Avec l'expansion rapide de l'échelle de production de l'entreprise ces dernières années, la consommation d'oxygène pour la fabrication de l'acier continue d'augmenter et les exigences en matière de fiabilité et d'économie de l'approvisionnement en oxygène sont de plus en plus élevées. Il existe deux ensembles de systèmes de production d'oxygène à petite échelle dans l'atelier de production d'oxygène, la production maximale d'oxygène n'est que de 800 m3/h, ce qui est difficile à répondre à la demande en oxygène au plus fort de la sidérurgie. Une pression et un débit d’oxygène insuffisants se produisent souvent. Pendant l'intervalle de fabrication de l'acier, une grande quantité d'oxygène ne peut être vidée que, ce qui non seulement ne s'adapte pas au mode de production actuel, mais entraîne également des coûts de consommation d'oxygène élevés et ne répond pas aux exigences d'économie d'énergie, de réduction de la consommation, de coût. la réduction et l'augmentation de l'efficacité, par conséquent, le système de génération d'oxygène existant doit être amélioré.
L'alimentation en oxygène liquide consiste à transformer l'oxygène liquide stocké en oxygène après pressurisation et vaporisation. Dans des conditions standard, 1 m³ d’oxygène liquide peut être vaporisé en 800 m3 d’oxygène. En tant que nouveau processus d'approvisionnement en oxygène, comparé au système de production d'oxygène existant dans l'atelier de production d'oxygène, il présente les avantages évidents suivants :
1. Le système peut être démarré et arrêté à tout moment, ce qui convient au mode de production actuel de l'entreprise.
2. L'alimentation en oxygène du système peut être ajustée en temps réel en fonction de la demande, avec un débit suffisant et une pression stable.
3. Le système présente les avantages d'un processus simple, d'une faible perte, d'un fonctionnement et d'une maintenance pratiques et d'un faible coût de production d'oxygène.
4. La pureté de l'oxygène peut atteindre plus de 99 %, ce qui favorise la réduction de la quantité d'oxygène.
Processus et composition du système d'alimentation en oxygène liquide
Le système fournit principalement de l'oxygène pour la fabrication de l'acier dans une entreprise sidérurgique et de l'oxygène pour la coupe de gaz dans une entreprise de forgeage. Cette dernière consomme moins d’oxygène et peut être ignorée. Le principal équipement de consommation d'oxygène de l'entreprise sidérurgique est constitué de deux fours à arc électrique et de deux fours de raffinage, qui utilisent de l'oxygène par intermittence. Selon les statistiques, pendant le pic de la sidérurgie, la consommation maximale d'oxygène est ≥ 2000 m3/h, la durée de la consommation maximale d'oxygène et la pression dynamique d'oxygène devant le four doit être ≥ 2000 m³/h.
Les deux paramètres clés que sont la capacité en oxygène liquide et l’apport maximal en oxygène par heure doivent être déterminés pour la sélection du type de système. Sur la base d'un examen approfondi de la rationalité, de l'économie, de la stabilité et de la sécurité, la capacité d'oxygène liquide du système est déterminée à 50 m³ et l'alimentation maximale en oxygène est de 3 000 m³/h. par conséquent, le processus et la composition de l'ensemble du système sont conçus, puis le système est optimisé sur la base de l'utilisation complète de l'équipement d'origine.
1. Réservoir de stockage d'oxygène liquide
Le réservoir de stockage d'oxygène liquide stocke l'oxygène liquide à - 183℃et constitue la source de gaz de tout le système. La structure adopte la forme d'isolation verticale en poudre sous vide à double couche, avec une petite surface au sol et de bonnes performances d'isolation. La pression de conception du réservoir de stockage, le volume effectif de 50 m³, la pression de service normale - et le niveau de liquide de travail de 10 m³ à 40 m³. L'orifice de remplissage de liquide au fond du réservoir de stockage est conçu selon la norme de remplissage embarquée et l'oxygène liquide est rempli par le camion-citerne externe.
2. Pompe à oxygène liquide
La pompe à oxygène liquide met sous pression l'oxygène liquide dans le réservoir de stockage et l'envoie au carburateur. C'est la seule unité de puissance du système. Afin d'assurer le fonctionnement fiable du système et de répondre aux besoins de démarrage et d'arrêt à tout moment, deux pompes à oxygène liquide identiques sont configurées, une pour l'utilisation et une pour la veille.. La pompe à oxygène liquide adopte une pompe cryogénique à piston horizontal pour s'adapter aux conditions de travail de faible débit et de haute pression, avec un débit de travail de 2 000 à 4 000 L/h et une pression de sortie. La fréquence de fonctionnement de la pompe peut être réglée en temps réel en fonction de la demande en oxygène et l'alimentation en oxygène du système peuvent être ajustées en ajustant la pression et le débit à la sortie de la pompe.
3. Vaporisateur
Le vaporisateur adopte un vaporisateur à bain d'air, également connu sous le nom de vaporisateur à température de l'air, qui est une structure de tube à ailettes en étoile. L'oxygène liquide est vaporisé en oxygène à température normale par chauffage par convection naturelle de l'air. Le système est équipé de deux vaporisateurs. Normalement, un vaporisateur est utilisé. Lorsque la température est basse et que la capacité de vaporisation d'un seul vaporisateur est insuffisante, les deux vaporisateurs peuvent être commutés ou utilisés en même temps pour assurer un apport suffisant en oxygène.
4. Réservoir de stockage d'air
Le réservoir de stockage d'air stocke l'oxygène vaporisé en tant que dispositif de stockage et tampon du système, qui peut compléter l'approvisionnement instantané en oxygène et équilibrer la pression du système pour éviter les fluctuations et les impacts. Le système partage un ensemble de réservoirs de stockage de gaz et de pipeline principal d'alimentation en oxygène avec le système de génération d'oxygène de secours, exploitant ainsi pleinement l'équipement d'origine. La pression maximale de stockage de gaz et la capacité maximale de stockage de gaz du réservoir de stockage de gaz sont de 250 m³. Afin d'augmenter le débit d'alimentation en air, le diamètre du tuyau d'alimentation en oxygène principal du carburateur au réservoir de stockage d'air est modifié de DN65 à DN100 pour garantir une capacité d'alimentation en oxygène suffisante du système.
5. Dispositif de régulation de pression
Deux ensembles de dispositifs de régulation de pression sont installés dans le système. Le premier ensemble est le dispositif de régulation de pression du réservoir de stockage d’oxygène liquide. Une petite partie de l'oxygène liquide est vaporisée par un petit carburateur au fond du réservoir de stockage et pénètre dans la partie phase gazeuse du réservoir de stockage par le haut du réservoir de stockage. La canalisation de retour de la pompe à oxygène liquide renvoie également une partie du mélange gaz-liquide au réservoir de stockage, de manière à ajuster la pression de fonctionnement du réservoir de stockage et à améliorer l'environnement de sortie du liquide. Le deuxième ensemble est le dispositif de régulation de pression d'alimentation en oxygène, qui utilise la vanne de régulation de pression à la sortie d'air du réservoir de stockage de gaz d'origine pour ajuster la pression dans la canalisation principale d'alimentation en oxygène en fonction de l'oxygène.en demande.
6.Dispositif de sécurité
Le système d'alimentation en oxygène liquide est équipé de plusieurs dispositifs de sécurité. Le réservoir de stockage est équipé d'indicateurs de pression et de niveau de liquide, et la canalisation de sortie de la pompe à oxygène liquide est équipée d'indicateurs de pression pour permettre à l'opérateur de surveiller l'état du système à tout moment. Des capteurs de température et de pression sont installés sur la canalisation intermédiaire allant du carburateur au réservoir de stockage d'air, qui peuvent renvoyer les signaux de pression et de température du système et participer au contrôle du système. Lorsque la température de l'oxygène est trop basse ou que la pression est trop élevée, le système s'arrête automatiquement pour éviter les accidents causés par une basse température et une surpression. Chaque canalisation du système est équipée d'une soupape de sécurité, d'une soupape de ventilation, d'un clapet anti-retour, etc., qui garantissent efficacement le fonctionnement sûr et fiable du système.
Fonctionnement et entretien du système d'alimentation en oxygène liquide
En tant que système sous pression à basse température, le système d’alimentation en oxygène liquide est soumis à des procédures d’exploitation et de maintenance strictes. Une mauvaise utilisation et un mauvais entretien entraîneront de graves accidents. Par conséquent, une attention particulière doit être accordée à l’utilisation et à la maintenance sûres du système.
Le personnel d'exploitation et de maintenance du système ne peut occuper ce poste qu'après une formation spécifique. Ils doivent maîtriser la composition et les caractéristiques du système, connaître le fonctionnement des différentes parties du système ainsi que les règles de sécurité d'exploitation.
Le réservoir de stockage d'oxygène liquide, le vaporisateur et le réservoir de stockage de gaz sont des récipients sous pression qui ne peuvent être utilisés qu'après avoir obtenu le certificat d'utilisation d'équipement spécial du bureau local de technologie et de contrôle de la qualité. Le manomètre et la soupape de sécurité du système doivent être soumis régulièrement à une inspection, et la vanne d'arrêt et l'instrument indicateur sur le pipeline doivent être inspectés régulièrement pour vérifier leur sensibilité et leur fiabilité.
Les performances d'isolation thermique du réservoir de stockage d'oxygène liquide dépendent du degré de vide de la couche intermédiaire entre les cylindres intérieur et extérieur du réservoir de stockage. Une fois le degré de vide endommagé, l’oxygène liquide augmentera et se dilatera rapidement. Par conséquent, lorsque le degré de vide n’est pas endommagé ou qu’il n’est pas nécessaire de remplir de sable de perlite pour aspirer à nouveau, il est strictement interdit de démonter la soupape à vide du réservoir de stockage. Pendant l'utilisation, les performances de vide du réservoir de stockage d'oxygène liquide peuvent être estimées en observant la quantité de volatilisation d'oxygène liquide.
Pendant l'utilisation du système, un système d'inspection de patrouille régulière doit être établi pour surveiller et enregistrer la pression, le niveau de liquide, la température et d'autres paramètres clés du système en temps réel, comprendre la tendance de changement du système et informer en temps opportun les techniciens professionnels. pour faire face à des problèmes anormaux.
Heure de publication : 02 décembre 2021
