Med den raske utvidelsen av selskapets produksjonsskala de siste årene, fortsetter oksygenforbruket for stålproduksjon å øke, og kravene til pålitelighet og økonomi i oksygenforsyningen blir stadig høyere. Det er to sett med småskala oksygenproduksjonssystemer i oksygenproduksjonsverkstedet, den maksimale oksygenproduksjonen er bare 800 m3/t, noe som er vanskelig å dekke oksygenbehovet på toppen av stålproduksjonen. Utilstrekkelig oksygentrykk og -strøm oppstår ofte. I løpet av stålproduksjonsperioden kan en stor mengde oksygen bare tømmes ut, noe som ikke bare ikke tilpasser seg den nåværende produksjonsmodusen, men også forårsaker høye oksygenforbrukskostnader, og oppfyller ikke kravene til energibesparing, forbruksreduksjon, kostnadsreduksjon og effektivitetsøkning. Derfor må det eksisterende oksygenproduksjonssystemet forbedres.
Flytende oksygenforsyning er å omdanne lagret flytende oksygen til oksygen etter trykksetting og fordamping. Under standardtilstand kan 1 m³ flytende oksygen fordampes til 800 m3 oksygen. Som en ny oksygenforsyningsprosess, sammenlignet med det eksisterende oksygenproduksjonssystemet i oksygenproduksjonsverkstedet, har den følgende åpenbare fordeler:
1. Systemet kan startes og stoppes når som helst, noe som passer for selskapets nåværende produksjonsmodus.
2. Systemets oksygentilførsel kan justeres i sanntid i henhold til behovet, med tilstrekkelig strømning og stabilt trykk.
3. Systemet har fordelene med enkel prosess, lite tap, praktisk drift og vedlikehold og lave oksygenproduksjonskostnader.
4. Oksygenrenheten kan nå mer enn 99 %, noe som bidrar til å redusere mengden oksygen.
Prosess og sammensetning av flytende oksygenforsyningssystem
Systemet leverer hovedsakelig oksygen til stålproduksjon i stålproduksjonsbedrifter og oksygen til gassskjæring i smiebedrifter. Sistnevnte bruker mindre oksygen og kan ignoreres. Stålproduksjonsbedriftens viktigste oksygenforbruksutstyr er to elektriske lysbueovner og to raffineringsovner, som bruker oksygen intermittent. Ifølge statistikk er det maksimale oksygenforbruket under stålproduksjonens topp ≥ 2000 m³/t, varigheten av det maksimale oksygenforbruket, og det dynamiske oksygentrykket foran ovnen må være ≥ 2000 m³/t.
De to nøkkelparametrene, kapasitet for flytende oksygen og maksimal oksygentilførsel per time, skal bestemmes for typevalg av system. Basert på en omfattende vurdering av rasjonalitet, økonomi, stabilitet og sikkerhet, er systemets kapasitet for flytende oksygen bestemt til 50 m³ og maksimal oksygentilførsel er 3000 m³/t. Derfor er prosessen og sammensetningen av hele systemet utformet, og deretter optimaliseres systemet basert på full utnyttelse av det originale utstyret.
1. Lagringstank for flytende oksygen
Lagertanken for flytende oksygen lagrer flytende oksygen ved -183℃og er gasskilden for hele systemet. Strukturen bruker vertikal dobbeltlags vakuumpulverisolasjon, med lite gulvareal og god isolasjonsytelse. Lagringstankens designtrykk, effektivt volum på 50 m³, normalt arbeidstrykk - og arbeidsvæskenivå på 10 m³-40 m³. Væskepåfyllingsporten i bunnen av lagertanken er designet i henhold til fyllestandarden om bord, og flytende oksygen fylles av den eksterne tankbilen.
2. Flytende oksygenpumpe
Flytende oksygenpumpe trykksetter det flytende oksygenet i lagringstanken og sender det til forgasseren. Det er den eneste kraftenheten i systemet. For å sikre pålitelig drift av systemet og oppfylle behovene for start og stopp når som helst, er to identiske flytende oksygenpumper konfigurert, én for bruk og én for standby.Flytende oksygenpumpe bruker en horisontal stempelkryogenpumpe for å tilpasse seg arbeidsforholdene med liten strømning og høyt trykk, med en arbeidsstrøm på 2000–4000 l/t og utløpstrykk. Pumpens arbeidsfrekvens kan stilles inn i sanntid i henhold til oksygenbehovet, og systemets oksygentilførsel kan justeres ved å justere trykk og strømning ved pumpeutløpet.
3. Fordamper
Fordamperen bruker en luftbadfordamper, også kjent som en lufttemperaturfordamper, som er en stjernefinnet rørstruktur. Flytende oksygen fordampes til oksygen med normal temperatur ved naturlig konveksjonsoppvarming av luften. Systemet er utstyrt med to fordampere. Normalt brukes én fordamper. Når temperaturen er lav og fordampningskapasiteten til én fordamper er utilstrekkelig, kan de to fordamperne byttes eller brukes samtidig for å sikre tilstrekkelig oksygentilførsel.
4. Luftlagringstank
Luftlagringstanken lagrer fordampet oksygen som systemets lagrings- og bufferenhet, som kan supplere den umiddelbare oksygentilførselen og balansere systemets trykk for å unngå svingninger og støt. Systemet deler et sett med gasslagertank og hovedrørledning for oksygenforsyning med reservesystemet for oksygengenerering, og utnytter det originale utstyret fullt ut. Maksimalt gasslagertrykk og maksimal gasslagerkapasitet for gasslagertanken er 250 m³. For å øke lufttilførselsstrømmen endres diameteren på hovedrøret for oksygenforsyning fra forgasseren til luftlagringstanken fra DN65 til DN100 for å sikre tilstrekkelig oksygenforsyningskapasitet i systemet.
5. Trykkreguleringsanordning
To sett med trykkreguleringsenheter er installert i systemet. Det første settet er trykkreguleringsenheten til lagringstanken for flytende oksygen. En liten del av det flytende oksygenet fordampes av en liten forgasser i bunnen av lagringstanken og går inn i gassfasedelen i lagringstanken gjennom toppen av lagringstanken. Returrøret til den flytende oksygenpumpen returnerer også en del av gass-væskeblandingen til lagringstanken, for å justere arbeidstrykket til lagringstanken og forbedre væskeutløpsmiljøet. Det andre settet er trykkreguleringsenheten for oksygentilførsel, som bruker trykkreguleringsventilen ved luftutløpet til den opprinnelige gasslagringstanken for å justere trykket i hovedoksygentilførselsrøret i henhold til oksygennivået.etterspørsel.
6.Sikkerhetsanordning
Flytende oksygenforsyningssystemet er utstyrt med flere sikkerhetsanordninger. Lagertanken er utstyrt med trykk- og væskenivåindikatorer, og utløpsrørledningen til flytende oksygenpumpen er utstyrt med trykkindikatorer for å gjøre det enkelt for operatøren å overvåke systemstatusen når som helst. Temperatur- og trykksensorer er plassert på mellomrørledningen fra forgasseren til luftlagringstanken, og disse kan gi tilbake trykk- og temperatursignaler fra systemet og delta i systemkontrollen. Når oksygentemperaturen er for lav eller trykket er for høyt, stopper systemet automatisk for å forhindre ulykker forårsaket av lav temperatur og overtrykk. Hver rørledning i systemet er utstyrt med sikkerhetsventil, lufteventil, tilbakeslagsventil osv., som effektivt sikrer sikker og pålitelig drift av systemet.
Drift og vedlikehold av flytende oksygenforsyningssystem
Som et lavtemperaturtrykkssystem har systemet for tilførsel av flytende oksygen strenge drifts- og vedlikeholdsprosedyrer. Feil bruk og mangelfullt vedlikehold vil føre til alvorlige ulykker. Derfor bør det vies spesiell oppmerksomhet til sikker bruk og vedlikehold av systemet.
Drifts- og vedlikeholdspersonellet til systemet kan kun tiltre stillingen etter spesialopplæring. De må mestre systemets sammensetning og egenskaper, være kjent med driften av de ulike delene av systemet og sikkerhetsforskriftene for drift.
Flytende oksygentanker, fordampere og gasstanker er trykkbeholdere som kun kan brukes etter at det er innhentet et sertifikat for bruk av spesialutstyr fra det lokale byrået for teknologi og kvalitetskontroll. Trykkmåleren og sikkerhetsventilen i systemet må sendes inn til regelmessig inspeksjon, og stoppventilen og indikeringsinstrumentet på rørledningen bør inspiseres regelmessig for følsomhet og pålitelighet.
Den termiske isolasjonsytelsen til lagringstanken for flytende oksygen avhenger av vakuumgraden til mellomlaget mellom de indre og ytre sylinderene i lagringstanken. Når vakuumgraden er skadet, vil det flytende oksygenet stige og ekspandere raskt. Derfor er det strengt forbudt å demontere vakuumventilen på lagringstanken når vakuumgraden ikke er skadet, eller det ikke er nødvendig å fylle perlittsand for å vakuumere igjen. Under bruk kan vakuumytelsen til lagringstanken for flytende oksygen estimeres ved å observere mengden fordampning av flytende oksygen.
Under bruk av systemet skal det etableres et regelmessig patruljeinspeksjonssystem for å overvåke og registrere trykk, væskenivå, temperatur og andre viktige parametere i systemet i sanntid, forstå systemets endringstrend og varsle profesjonelle teknikere i tide for å håndtere unormale problemer.
Publisert: 02. des. 2021
