制氧機(jī)設(shè)備使用專業(yè)知識
現(xiàn)場氧氣發(fā)生器的使用操作知識、常見問題、調(diào)試及維護(hù)相關(guān)原理及知識內(nèi)容
14000m3/h制氧機(jī)工藝流程及特點(diǎn)簡介
安鋼制氧機(jī)2#14000m3/h制氧機(jī)于2001年4月1日開始安裝,預(yù)計(jì)8月底投產(chǎn)。該套設(shè)備由中國空分設(shè)備公司成套,空氣冷卻系統(tǒng)、分子篩系統(tǒng)和空氣分餾系統(tǒng),由四川空分設(shè)備公司設(shè)計(jì)制造;DH-90透平空壓機(jī)由沈陽鼓風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn),氧氣透平壓縮機(jī)由杭州制氧機(jī)廠生產(chǎn);5000m3/h氮壓機(jī)和15000m3/h氮壓機(jī)由美國英格索蘭(INGERSOLL-RAND)公司生產(chǎn);兩臺柱塞式中壓液氬泵和兩臺離心式循環(huán)液氬泵由法國CRYOSTAR公司生產(chǎn);另外,還包括中國空分設(shè)備公司設(shè)計(jì)的六個(gè)共675m3的液體組合儲罐。儀控系統(tǒng)采用霍尼韋爾公司(HONEYWELL)最新的集散控制系統(tǒng)TPS,配有三臺操作站(GUS)和三臺遠(yuǎn)程監(jiān)視站(即PC機(jī))。站區(qū)工程由武漢鋼鐵設(shè)計(jì)研究總院設(shè)計(jì),循環(huán)水泵房采用了PLC控制,球罐區(qū)新增400m3的氧氣球罐兩臺和200m3的氬氣球罐一臺。
一、 2#14000m3/h制氧機(jī)空分設(shè)備的特點(diǎn)
2#14000m3/h制氧機(jī)采用全低壓分子篩吸附、增壓透平膨脹機(jī)制冷、全精餾無氫制氬、氧氣外壓縮、氬氣內(nèi)壓縮的工藝流程。整個(gè)工藝流程先進(jìn),技術(shù)成熟、運(yùn)行可靠,操作方便、安全低耗。
1. 預(yù)冷系統(tǒng)取消冷水機(jī)組,利用氮?dú)膺M(jìn)入水冷塔降低冷卻水溫度??绽渌Y(jié)構(gòu)上采用了可靠的防液泛措施。
2. 氬氣產(chǎn)品采用液體內(nèi)壓縮后再汽化的方式輸送。
3. 設(shè)計(jì)時(shí)考慮了液體回灌分餾塔措施,縮短啟動(dòng)時(shí)間。
4. 設(shè)備具有變工況運(yùn)行和變負(fù)荷能力,變負(fù)荷范圍為80% -110%。
5.在系統(tǒng)中設(shè)置了液氧自循環(huán)系統(tǒng),主冷凝蒸發(fā)器的通道采取了特殊結(jié)構(gòu),防止乙炔在液氧中積聚,確保主冷凝蒸發(fā)器和系統(tǒng)的安全。
6. 上塔、粗氬塔、精氬塔采用規(guī)整填料。
7. 從分餾塔下塔引出流量為600Nm3/h的壓力氮作為氧氣透平壓縮機(jī)的密封氣。
8. 利用備用膨脹機(jī)和管網(wǎng)中壓氮?dú)馍a(chǎn)低溫液體。
二、2#14000m3/h制氧機(jī)空分設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)
壓縮空氣(出空壓機(jī)系統(tǒng)的空氣參數(shù)):
出口流量 75500Nm3/h(0℃,101. 325Kpa,干空氣)
出口壓力 0. 62Mpa
出口溫度 98.2℃
加工空氣:
進(jìn)分餾塔流量 74750 Nm3/h
進(jìn)分餾塔壓力 0. 5Mpa(G)
進(jìn)分餾塔溫度 25℃
分餾塔系統(tǒng)性能指標(biāo):
五種工況列表如下頁:
工況Ⅰ
產(chǎn)品名稱 | 產(chǎn)量Nm3/h | 純 度 | 出冷箱壓力/溫度 Mpa(G)/℃ | 備 注 |
氧氣 | 15100 | 99.6%o2 | 0.020/20 | |
液氧 | 150 | 99.6%o2 | 0.14/-197 | |
氮?dú)?/p> | 15000 | ≤10ppmo2 | 0.008/20 | |
液氮 | 0 | ≤10ppmo2 | 0.46/-189 | |
液氬 | 540 | ≤2ppmo2, ≤3ppmN2 | 0.16/-183 |
工況Ⅱ
產(chǎn)品名稱 | 產(chǎn)量Nm3/h | 純 度 | 出冷箱壓力/溫度 Mpa(G)/℃ | 備 注 |
氧氣 | 14220 | 99.6%o2 | 0.020/20 | |
液氧 | 400 | 99.6%o2 | 0.14/-197 | |
氮?dú)?/p> | 15000 | ≤10ppmo2 | 0.008/20 | |
液氮 | 0 | ≤10ppmo2 | 0.46/-189 | |
液氬 | 510 | ≤2ppmo2, ≤3ppmN2 | 0.16/-183 |
工況Ⅲ
產(chǎn)品名稱 | 產(chǎn)量Nm3/h | 純 度 | 出冷箱壓力/溫度 Mpa(G)/℃ | 備 注 |
氧氣 | 14250 | 99.6%o2 | 0.020/20 | |
液氧 | 400 | 99.6%o2 | 0.14/-197 | |
氮?dú)?/p> | 15000 | ≤10ppmo2 | 0.008/20 | |
液氮 | 350 | ≤10ppmo2 | 0.46/-189 | |
液氬 | 0 | ≤2ppmo2, ≤3ppmN2 | 0.16/-183 | |
氬氣 | 520 | ≤2ppmo2, ≤3ppmN2 | 3.0/-183 | 內(nèi)壓縮 |
工況Ⅳ(液體工況)
產(chǎn)品 名稱 | 專業(yè)液氧工況 | 專業(yè)液氮工況 | 純 度 | 出冷箱 壓力/溫度 Mpa(G)/℃ |
產(chǎn)量Nm3/h | 產(chǎn)量Nm3/h | |||
氧氣 | 13050 | 13700 | 99.6%o2 | 0.020/20 |
液氧 | 830 | 150 | 99.6%o2 | 0.14/-197 |
氮?dú)?/p> | 15000 | 15000 | ≤10ppmo2 | 0.008/20 |
液氮 | 0 | 790 | ≤10ppmo2 | 0.46/-189 |
液氬 | 470 | 450 | ≤2ppmo2, ≤3ppmN2 | 0.16/-183 |
本工況下兩臺膨脹機(jī)同時(shí)工作,均以空氣為介質(zhì)。液氧工況和液氮工況不同時(shí)生產(chǎn)。
工況Ⅴ(專業(yè)液體工況)
產(chǎn)品 名稱 | 專業(yè)液氧工況 | 專業(yè)液氮工況 | 純 度 | 出冷箱壓力/溫度 Mpa(G)/℃ | 備 注 |
產(chǎn)量Nm3/h | 產(chǎn)量Nm3/h | ||||
氧氣 | 14150 | 15000 | 99.6%o2 | 0.020/20 | |
液氧 | 1030 | 150 | 99.6%o2 | 0.14/-197 | |
氮?dú)?/p> | 15000 | 15000 | ≤10ppmo2 | 0.008/20 | |
液氮 | 0 | 960 | ≤10ppmo2 | 0.46/-189 | |
液氬 | 530 | 520 | ≤2ppmo2, ≤3ppmN2 | 0.16/-183 |
本工況下,兩臺膨脹機(jī)同時(shí)工作,其中一臺膨脹機(jī)以空氣為介質(zhì),另一臺膨脹機(jī)以用戶提供的8000m3/h,1.0Mpa(G)的中壓氮?dú)鉃榻橘|(zhì)。專業(yè)液氧工況和專業(yè)液氮工況不同時(shí)生產(chǎn)。
注:⑴ 工況Ⅰ為考核工況。
⑵ Nm3/h為0℃,0. 1013Mpa(A)下體積流量,簡稱為標(biāo)態(tài)(以下同)。
運(yùn)轉(zhuǎn)周期(二次大加溫間隔時(shí)間)二年以上;設(shè)備加溫解凍時(shí)間約36小時(shí);設(shè)備啟動(dòng)時(shí)間(從膨脹機(jī)啟動(dòng)到氧氣純度達(dá)到指標(biāo))約36小時(shí);變工況范圍80—110%。
三、2#14000Nm3/h制氧機(jī)工藝流程
原料空氣經(jīng)過濾器去除其中的機(jī)械雜質(zhì)及塵埃,由空壓機(jī)壓縮至0.62Mpa(A)左右進(jìn)入空氣預(yù)冷系統(tǒng)中的空氣冷卻塔,被水冷卻和洗滌。空氣冷卻塔采用循環(huán)冷卻水和經(jīng)水冷塔冷卻的低溫水冷卻,空氣冷卻塔頂部設(shè)有游離水分離設(shè)備,以防止工藝空氣中游離水分被帶出冷卻塔。
從空氣冷卻塔出來的14.5℃左右的工藝空氣,進(jìn)入分子篩純化系統(tǒng)。分子篩純化系統(tǒng)的吸附器吸附空氣中的水分、二氧化碳、碳?xì)浠衔锏入s質(zhì)。兩只吸附器為臥式雙層床結(jié)構(gòu),下層為活性氧化鋁,上層為分子篩,兩只吸附器切換工作,一只吸附,另外一只再生,再生氣來自冷箱中的污氮?dú)?,并?jīng)過電加熱器加熱。吸附器的切換周期為4小時(shí),可定時(shí)自動(dòng)切換。經(jīng)由吸附器純化后的空氣水含量在-65℃露點(diǎn)以下,CO2≤1ppm。
經(jīng)過純化的空氣大部分進(jìn)入冷箱內(nèi)的主換熱器,被返流氣體冷卻到接近液化溫度(-173℃)后,進(jìn)入下塔底部,進(jìn)行第一次分餾。在精餾塔中,上升氣體與下流液體充分接觸、傳熱傳質(zhì)后,上升氣體中的氮濃度逐漸增加。純氮進(jìn)入下塔頂部的主冷凝蒸發(fā)器被冷凝,同時(shí)主冷凝蒸發(fā)器中的液氧蒸發(fā)汽化;一部分液氮作為下塔的回流液,其余液氮經(jīng)過冷、節(jié)流后送入上塔。在下塔底部產(chǎn)生的液空經(jīng)過冷、節(jié)流后進(jìn)入上塔,經(jīng)再次精餾,得到產(chǎn)品氧氣、產(chǎn)品氮?dú)夂臀鄣?/p>
另一股純化空氣進(jìn)入增壓機(jī)提高壓力,經(jīng)冷卻器冷卻,然后進(jìn)入冷箱內(nèi)的主換熱器,被返流氣體冷卻到-107℃左右進(jìn)入透平膨脹機(jī)。這股空氣經(jīng)膨脹制冷后,在熱虹吸蒸發(fā)器中與來自液氧吸附器的液氧換熱,再進(jìn)入上塔參與精餾。
在專業(yè)液體工況下,從用戶中壓氮?dú)夤芫W(wǎng)引出一股約8000Nm3/h、1.0Mpa(G)的氮?dú)馊ピ鰤簷C(jī)增壓并冷卻后,送入中壓換熱器,被冷卻到-115℃左右。其中的大部分氮?dú)膺M(jìn)入膨脹機(jī)進(jìn)行膨脹制冷,少部分氮?dú)饫^續(xù)冷卻液化并經(jīng)節(jié)流后進(jìn)入下塔,膨脹后的氮?dú)夥祷氐獡Q熱器復(fù)熱后進(jìn)入用戶低壓氮?dú)夤芫W(wǎng)。
氬提取采用全精餾無氫制氬的最新技術(shù)。從上塔中部的適當(dāng)位置引出氬餾份,并送入粗氬塔Ⅰ進(jìn)行精餾,降低氧含量;粗氬塔Ⅰ的回流液是由粗氬塔Ⅱ底部引出的并經(jīng)液氬泵壓縮的液態(tài)粗氬。從粗氬塔Ⅰ頂部引出的氣體進(jìn)入粗氬塔Ⅱ并在其中進(jìn)行深度氬氧分離,經(jīng)過粗氬塔Ⅱ的精餾,在粗氬塔Ⅱ的頂部產(chǎn)生含氧量≤2ppm的粗氬氣。粗氬塔Ⅱ的頂部裝有冷凝蒸發(fā)器,從過冷器后引出的液空經(jīng)節(jié)流后送入其中作為冷源,絕大部分的粗氬氣經(jīng)冷凝蒸發(fā)器后作為粗氬塔Ⅱ的回流液;其余部分由粗氬塔Ⅱ頂部引出并送入精氬塔。精氬塔的底部裝有一臺蒸發(fā)器,從下塔頂部引出的中壓氮?dú)庾鰺嵩词挂簹逭舭l(fā),同時(shí)氮?dú)獗灰夯T诰珰逅捻敳垦b有冷凝器,從過冷器后引出的v部分液氮作為冷源,使絕大部分上升氣體被冷凝成液體,作為精氬塔的回流液,經(jīng)過精氬塔的精餾,在精氬塔的底部得到純度為99.999%Ar的精液氬,即產(chǎn)品液氬。
為降低產(chǎn)品能耗,采用冷箱內(nèi)液體泵壓縮、換熱器汽化的輸送方式,液氬在冷箱內(nèi)經(jīng)液氬泵加壓并汽化到3.0Mpa(G),送入管網(wǎng)。
出冷箱的低壓氧氣經(jīng)氧氣透平壓縮機(jī)壓縮到2.94Mpa (G)后送入管網(wǎng)。低壓氮?dú)饨?jīng)15000Nm3/h氮?dú)馔钙綁嚎s機(jī)壓縮到1.0Mpa (G)后送入管網(wǎng)。另有部分管網(wǎng)低壓氮?dú)饨?jīng)5000Nm3/h氮?dú)馔钙綁嚎s機(jī)壓縮到2.5Mpa (G)后送入管網(wǎng)。一部分污氮經(jīng)電加熱器加溫后去分子篩純化系統(tǒng)作為再生氣源,另一部分污氮?dú)馀c富余的純氮?dú)鈪R合后去預(yù)冷系統(tǒng)作為冷源。
從冷箱出來的液氧、液氮、液氬經(jīng)真空絕熱管道分別輸入三個(gè)200m3的常壓平底儲罐貯存?zhèn)溆?,并配置了三個(gè)25m30.8MPa的增壓罐。低溫液體可由200m3 的低壓儲罐和25m3增壓罐分別向槽車充灌。
自己擁有現(xiàn)場制氧機(jī)(氧氣發(fā)生器)的好處:
在現(xiàn)場使用氧氣發(fā)生系統(tǒng)之前,很多的行業(yè)中的企業(yè)都別無選擇的只能在別處購買氧氣使用。但是,使用現(xiàn)場制氧機(jī)可以消除批量購買氧氣相關(guān)的所有麻煩。我們的制氧機(jī)是一種具有最大效益的選擇:自己生產(chǎn)氧氣的平均成本比購買氧氣的相關(guān)成本低三分之一到二分之一。使用現(xiàn)場氧氣發(fā)生器系統(tǒng),無需支付購買氧氣時(shí)的運(yùn)費(fèi)。我們的制氧機(jī)系統(tǒng)通常會讓您在 18 個(gè)月內(nèi)收回成本。
除了經(jīng)濟(jì)之外,現(xiàn)場制氧機(jī)的氧氣發(fā)生器系統(tǒng)還提供:
可靠性——制氧機(jī)也就是現(xiàn)場氧氣發(fā)生器系統(tǒng)使用周圍的空氣來產(chǎn)生氧氣。因此,我們的客戶永遠(yuǎn)不必?fù)?dān)心氧氣共贏不足的問題。 提高安全性——通過低壓力消除存儲的危險(xiǎn)。 簡單——我們讓沒有相關(guān)設(shè)備經(jīng)驗(yàn)的人都可以輕松的操作??梢暤挠|摸屏控制,可以控制氣體純度穩(wěn)定,同時(shí)在屏幕上可操作自診斷、可視化操作圖和維護(hù)計(jì)劃提醒等。 靈活性——我們的設(shè)備體積小可通過各種條件的運(yùn)輸,所以只要有空氣和電力的任何地方都可以保證設(shè)備能夠穩(wěn)定運(yùn)行。 全自動(dòng)——一旦檢測到下游有請求,生產(chǎn)就開始了。
為什么使用希特制氧機(jī)?
我們的制氧機(jī)系統(tǒng)為各行業(yè)提供可靠的現(xiàn)場的氧氣供應(yīng),全國及東南亞聞名。我們的現(xiàn)場氧氣系統(tǒng)可以生產(chǎn)純度高達(dá)99.999%的氧氣。對于我們的制氧機(jī)來說,可滿足任何地方、任何復(fù)雜環(huán)境的氧氣生產(chǎn)。要了解更多關(guān)于制氧機(jī)系統(tǒng)與您所在行業(yè)內(nèi)的實(shí)際應(yīng)用需求方案,請立即聯(lián)系我們 +86 18112526805 (顧問)。
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