Система хранения и испарения жидкого азота в воздушной подсистеме представляет собой высокоэффективную промышленную систему, которая объединяет хранение, транспортировку, испарение, очистку и контроль безопасности жидкого азота, разработанную вокруг характеристик низкотемпературной жидкой азотной среды. Система использует жидкий азот высокой чистоты, производимый пустыми башнями, в качестве сырья и преобразует низкотемпературный жидкий азот в изотермический азот, отвечающий потребностям различных отраслей промышленности, посредством точного хранения, фильтрации, наддува, теплообмена, буферизации и распределения,
Система хранения и испарения жидкого азотаЭто эффективная промышленная система, разработанная вокруг характеристик низкотемпературной жидкой азотной среды, которая объединяет хранение, транспортировку, испарение, очистку и контроль безопасности жидкого азота. Система использует жидкий азот высокой чистоты, производимый пустой башней в качестве сырья, путем точного хранения, фильтрации, наддува, теплообмена, буферизации и распределения, низкотемпературный жидкий азот преобразуется в азот при комнатной температуре, отвечающий потребностям различных отраслей промышленности, для электроники, удобрений, угольной химии, стали и других областей, чтобы обеспечить стабильное и надежное снабжение азотом, с высокой безопасностью, низкой скоростью потерь, сильной адаптируемостью и другими преимуществами.
Сырьем системы являетсяЖидкий азот из верхней части башниЕго чистота до 99,999%, температурная стабильность поддерживается - 196°C, является основой для обеспечения последующего качества азота.
Перенос жидкого азотаНизкотермические трубопроводы из нержавеющей стали диаметром 150 ммВнешний слой трубопровода спроектирован с двойной защитой и изоляцией: первый слой перламутрового песка толщиной 50 мм может эффективно блокировать проникновение внешнего тепла, уменьшать потери испарения жидкого азота; Второй слой алюминиевой защитной оболочки толщиной 0,5 мм защищает изоляционный слой от повреждения внешними силами, что еще больше повышает эффект изоляции.
Оборудование конца трубопроводаПневматический запорный клапанОткрытость клапана автоматически регулируется системой PLC в соответствии с уровнем жидкости в резервуаре для достижения интеллектуального управления расходом. Когда уровень жидкости в резервуаре достигает 85%, клапан автоматически выключается до 30% открытости, гарантируя, что поток жидкого азота стабилизируется на уровне около 50 м³ / ч, избегая риска безопасности или колебаний потока, вызванных высоким уровнем жидкости, которые влияют на стабильность системы.
Жидкий азот перед входом в резервуар должен пройтиКриогенный фильтр с точностью 5 мкмВнутри фильтра используется медный сетчатый фильтр, который может точно перехватывать твердые примеси, такие как железная стружка и оксидная кожа, оставшиеся во время сварки трубопровода.
Химический завод из - за отсутствия этого фильтра, в результате чего металлические частицы диаметром 1 мм вошли в резервуар, блокируя канал крыльев последующего карбюратора, что непосредственно привело к снижению способности к испарению на 40%, предприятие должно было прекратить 36 часов очистки, что привело к серьезным экономическим потерям. После установки фильтра ежеквартальная проверка вскрытия только обнаружила, что фильтр прикреплен к небольшому количеству серо - белых порошковых примесей, не влияет на нормальную работу системы, полностью отражает ключевую роль фильтрующего звена в стабильности системы.
Внедрение системывертикальный криогенный резервуарВ качестве основного оборудования для хранения жидкого азота эффективный объем 500 м³ может удовлетворить потребности предприятия в хранении жидкого азота для крупномасштабного и непрерывного производства, его конструкция полностью учитывает безопасность и теплоизоляцию в условиях низкой температуры:
Материал цистерны:: Внутренний желчный пузырь цистерны изготовлен из нержавеющей стали 06Cr19Ni10, обладает отличной коррозионной стойкостью и вязкостью при низких температурах, может быть адаптирован к криогенной среде - 196°C; Внешний желчный пузырь - это углеродистая сталь Q345R, высокая прочность и низкая стоимость, обеспечивающая надежную структурную поддержку цистерны.
Изоляционная конструкция:: Высокий вакуум между внутренним и внешним желчным пузырем до 10 ⁻Па, при заполнении адиабатических свойств расширяющегося перлита, значительно снижает передачу тепла, уменьшает потери испарения жидкого азота, обеспечивает длительное стабильное хранение жидкого азота в резервуаре.
Защита от оседания:: На дне резервуара установлены 6 групп опорных ножек из нержавеющей стали, каждая группа опорных ног и фундамента имеет 30 мм толщиной полифторэтиленовой пластины, может эффективно уменьшить оседание фундамента на экструзионную деформацию резервуара, продлить срок службы резервуара.
Контроль уровня жидкости:: верхняя часть резервуара оснащена магнитометром уровня опрокидывания, точность отображения уровня жидкости ±5 мм, что облегчает визуальный просмотр уровня жидкости полевым оператором; В то же время он оснащен радиолокационным датчиком уровня жидкости, который может передавать данные о уровне жидкости в режиме реального времени на экран мониторинга центральной диспетчерской, чтобы обеспечить дистанционный мониторинг в режиме реального времени, чтобы облегчить своевременную регулировку потока жидкого азота.
Управление давлением в резервуаре является ядром обеспечения безопасности системы, нормальное рабочее давление строго поддерживается на уровне 0,5 МПа, конкретные меры контроля заключаются в следующем:
Давление предохранительного клапана:: Когда температура внешней среды повышается, а испарение жидкого азота приводит к повышению давления в резервуаре до 0,6 МПа, предохранительный клапан в верхней части резервуара автоматически запускается, и высвобожденный низкотемпературный азот подается в выпускной цилиндр высотой 30 м через воздушную трубу, чтобы избежать риска для безопасности, вызванного накоплением азота на низкой высоте. Выпускной трубопровод с использованием технологии изгиба, без прямого угла изгиба, может уменьшить местное сопротивление, чтобы обеспечить плавный сброс давления; Внешняя стенка трубопровода также подвергается термоизоляции, чтобы предотвратить криогенный азот, вызывающий иней трубопровода, влияющий на нормальную работу окружающего оборудования.
事故警示:: Установка по переработке природного газа из - за неточной проверки предохранительного клапана, что привело к превышению давления в резервуаре до 0,8 МПа, вызвало утечку фланцевого уплотнения резервуара, хотя аварийная обработка сброса давления, чтобы избежать аварийного расширения, но также предупредила о важности регулярной точной проверки предохранительного клапана.
Резервная защита от осколков:: Для предотвращения риска избыточного давления, вызванного отказом предохранительного клапана, резервуар также оснащен взрывной пластиной, взрывное давление которой установлено на уровне 0,7 МПа. Когда предохранительный клапан не может нормально сбросить давление, а внутреннее давление в резервуаре продолжает повышаться до 0,7 МПа, взрывная пластина разрывается в момент избыточного давления, быстро высвобождая давление, чтобы защитить безопасность резервуара. Взрывоопасные пластины должны заменяться один раз в год, при замене они должны быть защищены от царапин на обложке, чтобы предотвратить утечку после замены.
Когда необходимо использовать жидкий азот, нижний клапан резервуара открывается, и жидкий азот поступает через фильтр перед насосомНизкотермический жидкий азотный насосНасос является основным оборудованием для нагнетания жидкого азота, конкретные параметры и эксплуатационные требования следующие:
Параметры оборудования:: Используя плунжерную конструкцию, мощность двигателя 75 кВт, расход может быть гибко отрегулирован в диапазоне 20 - 100 м³ / ч, выходное давление до 2,5 МПа, может удовлетворить различные потребности пользователей вниз по течению давления и трафика.
Конструкция низкотемпературной защиты:: Корпус насоса, покрытый пенообразующим слоем полиуретана, уменьшает потерю холода; Клапаны механически уплотнены сильфонами, материал уплотнения из сплава WC - Co, обладает отличной низкотемпературной герметичностью и износостойкостью, чтобы обеспечить отсутствие утечки в режиме - 196 ° C.
Запустить инструкцию:: Перед запуском насоса необходимо провести предварительное охлаждение, открыть клапан предварительного охлаждения на корпусе насоса, чтобы жидкий азот медленно протекал через полость насоса, температура корпуса насоса падает ниже - 180°C, прежде чем можно запустить двигатель. Если предварительное охлаждение не соответствует норме, перепад температур может привести к деформации частей корпуса насоса, вызывая неисправность оборудования.
Жидкий азот высокого давления из насоса жидкого азота, первый входпластинчатый теплообменникДля испарения это звено является ключом к преобразованию низкотемпературного жидкого азота в изотермический азот:
Параметры теплообменника:: конструкция из паяной пластины из 316L нержавеющей стали, площадь одной пластины 0,5 м2, общая площадь теплопередачи 80 м2, с высокой эффективностью теплопередачи; Высокотемпературная сторона подается в насыщенный пар 0,8 МПа из паровой сети, а жидкий азот нагревается до нормальной температуры с помощью тепла, выделяемого конденсацией пара.
Регулирование температуры:: На входе и выходе теплообменника установлены датчики температуры, и когда температура азота на выходе ниже - 5°C, регулятор пара автоматически открывается и увеличивается, увеличивая подачу пара, чтобы обеспечить испарение азота.
Случаи несчастных случаев:: Угольно - химический проект был из - за колебаний давления пара, что привело к недостаточной теплопередаче теплообменника, недостаточному испарению - азот 30°C вошел в последующий трубопровод, в результате чего фланцевая прокладка замерзла, вызвав утечку азота, подчеркнув важность контроля стабильности температуры в этом звене.
Безопасность при аварийном испарении: Система также оснащенаАварийный карбюраторКогда пластинчатый теплообменник выходит из строя и температура выхода азота ниже - 10°C, входной клапан пара закрывается, при этом открывается перепускной клапан, чтобы недостаточно испаряющаяся газожидкостная смесь попала в аварийный карбюратор. Этот карбюратор представляет собой воздушную ванну с общей длиной ребристой трубы 500 м, которая использует тепло окружающего воздуха для испарения оставшегося жидкого азота, гарантируя, что в трубопровод вниз по течению поступает сухой азот, чтобы избежать повреждения низкотемпературной газожидкостной смесью оборудования вниз по течению.
Вход азота после испарениябуферный резервуарОборудование имеет объем 50 м³, проектное давление 2.0 МПа, основная роль заключается в стабилизации давления азота, конкретные функции и конструкция следующие:
Стабилизация давления:: При внезапном увеличении потребления газа пользователями в нижнем течении, азот, хранящийся в буферном резервуаре, может быть своевременно пополнен, чтобы контролировать колебания давления в диапазоне ± 0,05 МПа, чтобы избежать резкого падения давления, влияющего на производство пользователя; Крыша резервуара оснащена манометром и преобразователем давления, и когда давление ниже 1,8 МПа, насос жидкого азота автоматически увеличивает скорость подачи газа; При давлении выше 2,0 МПа насос замедляется или останавливается для достижения автоматического регулирования давления.
Конструкция антикоррозионной защиты:: Внутренняя стенка цистерны обрабатывается пескоструйной очисткой от ржавчины, удаляет поверхностное окисление, а затем окрашивается эпоксидной цинковой грунтовкой и лаком, обладает отличными антикоррозионными свойствами, продлевает срок службы буферного резервуара.
Выход азота из буферных резервуаров разделен на два пути, соответственно, для удовлетворения потребностей пользователей в различных отраслях промышленности, оснащенных точным измерительным оборудованием:
ветвь высокочистого азота: Весь путь азота проходитПрецизионный фильтрФильтр оснащен активированным углем и молекулярным ситом, который эффективно удаляет влагу и масла из азота, снижает точку росы азота до - 70°C, удовлетворяет строгие потребности электронной промышленности в высокочистом азоте и обеспечивает качество продукции в процессе производства электронных компонентов.
Промышленная азотная ветвь:: Азот другого пути поступает непосредственно в коллектор, подается в установку синтетического аммиака завода удобрений, используется в качестве защитного газа, предотвращает окисление сырья и продуктов в процессе синтетического аммиака, обеспечивает безопасность производства и чистоту продукта.
Измерение расхода:: На обоих трубопроводах установлены вихревые расходомеры с точностью измерения ±0,5%, которые могут измерять потребление газа каждым пользователем в режиме реального времени и загружать данные в систему управления энергией, чтобы предприятия могли проводить статистику потребления энергии и калькуляцию затрат.
Система имеет * блокировочное устройство безопасности, которое покрывает критические устройства и основные звенья и полностью гарантирует безопасность работы системы:
Безопасность насосов жидкого азота:: Когда температура подшипника жидкого азотного насоса превышает 80°C, срабатывает сигнал остановки, при этом автоматически выключается выходной клапан насоса, чтобы предотвратить сухое измельчение корпуса насоса, которое приводит к повреждению оборудования или вызывает пожар и другие несчастные случаи с безопасностью.
Безопасная защита теплообменника:: При температуре выхода азота в пластинчатых теплообменниках ниже - 10 °C, помимо запуска аварийного карбюратора, закрываются входные клапаны пара, чтобы избежать непрерывного поступления пара, вызывающего отходы энергии или аномалии оборудования.
Безопасная защита уровня резервуара:: когда уровень жидкости в резервуаре составляет менее 15%, центральная диспетчерская выдает сигнализацию о низком уровне жидкости, чтобы напомнить оператору связаться с воздушным распределительным устройством для увеличения производства жидкого азота; Когда уровень жидкости ниже 10%, система автоматически закрывает выпускной клапан, отдавая приоритет обеспечению нормальной работы пустой распределительной башни, чтобы избежать цепных отказов, вызванных нехваткой сырья.
Трубопровод как основной носитель для транспортировки среды в системе, его расположение и конструкция защиты напрямую влияют на стабильность и безопасность системы:
Принципы расположения:: Следуя принципу « холодно и горячо», криогенные трубопроводы максимально прокладываются в воздухе, поддерживая расстояние не менее 300 мм от высокотемпературных трубопроводов, избегая передачи тепла из высокотемпературных трубопроводов в криогенные трубопроводы и уменьшая потери на испарение жидкого азота.
Конструкция кронштейна:: опора криогенного трубопровода использует скользящую опору, которая позволяет трубопроводу свободно перемещаться при сжатии при низких температурах, чтобы избежать разрыва трубопровода из - за напряжения, вызванного тепловым расширением и сжатием; Между опорой и трубопроводом есть деревянные блоки, которые предотвращают эффект холодного моста от прямого контакта с металлом и еще больше уменьшают потерю холода.
Выбор клапана:: клапаны на трубопроводе используют криогенные шаровые клапаны, материал сердечника - медный сплав, с хорошей криогенной вязкостью; Степень уплотнения - полифторэтилен, обеспечивающая гибкость переключателя при низких температурах, скорость утечки ниже 1×10 ⁻Pa m³ / s, обеспечивающая герметичность системы.
高安全性:: От предохранительного клапана резервуара, двойной защиты от избыточного давления взрывной пластины, до температуры оборудования, защиты от блокировки давления, а затем до конструкции криогенной защиты трубопровода, система сформировала всеобъемлющую систему обеспечения безопасности, которая может эффективно избежать риска безопасности в условиях низкой температуры и высокого давления.
Низкий коэффициент износа:: Благодаря высокой вакуумной изоляции резервуара, двойной изоляции трубопровода, эффективной теплопередаче теплообменника и другим конструкциям, значительно уменьшить испарение жидкого азота и потерю количества охлаждения, большой сталелитейный завод применяет эту систему, скорость потери жидкого азота контролируется ниже 0,5%, снижает производственные затраты предприятия.
Высокая стабильность:: Система PLC автоматически регулирует расход, давление, стабильное давление буферного резервуара, фильтр перехватывает примеси, все звенья синергии, чтобы обеспечить поток, давление, чистоту поставок азота стабильно, чтобы удовлетворить потребности пользователей вниз по течению непрерывного производства.
Сильная адаптивность:: Поток жидкого азотного насоса может быть гибко отрегулирован, азот делится на высокочистый азот и промышленный азотный выход двух путей, может адаптироваться к потребностям различных отраслей, таких как электроника, удобрения, угольная химическая промышленность, широкий спектр применений.
Крупный сталелитейный завод используетСистема хранения и испарения жидкого азотаС тех пор, чтобы обеспечить непрерывную работу в течение 1800 дней без проблем, обеспечить стабильную азотную защиту прокатной стали, термообработки и других звеньев в процессе производства стали, эффективно предотвратить окисление стали, улучшить качество стали, в то же время низкая скорость износа также сэкономила предприятию большое количество расходов на закупку и эксплуатацию жидкого азота, стала важной гарантией стабильной работы производства предприятия.
