עם ההתרחבות המהירה של היקף הייצור של החברה בשנים האחרונות, צריכת החמצן לייצור פלדה ממשיכה לעלות, והדרישות לאמינות וחסכון באספקת החמצן גבוהות יותר ויותר.ישנן שני סטים של מערכות לייצור חמצן בקנה מידה קטן בבית המלאכה לייצור חמצן, ייצור החמצן המרבי הוא רק 800 מ"ק לשעה, מה שקשה לעמוד בדרישת החמצן בשיא ייצור הפלדה.לחץ וזרימה של חמצן לא מספיקים מתרחשים לעתים קרובות.במהלך מרווח ייצור הפלדה, ניתן לרוקן כמות גדולה של חמצן בלבד, אשר לא רק שאינו מסתגל למצב הייצור הנוכחי, אלא גם גורם לעלות צריכת חמצן גבוהה ואינו עומד בדרישות של חיסכון באנרגיה, הפחתת צריכה, עלות הפחתה והגדלת היעילות, לכן, יש לשפר את מערכת ייצור החמצן הקיימת.
אספקת חמצן נוזלי היא לשנות את החמצן הנוזלי המאוחסן לחמצן לאחר לחץ ואידוי.במצב סטנדרטי, ניתן לאדות חמצן נוזלי של 1 מ"ק ל-800 מ"ק חמצן.כתהליך אספקת חמצן חדש, בהשוואה למערכת הפקת חמצן הקיימת בבית המלאכה לייצור חמצן, יש לו את היתרונות הברורים הבאים:
1. ניתן להפעיל ולעצור את המערכת בכל עת, המתאים למצב הייצור הנוכחי של החברה.
2. אספקת החמצן של המערכת ניתנת להתאמה בזמן אמת לפי הביקוש, עם זרימה מספקת ולחץ יציב.
3. למערכת היתרונות של תהליך פשוט, הפסד קטן, תפעול ותחזוקה נוחים ועלות ייצור חמצן נמוכה.
4. טוהר החמצן יכול להגיע ליותר מ-99%, מה שמסייע להפחתת כמות החמצן.
תהליך והרכב מערכת אספקת חמצן נוזלי
המערכת מספקת בעיקר חמצן לייצור פלדה בחברת פלדה וחמצן לחיתוך גז בחברת פרזול.האחרון משתמש בפחות חמצן וניתן להתעלם ממנו.הציוד העיקרי לצריכת חמצן של חברת הפלדה הוא שני תנורי קשת חשמליים ושני תנורי זיקוק, המשתמשים בחמצן לסירוגין.על פי הסטטיסטיקה, במהלך שיא ייצור הפלדה, צריכת החמצן המקסימלית היא ≥ 2000 מ"ק לשעה, משך צריכת החמצן המקסימלית ולחץ החמצן הדינמי מול הכבשן נדרש להיות ≥ 2000 מ"ק לשעה.
שני הפרמטרים המרכזיים של קיבולת חמצן נוזלי ואספקת חמצן מקסימלית לשעה ייקבעו לבחירת סוג המערכת.בהנחה של שיקול מקיף של רציונליות, חסכון, יציבות ובטיחות, קיבולת החמצן הנוזלית של המערכת נקבעת ל-50 מ"ר ואספקת החמצן המקסימלית היא 3000 מ"ק לשעה.לכן, התהליך וההרכב של המערכת כולה מתוכננים, ואז המערכת עוברת אופטימיזציה על בסיס ניצול מלא של הציוד המקורי.
1. מיכל אחסון חמצן נוזלי
מיכל אגירת החמצן הנוזלי אוגר חמצן נוזלי ב-183℃והוא מקור הגז של המערכת כולה.המבנה מאמץ את צורת בידוד אבקת ואקום דו-שכבתית אנכית, עם שטח רצפה קטן וביצועי בידוד טובים.לחץ התכנון של מיכל האגירה, נפח אפקטיבי של 50 מ"ר, לחץ עבודה רגיל - ומפלס נוזל עבודה של 10 מ"ר-40 מ"ר.פתח מילוי הנוזל בתחתית מיכל האגירה מתוכנן לפי תקן המילוי המשולב, ואת החמצן הנוזלי ממלאים משאית המיכל החיצונית.
2. משאבת חמצן נוזלי
משאבת החמצן הנוזלית לוחצת את החמצן הנוזלי במיכל האגירה ושולחת אותו לקרבורטור.זוהי יחידת הכוח היחידה במערכת.על מנת להבטיח את פעולתה האמינה של המערכת ולענות על צורכי התנעה ועצירה בכל עת, מוגדרות שתי משאבות חמצן נוזלי זהות, אחת לשימוש ואחת למצב המתנה.משאבת החמצן הנוזלית מאמצת משאבה קריוגנית בוכנה אופקית כדי להתאים לתנאי העבודה של זרימה קטנה ולחץ גבוה, עם זרימת עבודה של 2000-4000 ליטר לשעה ולחץ יציאה, ניתן להגדיר את תדירות העבודה של המשאבה בזמן אמת לפי ניתן לכוונן את דרישת החמצן ואת אספקת החמצן של המערכת על ידי התאמת הלחץ והזרימה ביציאת המשאבה.
3. וופורייזר
הוופורייזר מאמץ מכשיר אידוי אמבט אוויר, הידוע גם כמאדה טמפרטורת אוויר, שהוא מבנה צינור בעל סנפיר כוכב.החמצן הנוזלי מתאדה לחמצן בטמפרטורה רגילה על ידי חימום הסעה טבעי של אוויר.המערכת מצוידת בשני וופורייזרים.בדרך כלל, נעשה שימוש במכשיר אידוי אחד.כאשר הטמפרטורה נמוכה ויכולת האידוי של מכשיר אידוי בודד אינה מספקת, ניתן להחליף את שני מכשירי האידוי או להשתמש בו זמנית כדי להבטיח אספקת חמצן מספקת.
4. מיכל אגירת אוויר
מיכל אגירת האוויר אוגר חמצן אידוי כמכשיר האחסון והמאגר של המערכת, שיכול להשלים את אספקת החמצן המיידית ולאזן את הלחץ של המערכת כדי למנוע תנודות והשפעה.המערכת חולקת סט של מיכל אחסון גז וצינור אספקת חמצן ראשי עם מערכת ייצור החמצן במצב המתנה, תוך שימוש מלא בציוד המקורי.לחץ אחסון הגז המרבי וקיבולת אחסון הגז המקסימלית של מיכל אגירת הגז הם 250 מ"ר.על מנת להגביר את זרימת אספקת האוויר, קוטר צינור אספקת החמצן הראשי מהקרבורטור למיכל אגירת האוויר משתנה מ-DN65 ל-DN100 כדי להבטיח יכולת אספקת חמצן מספקת של המערכת.
5. מכשיר לווסת לחץ
שני סטים של התקני ויסות לחץ מוגדרים במערכת.הסט הראשון הוא מכשיר ויסות הלחץ של מיכל אחסון חמצן נוזלי.חלק קטן מהחמצן הנוזלי מתאדה על ידי קרבורטור קטן בתחתית מיכל האגירה ונכנס לחלק הגז במיכל האגירה דרך החלק העליון של מיכל האגירה.צינור ההחזרה של משאבת חמצן נוזלי מחזיר גם חלק מתערובת גז-נוזל למיכל האחסון, כדי להתאים את לחץ העבודה של מיכל האגירה ולשפר את סביבת יציאת הנוזל.הסט השני הוא מכשיר ויסות לחץ אספקת החמצן, המשתמש בשסתום ויסות הלחץ ביציאת האוויר של מיכל אגירת הגז המקורי כדי להתאים את הלחץ בצינור אספקת החמצן הראשי בהתאם לחמצןלפי דרישה.
6.אביזר בטיחות
מערכת אספקת החמצן הנוזלי מצוידת במספר התקני בטיחות.מיכל האחסון מצויד במחווני לחץ ופלס נוזלים, וצינור היציאה של משאבת חמצן נוזלי מצויד במחווני לחץ כדי להקל על המפעיל לנטר את מצב המערכת בכל עת.חיישני טמפרטורה ולחץ מוגדרים על צינור הביניים מהקרבורטור למיכל אגירת האוויר, שיכולים להחזיר את אותות הלחץ והטמפרטורה של המערכת ולהשתתף בבקרת המערכת.כאשר טמפרטורת החמצן נמוכה מדי או הלחץ גבוה מדי, המערכת תפסיק אוטומטית כדי למנוע תאונות הנגרמות על ידי טמפרטורה נמוכה ולחץ יתר.כל צינור של המערכת מצויד בשסתום בטיחות, שסתום אוורור, שסתום סימון וכו', המבטיח למעשה את הפעולה הבטוחה והאמינה של המערכת.
תפעול ותחזוקה של מערכת אספקת חמצן נוזלי
כמערכת לחץ בטמפרטורה נמוכה, למערכת אספקת חמצן נוזלי יש נהלי תפעול ותחזוקה קפדניים.הפעלה לא נכונה ותחזוקה לא נכונה יובילו לתאונות חמורות.לכן, יש להקדיש תשומת לב מיוחדת לשימוש ולתחזוקה בטוחה של המערכת.
אנשי התפעול והתחזוקה של המערכת יכולים לקחת את התפקיד רק לאחר הכשרה מיוחדת.עליהם לשלוט בהרכב ובמאפייני המערכת, להכיר את פעולתם של חלקים שונים של המערכת ואת תקנות תפעול הבטיחות.
מיכל אחסון חמצן נוזלי, מאדה ומיכל אחסון גז הם מכלי לחץ, אשר ניתן להשתמש בהם רק לאחר קבלת תעודת השימוש בציוד מיוחד מהלשכה המקומית לטכנולוגיה ופיקוח איכות.יש להגיש את מד הלחץ ואת שסתום הבטיחות במערכת לבדיקה באופן קבוע, ויש לבדוק את שסתום העצירה ומכשיר החיווי על הצינור באופן קבוע לרגישות ואמינות.
ביצועי הבידוד התרמי של מיכל אגירת החמצן הנוזלי תלויים במידת הוואקום של השכבה הבין-צילינדרית הפנימית והחיצונית של מיכל האגירה.ברגע שדרגת הוואקום תיפגע, החמצן הנוזלי יעלה ויתרחב במהירות.לכן, כאשר דרגת הוואקום אינה פגומה או שאין צורך למלא חול פרלייט לשאוב שוב, חל איסור מוחלט לפרק את שסתום הוואקום של מיכל האגירה.במהלך השימוש, ניתן להעריך את ביצועי הוואקום של מיכל אחסון החמצן הנוזלי על ידי התבוננות בכמות הנידוף של חמצן נוזלי.
במהלך השימוש במערכת תוקם מערך פיקוח שוטף של סיור לניטור ורישום הלחץ, מפלס הנוזל, הטמפרטורה ופרמטרים מרכזיים נוספים של המערכת בזמן אמת, הבנת מגמת השינוי של המערכת ויידוע טכנאים מקצועיים בזמן אמת. להתמודד עם בעיות חריגות.
זמן פרסום: דצמבר-02-2021