiu d'emmagatzematge i amortiment del sistema, que pot complementar el subministrament instantani d'oxigen i equilibrar la pressió del sistema per evitar fluctuacions i impactes. El sistema comparteix un conjunt de dipòsit d'emmagatzematge de gas i canonada principal de subministrament d'oxigen amb el sistema de generació d'oxigen de reserva, aprofitant al màxim l'equip original. La pressió màxima d'emmagatzematge de gas i la capacitat màxima d'emmagatzematge de gas del dipòsit d'emmagatzematge de gas són de 250 m³. Per augmentar el flux de subministrament d'aire, el diàmetre de la canonada principal de subministrament d'oxigen des del carburador fins al dipòsit d'emmagatzematge d'aire es canvia de DN65 a DN100 per garantir una capacitat de subministrament d'oxigen suficient del sistema.
5. Dispositiu regulador de pressió
El sistema disposa de dos conjunts de dispositius reguladors de pressió. El primer conjunt és el dispositiu regulador de pressió del dipòsit d'emmagatzematge d'oxigen líquid. Una petita part de l'oxigen líquid es vaporitza mitjançant un petit carburador a la part inferior del dipòsit d'emmagatzematge i entra a la part de fase gasosa del dipòsit d'emmagatzematge a través de la part superior del dipòsit. La canonada de retorn de la bomba d'oxigen líquid també retorna una part de la barreja de gas i líquid al dipòsit d'emmagatzematge, per tal d'ajustar la pressió de treball del dipòsit d'emmagatzematge i millorar l'entorn de sortida del líquid. El segon conjunt és el dispositiu regulador de pressió de subministrament d'oxigen, que utilitza la vàlvula reguladora de pressió a la sortida d'aire del dipòsit d'emmagatzematge de gas original per ajustar la pressió a la canonada principal de subministrament d'oxigen segons la pressió d'oxigen.a demanda.
6.Dispositiu de seguretat
El sistema de subministrament d'oxigen líquid està equipat amb múltiples dispositius de seguretat. El dipòsit d'emmagatzematge està equipat amb indicadors de pressió i nivell de líquid, i la canonada de sortida de la bomba d'oxigen líquid està equipada amb indicadors de pressió per facilitar a l'operador controlar l'estat del sistema en qualsevol moment. Els sensors de temperatura i pressió estan instal·lats a la canonada intermèdia des del carburador fins al dipòsit d'emmagatzematge d'aire, que poden retroalimentar els senyals de pressió i temperatura del sistema i participar en el control del sistema. Quan la temperatura de l'oxigen és massa baixa o la pressió és massa alta, el sistema s'atura automàticament per evitar accidents causats per baixa temperatura i sobrepressió. Cada canonada del sistema està equipada amb una vàlvula de seguretat, una vàlvula de ventilació, una vàlvula de retenció, etc., que garanteixen eficaçment el funcionament segur i fiable del sistema.
Funcionament i manteniment del sistema de subministrament d'oxigen líquid
Com a sistema de baixa pressió, el sistema de subministrament d'oxigen líquid té uns procediments estrictes d'operació i manteniment. Un mal funcionament i un manteniment inadequat poden provocar accidents greus. Per tant, cal prestar especial atenció a l'ús i manteniment segurs del sistema.
El personal d'operació i manteniment del sistema només pot ocupar el càrrec després d'una formació específica. Han de dominar la composició i les característiques del sistema, estar familiaritzats amb el funcionament de les diverses parts del sistema i les normes de seguretat operativa.
El dipòsit d'emmagatzematge d'oxigen líquid, el vaporitzador i el dipòsit d'emmagatzematge de gas són recipients a pressió que només es poden utilitzar després d'obtenir el certificat d'ús d'equips especials de l'oficina local de tecnologia i supervisió de qualitat. El manòmetre i la vàlvula de seguretat del sistema s'han de sotmetre a inspecció regularment, i la vàlvula de parada i l'instrument indicador de la canonada s'han d'inspeccionar regularment per comprovar-ne la sensibilitat i la fiabilitat.
El rendiment d'aïllament tèrmic del dipòsit d'emmagatzematge d'oxigen líquid depèn del grau de buit de la capa intermèdia entre els cilindres interior i exterior del dipòsit d'emmagatzematge. Un cop es fa malbé el grau de buit, l'oxigen líquid pujarà i s'expandirà ràpidament. Per tant, quan el grau de buit no es fa malbé o no cal omplir de sorra perlítica per tornar a aspirar, està estrictament prohibit desmuntar la vàlvula de buit del dipòsit d'emmagatzematge. Durant l'ús, el rendiment de buit del dipòsit d'emmagatzematge d'oxigen líquid es pot estimar observant la quantitat de volatilització de l'oxigen líquid.
Durant l'ús del sistema, s'establirà un sistema d'inspecció de patrulla regular per controlar i registrar la pressió, el nivell de líquid, la temperatura i altres paràmetres clau del sistema en temps real, comprendre la tendència de canvi del sistema i notificar oportunament els tècnics professionals per solucionar problemes anormals.
Data de publicació: 02-12-2021
