Con la rápida expansión de la escala de producción de la compañía en los últimos años, el consumo de oxígeno para la fabricación de acero continúa aumentando y los requisitos para la confiabilidad y economía del suministro de oxígeno son cada vez mayores. Hay dos conjuntos de sistemas de producción de oxígeno a pequeña escala en el taller de producción de oxígeno, la producción máxima de oxígeno es de sólo 800 m3/h, lo que es difícil satisfacer la demanda de oxígeno en el pico de la fabricación de acero. A menudo se produce una presión y un flujo de oxígeno insuficientes. Durante el intervalo de fabricación de acero, solo se puede vaciar una gran cantidad de oxígeno, lo que no solo no se adapta al modo de producción actual, sino que también provoca un alto costo de consumo de oxígeno y no cumple con los requisitos de conservación de energía, reducción del consumo y costos. La reducción y el aumento de la eficiencia, por lo tanto, es necesario mejorar el sistema de generación de oxígeno existente.
El suministro de oxígeno líquido consiste en cambiar el oxígeno líquido almacenado en oxígeno después de la presurización y vaporización. En estado estándar, 1 m³ de oxígeno líquido se puede vaporizar en 800 m3 de oxígeno. Como nuevo proceso de suministro de oxígeno, en comparación con el sistema de producción de oxígeno existente en el taller de producción de oxígeno, tiene las siguientes ventajas obvias:
1. El sistema se puede iniciar y detener en cualquier momento, lo cual es adecuado para el modo de producción actual de la empresa.
2. El suministro de oxígeno del sistema se puede ajustar en tiempo real según la demanda, con flujo suficiente y presión estable.
3. El sistema tiene las ventajas de un proceso simple, pequeñas pérdidas, operación y mantenimiento convenientes y bajo costo de producción de oxígeno.
4. La pureza del oxígeno puede alcanzar más del 99%, lo que favorece la reducción de la cantidad de oxígeno.
Proceso y composición del sistema de suministro de oxígeno líquido.
El sistema suministra principalmente oxígeno para la fabricación de acero en una empresa siderúrgica y oxígeno para el corte con gas en una empresa de forja. Este último utiliza menos oxígeno y puede ignorarse. El principal equipo de consumo de oxígeno de la empresa siderúrgica son dos hornos de arco eléctrico y dos hornos de refinación, que utilizan oxígeno de forma intermitente. Según las estadísticas, durante el pico de producción de acero, el consumo máximo de oxígeno es ≥ 2000 m3/h, la duración del consumo máximo de oxígeno y la presión dinámica de oxígeno frente al horno debe ser ≥ 2000 m³/h.
Los dos parámetros clave de capacidad de oxígeno líquido y suministro máximo de oxígeno por hora se determinarán para la selección del tipo de sistema. Sobre la premisa de una consideración integral de racionalidad, economía, estabilidad y seguridad, se determina que la capacidad de oxígeno líquido del sistema es de 50 m³ y el suministro máximo de oxígeno es de 3000 m³/h. por lo tanto, se diseñan el proceso y la composición de todo el sistema. Luego, el sistema se optimiza aprovechando al máximo el equipo original.
1. Tanque de almacenamiento de oxígeno líquido
El tanque de almacenamiento de oxígeno líquido almacena oxígeno líquido a - 183℃y es la fuente de gas de todo el sistema. La estructura adopta la forma de aislamiento vertical de polvo al vacío de doble capa, con una superficie de piso pequeña y un buen rendimiento de aislamiento. La presión de diseño del tanque de almacenamiento, el volumen efectivo de 50 m³, la presión de trabajo normal y el nivel del líquido de trabajo de 10 m³ a 40 m³. El puerto de llenado de líquido en la parte inferior del tanque de almacenamiento está diseñado de acuerdo con el estándar de llenado a bordo, y el oxígeno líquido se llena mediante un camión cisterna externo.
2. Bomba de oxígeno líquido
La bomba de oxígeno líquido presuriza el oxígeno líquido en el tanque de almacenamiento y lo envía al carburador. Es la única unidad de potencia del sistema. Para garantizar el funcionamiento confiable del sistema y satisfacer las necesidades de arranque y parada en cualquier momento, se configuran dos bombas de oxígeno líquido idénticas, una para uso y otra para standby.. La bomba de oxígeno líquido adopta una bomba criogénica de pistón horizontal para adaptarse a las condiciones de trabajo de flujo pequeño y alta presión, con un flujo de trabajo de 2000-4000 L/h y presión de salida. La frecuencia de trabajo de la bomba se puede configurar en tiempo real de acuerdo con La demanda de oxígeno y el suministro de oxígeno del sistema se pueden ajustar ajustando la presión y el flujo en la salida de la bomba.
3. Vaporizador
El vaporizador adopta un vaporizador de baño de aire, también conocido como vaporizador de temperatura del aire, que es una estructura de tubo con aletas en forma de estrella. El oxígeno líquido se vaporiza a oxígeno a temperatura normal mediante el calentamiento del aire por convección natural. El sistema está equipado con dos vaporizadores. Normalmente se utiliza un vaporizador. Cuando la temperatura es baja y la capacidad de vaporización de un solo vaporizador es insuficiente, los dos vaporizadores se pueden cambiar o utilizar al mismo tiempo para garantizar un suministro suficiente de oxígeno.
4. Tanque de almacenamiento de aire
El tanque de almacenamiento de aire almacena oxígeno vaporizado como dispositivo de almacenamiento y amortiguación del sistema, que puede complementar el suministro instantáneo de oxígeno y equilibrar la presión del sistema para evitar fluctuaciones e impactos. El sistema comparte un conjunto de tanque de almacenamiento de gas y tubería principal de suministro de oxígeno con el sistema de generación de oxígeno de reserva, aprovechando al máximo el equipo original. La presión máxima de almacenamiento de gas y la capacidad máxima de almacenamiento de gas del tanque de almacenamiento de gas son 250 m³. Para aumentar el flujo de suministro de aire, el diámetro de la tubería principal de suministro de oxígeno desde el carburador al tanque de almacenamiento de aire se cambia de DN65 a DN100 para garantizar una capacidad de suministro de oxígeno suficiente del sistema.
5. Dispositivo regulador de presión
En el sistema se instalan dos juegos de dispositivos reguladores de presión. El primer conjunto es el dispositivo regulador de presión del tanque de almacenamiento de oxígeno líquido. Una pequeña parte del oxígeno líquido es vaporizada por un pequeño carburador en el fondo del tanque de almacenamiento y entra a la fase gaseosa en el tanque de almacenamiento a través de la parte superior del tanque de almacenamiento. La tubería de retorno de la bomba de oxígeno líquido también devuelve una parte de la mezcla de gas y líquido al tanque de almacenamiento, para ajustar la presión de trabajo del tanque de almacenamiento y mejorar el ambiente de salida del líquido. El segundo conjunto es el dispositivo regulador de presión de suministro de oxígeno, que utiliza la válvula reguladora de presión en la salida de aire del tanque de almacenamiento de gas original para ajustar la presión en la tubería principal de suministro de oxígeno de acuerdo con el oxígeno.bajo demanda.
6.Dispositivo de seguridad
El sistema de suministro de oxígeno líquido está equipado con múltiples dispositivos de seguridad. El tanque de almacenamiento está equipado con indicadores de presión y nivel de líquido, y la tubería de salida de la bomba de oxígeno líquido está equipada con indicadores de presión para facilitar al operador monitorear el estado del sistema en cualquier momento. En la tubería intermedia desde el carburador hasta el tanque de almacenamiento de aire se instalan sensores de temperatura y presión, que pueden retroalimentar las señales de presión y temperatura del sistema y participar en el control del sistema. Cuando la temperatura del oxígeno es demasiado baja o la presión es demasiado alta, el sistema se detendrá automáticamente para evitar accidentes causados por la baja temperatura y la sobrepresión. Cada tubería del sistema está equipada con válvula de seguridad, válvula de ventilación, válvula de retención, etc., lo que garantiza de manera efectiva el funcionamiento seguro y confiable del sistema.
Operación y mantenimiento del sistema de suministro de oxígeno líquido
Como sistema de presión de baja temperatura, el sistema de suministro de oxígeno líquido tiene estrictos procedimientos de operación y mantenimiento. El mal funcionamiento y el mantenimiento inadecuado provocarán accidentes graves. Por lo tanto, se debe prestar especial atención al uso y mantenimiento seguros del sistema.
El personal de operación y mantenimiento del sistema sólo puede ocupar el puesto después de una formación especial. Deben dominar la composición y características del sistema, estar familiarizados con el funcionamiento de las distintas partes del sistema y las normas de seguridad de funcionamiento.
El tanque de almacenamiento de oxígeno líquido, el vaporizador y el tanque de almacenamiento de gas son recipientes a presión, que sólo pueden usarse después de obtener el certificado de uso de equipo especial de la oficina local de tecnología y supervisión de calidad. El manómetro y la válvula de seguridad del sistema deben someterse a inspección periódicamente, y la válvula de cierre y el instrumento indicador de la tubería deben inspeccionarse periódicamente para determinar su sensibilidad y confiabilidad.
El rendimiento del aislamiento térmico del tanque de almacenamiento de oxígeno líquido depende del grado de vacío de la capa intermedia entre los cilindros interior y exterior del tanque de almacenamiento. Una vez que se daña el grado de vacío, el oxígeno líquido aumentará y se expandirá rápidamente. Por lo tanto, cuando el grado de vacío no esté dañado o no sea necesario volver a llenar con arena perlítica para aspirar nuevamente, está estrictamente prohibido desmontar la válvula de vacío del tanque de almacenamiento. Durante el uso, el rendimiento del vacío del tanque de almacenamiento de oxígeno líquido se puede estimar observando la cantidad de volatilización del oxígeno líquido.
Durante el uso del sistema, se establecerá un sistema de inspección de patrulla regular para monitorear y registrar la presión, el nivel de líquido, la temperatura y otros parámetros clave del sistema en tiempo real, comprender la tendencia de cambio del sistema y notificar oportunamente a los técnicos profesionales. para hacer frente a problemas anormales.
Hora de publicación: 02-dic-2021
