Với việc mở rộng quy mô sản xuất nhanh chóng trong những năm gần đây, lượng oxy tiêu thụ cho luyện thép liên tục tăng, yêu cầu về độ tin cậy và tính kinh tế của việc cung cấp oxy ngày càng cao. Xưởng sản xuất oxy có hai hệ thống sản xuất oxy quy mô nhỏ, sản lượng oxy tối đa chỉ đạt 800 m3/giờ, khó đáp ứng nhu cầu oxy vào thời điểm cao điểm luyện thép. Áp suất và lưu lượng oxy không đủ thường xuyên xảy ra. Trong thời gian nghỉ luyện thép, một lượng lớn oxy chỉ có thể được xả ra, điều này không những không phù hợp với phương thức sản xuất hiện tại mà còn gây ra chi phí tiêu thụ oxy cao, không đáp ứng được yêu cầu tiết kiệm năng lượng, giảm tiêu hao, giảm chi phí và tăng hiệu suất. Do đó, hệ thống sản xuất oxy hiện có cần được cải thiện.
Cung cấp oxy lỏng là quá trình chuyển đổi oxy lỏng được lưu trữ thành oxy sau khi được nén và hóa hơi. Trong điều kiện tiêu chuẩn, 1 m³ oxy lỏng có thể được hóa hơi thành 800 m³ oxy. Là một quy trình cung cấp oxy mới, so với hệ thống sản xuất oxy hiện có trong xưởng sản xuất oxy, nó có những ưu điểm rõ ràng sau:
1. Hệ thống có thể khởi động và dừng bất cứ lúc nào, phù hợp với chế độ sản xuất hiện tại của công ty.
2. Nguồn cung cấp oxy của hệ thống có thể được điều chỉnh theo thời gian thực theo nhu cầu, với lưu lượng đủ và áp suất ổn định.
3. Hệ thống có ưu điểm là quy trình đơn giản, tổn thất nhỏ, vận hành và bảo trì thuận tiện và chi phí sản xuất oxy thấp.
4. Độ tinh khiết của oxy có thể đạt tới hơn 99%, có lợi cho việc giảm lượng oxy.
Quy trình và thành phần của hệ thống cung cấp oxy lỏng
Hệ thống này chủ yếu cung cấp oxy cho luyện thép tại nhà máy luyện thép và oxy cho cắt khí tại nhà máy rèn. Khí cắt tiêu thụ ít oxy hơn và có thể bỏ qua. Thiết bị tiêu thụ oxy chính của nhà máy luyện thép là hai lò hồ quang điện và hai lò luyện, sử dụng oxy gián đoạn. Theo thống kê, trong thời kỳ đỉnh cao của luyện thép, lượng oxy tiêu thụ tối đa là ≥ 2000 m³/giờ, thời gian tiêu thụ oxy tối đa yêu cầu, và áp suất oxy động trước lò phải ≥ 2000 m³/giờ.
Hai thông số chính về công suất oxy lỏng và lượng oxy cung cấp tối đa mỗi giờ sẽ được xác định khi lựa chọn loại hệ thống. Trên cơ sở xem xét toàn diện về tính hợp lý, kinh tế, độ ổn định và an toàn, công suất oxy lỏng của hệ thống được xác định là 50 m³ và lượng oxy cung cấp tối đa là 3000 m³/giờ. Do đó, quy trình và thành phần của toàn bộ hệ thống được thiết kế, sau đó hệ thống được tối ưu hóa trên cơ sở tận dụng tối đa thiết bị ban đầu.
1. Bình chứa oxy lỏng
Bể chứa oxy lỏng lưu trữ oxy lỏng ở nhiệt độ -183℃và là nguồn khí của toàn bộ hệ thống. Kết cấu sử dụng dạng cách nhiệt bột chân không hai lớp thẳng đứng, diện tích sàn nhỏ và hiệu suất cách nhiệt tốt. Áp suất thiết kế của bồn chứa, thể tích hiệu dụng 50 m³, áp suất làm việc bình thường - và mức chất lỏng làm việc từ 10 m³ đến 40 m³. Cổng nạp chất lỏng ở đáy bồn chứa được thiết kế theo tiêu chuẩn nạp trên tàu, và oxy lỏng được nạp bằng xe bồn bên ngoài.
2. Bơm oxy lỏng
Bơm oxy lỏng tạo áp suất oxy lỏng trong bình chứa và đưa đến bộ chế hòa khí. Đây là bộ phận cung cấp năng lượng duy nhất trong hệ thống. Để đảm bảo hệ thống hoạt động đáng tin cậy và đáp ứng nhu cầu khởi động và dừng bất cứ lúc nào, hai bơm oxy lỏng giống hệt nhau được cấu hình, một bơm sử dụng và một bơm dự phòng.. Máy bơm oxy lỏng sử dụng bơm đông lạnh piston nằm ngang để thích ứng với điều kiện làm việc lưu lượng nhỏ và áp suất cao, với lưu lượng làm việc 2000-4000 L/h và áp suất đầu ra, Tần số làm việc của máy bơm có thể được thiết lập theo thời gian thực theo nhu cầu oxy và nguồn cung cấp oxy của hệ thống có thể được điều chỉnh bằng cách điều chỉnh áp suất và lưu lượng tại đầu ra của máy bơm.
3. Máy hóa hơi
Máy hóa hơi sử dụng máy hóa hơi bể khí, còn được gọi là máy hóa hơi nhiệt độ không khí, là một cấu trúc ống vây hình sao. Oxy lỏng được hóa hơi thành oxy ở nhiệt độ bình thường bằng cách gia nhiệt đối lưu tự nhiên của không khí. Hệ thống được trang bị hai máy hóa hơi. Thông thường, một máy hóa hơi được sử dụng. Khi nhiệt độ thấp và khả năng hóa hơi của một máy hóa hơi không đủ, hai máy hóa hơi có thể được chuyển đổi hoặc sử dụng cùng lúc để đảm bảo cung cấp đủ oxy.
4. Bình chứa khí
Bình chứa khí nén lưu trữ oxy bay hơi, đóng vai trò là thiết bị dự trữ và đệm của hệ thống, có thể bổ sung nguồn cung cấp oxy tức thời và cân bằng áp suất của hệ thống, tránh biến động và va đập. Hệ thống sử dụng chung bình chứa khí nén và đường ống cung cấp oxy chính với hệ thống tạo oxy dự phòng, tận dụng tối đa thiết bị gốc. Áp suất lưu trữ khí nén tối đa và dung tích lưu trữ khí nén tối đa của bình chứa khí nén là 250 m³. Để tăng lưu lượng khí cấp, đường kính của đường ống cung cấp oxy chính từ bộ chế hòa khí đến bình chứa khí nén đã được thay đổi từ DN65 thành DN100 để đảm bảo đủ khả năng cung cấp oxy cho hệ thống.
5. Thiết bị điều chỉnh áp suất
Hệ thống được trang bị hai bộ thiết bị điều chỉnh áp suất. Bộ đầu tiên là bộ điều chỉnh áp suất của bình chứa oxy lỏng. Một phần nhỏ oxy lỏng được hóa hơi bởi bộ chế hòa khí nhỏ ở đáy bình chứa và đi vào pha khí trong bình chứa thông qua đỉnh bình chứa. Đường ống hồi của bơm oxy lỏng cũng đưa một phần hỗn hợp khí-lỏng trở về bình chứa, để điều chỉnh áp suất làm việc của bình chứa và cải thiện môi trường đầu ra của chất lỏng. Bộ thứ hai là bộ điều chỉnh áp suất cung cấp oxy, sử dụng van điều chỉnh áp suất tại cửa thoát khí của bình chứa khí ban đầu để điều chỉnh áp suất trong đường ống cung cấp oxy chính theo nhu cầu oxy.en yêu cầu.
6.Thiết bị an toàn
Hệ thống cung cấp oxy lỏng được trang bị nhiều thiết bị an toàn. Bình chứa được trang bị đồng hồ đo áp suất và mức chất lỏng, và đường ống ra của bơm oxy lỏng được trang bị đồng hồ đo áp suất, giúp người vận hành dễ dàng theo dõi tình trạng hệ thống bất cứ lúc nào. Cảm biến nhiệt độ và áp suất được lắp đặt trên đường ống trung gian từ bộ chế hòa khí đến bình chứa khí, có thể phản hồi tín hiệu áp suất và nhiệt độ của hệ thống và tham gia vào quá trình điều khiển hệ thống. Khi nhiệt độ oxy quá thấp hoặc áp suất quá cao, hệ thống sẽ tự động dừng để ngăn ngừa tai nạn do nhiệt độ thấp và áp suất quá cao. Mỗi đường ống của hệ thống đều được trang bị van an toàn, van xả, van một chiều, v.v., đảm bảo hiệu quả hoạt động an toàn và đáng tin cậy của hệ thống.
Vận hành và bảo trì hệ thống cung cấp oxy lỏng
Là hệ thống áp suất nhiệt độ thấp, hệ thống cung cấp oxy lỏng có quy trình vận hành và bảo trì nghiêm ngặt. Vận hành sai và bảo trì không đúng cách sẽ dẫn đến tai nạn nghiêm trọng. Do đó, cần đặc biệt chú ý đến việc sử dụng và bảo trì hệ thống an toàn.
Nhân viên vận hành và bảo trì hệ thống chỉ được phép đảm nhiệm vị trí này sau khi đã được đào tạo chuyên sâu. Họ phải nắm vững cấu tạo và đặc tính của hệ thống, nắm rõ quy trình vận hành các bộ phận khác nhau của hệ thống và các quy định an toàn vận hành.
Bình chứa oxy lỏng, bình hóa hơi và bình chứa khí là bình chịu áp lực, chỉ được sử dụng sau khi có giấy chứng nhận sử dụng thiết bị chuyên dụng từ Cục Công nghệ và Giám sát Chất lượng địa phương. Đồng hồ đo áp suất và van an toàn trong hệ thống phải được kiểm tra định kỳ, van chặn và đồng hồ chỉ thị trên đường ống phải được kiểm tra định kỳ về độ nhạy và độ tin cậy.
Hiệu suất cách nhiệt của bình chứa oxy lỏng phụ thuộc vào độ chân không của lớp xen kẽ giữa các xi lanh bên trong và bên ngoài bình chứa. Một khi độ chân không bị phá hủy, oxy lỏng sẽ tăng lên và giãn nở nhanh chóng. Do đó, khi độ chân không không bị phá hủy hoặc không cần phải đổ cát perlit để hút chân không lại, tuyệt đối không được tháo rời van chân không của bình chứa. Trong quá trình sử dụng, hiệu suất chân không của bình chứa oxy lỏng có thể được ước tính bằng cách quan sát lượng oxy lỏng bay hơi.
Trong quá trình sử dụng hệ thống, phải thiết lập hệ thống kiểm tra tuần tra thường xuyên để theo dõi và ghi lại áp suất, mức chất lỏng, nhiệt độ và các thông số quan trọng khác của hệ thống theo thời gian thực, nắm bắt xu hướng thay đổi của hệ thống và thông báo kịp thời cho kỹ thuật viên chuyên nghiệp để xử lý các vấn đề bất thường.
Thời gian đăng: 02-12-2021
