經(jīng)過多年的經(jīng)濟發(fā)展，我國GDP已達(dá)到世界第二的水平。伴隨著GDP的增長，我國的能耗日益增長，除了增加生產(chǎn)成本外，還帶來了大量的工業(yè)廢物，造成了環(huán)境污染。因此，各行各業(yè)都必須改進現(xiàn)有的設(shè)備，節(jié)能減排，保護環(huán)境?？辗衷O(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，如石化、玻璃、橡膠、建筑、炭纖維等行業(yè)都有涉足，是能源消耗的大戶。整個空氣分離的過程中所消耗的能源，絕大多數(shù)是空氣壓縮機消耗的。若能夠降低空氣壓縮機的排壓，即可降低能源消耗，保護環(huán)境。
開封迪爾空分實業(yè)有限公司供河南閩源特鋼有限公司KDON(Ar)-11000/20000/300型空分成套設(shè)備，采用了節(jié)能型設(shè)計，空氣壓縮機的設(shè)計排壓由傳統(tǒng)的0.52MPaG降為0.412MPaG特點，解決了企業(yè)的特定需求。
依托該項目，申請專利兩項且已獲得國家知識產(chǎn)權(quán)局的專利授權(quán)，這兩項專利技術(shù)分別是：用于低壓空分裝置的具有液體揚程提升功能的雙級精餾塔、一種超低壓空分裝置。
該套空分設(shè)備于2017年12月一次開車成功，投入生產(chǎn)，為用戶提供合格的產(chǎn)品。經(jīng)過一年半時間運行，目前設(shè)備運行穩(wěn)定，產(chǎn)品產(chǎn)量、純度均高于或優(yōu)于合同值?？諝鈮嚎s機的排壓由傳統(tǒng)的0.52MPaG降為0.412MPaG。
2019年4月25日，開封迪爾空分實業(yè)有限公司委托開封市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗測試中心對該設(shè)備進行了檢驗，證實了該套空分設(shè)備能耗明顯低于相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)，屬于節(jié)能型空分，處于國內(nèi)先進水平。
根據(jù)本用戶規(guī)定的現(xiàn)場條件，空分裝置同時生產(chǎn)幾種產(chǎn)品，達(dá)到下述數(shù)量和質(zhì)量： ?
產(chǎn)品匯表如下
設(shè)計工況:
|
產(chǎn)品名稱 |
產(chǎn)量?Nm3/h |
純????度 |
出界區(qū)壓力 MPa(A) |
出界區(qū)溫度℃ |
? ? ? 備注 |
|
氧?氣 |
11000 |
≥99.6％O2 |
0.12 |
15 |
? |
|
液 氧 |
200 |
≥99.6％O2 |
0.12 |
飽和 |
? ? 可進貯槽 |
|
氮?氣 |
20000 |
≤10PPm?O2 |
1.1 |
42 |
? |
|
液 氬 |
300 |
≤2ppmO2 ≤3ppmN2 |
0.115 |
飽和 |
? ? 可進貯槽 |
注?：1測量單位Nm3/h是在0℃，0.1013Mpa(A)情況下測得的稱為標(biāo)態(tài)流量。
? ? ? ? 2 液氧與液氬不同時提取
2 操作彈性
本制氧裝置可在不外加任何設(shè)備的情況下(在設(shè)計條件下)能以設(shè)計氧產(chǎn)量的75%~105%變負(fù)荷工況范圍內(nèi)運行, 并滿足產(chǎn)品較大及較小量的要求。
3 操作特性
⑴運行周期及裝置壽命
裝置連續(xù)操作周期為2年，簡單的維護除外。
裝置設(shè)計壽命≥20年。
按照乙方的指導(dǎo)操作，乙方提供的主體設(shè)備5年內(nèi)能夠滿足本合同要求。
⑵運行時間
在正常運行情況下，裝置到需要完全解凍時的操作周期為2年。
⑶開車時間
在全部解凍后，達(dá)到設(shè)計的產(chǎn)品產(chǎn)量的開車時間：約為36小時。
臨時停車后產(chǎn)生氣氧的開車時間：
8小時停車后 ??????????????????????4到6小時產(chǎn)氧
24小時停車后 ?????????????????????8到10小時產(chǎn)氧
⑷從冷箱(塔和冷凝器)排出液體所需時間： 約為8小時
⑸冷箱解凍所需時間(不含制氬系統(tǒng))： ????約為36小時
1、空氣壓縮系統(tǒng)：
空壓機排壓由傳統(tǒng)的0.52MPaG降為0.42MPaG
2、預(yù)冷系統(tǒng)：
空冷塔阻力由10KPa降為6KPa
采用**低阻填料，既保證了塔的換熱性能，又減少了阻力
液體分布裝置采用新型、**、先進的分布器,保證塔的換熱性能前提下，減少冷凍水量；氣體通量很高，大大降低了內(nèi)件阻力。
冷水機組采用小流量大溫差型；冷凍水泵流量減少一半以上；
3、純化系統(tǒng)：
吸附器阻力由8KPa降為4KPa
選用III型分子篩吸附劑，單位吸附容量提高50%。再生功率下降的同時，阻力也降低
4、分餾塔系統(tǒng)
??下塔、上塔及氬塔采用規(guī)整填料;
??填料為新型PLUS;精餾效率提升20%
??板式換熱器采用新結(jié)構(gòu)，主換熱器阻力由15KPa降為10KPa
??采用多層主冷,可使傳熱溫差由1.6K降為小于0.9K
5、控制系統(tǒng)
流量計量采用巴式流量計，阻力由3-4KPa降為0.5-1KPa
國家標(biāo)準(zhǔn)中沒有11000規(guī)格的空分，表中所列為采用內(nèi)插法算出的空分?jǐn)?shù)據(jù)：
|
序號 |
名稱 |
設(shè)計指標(biāo) |
JB/T8693-2015 |
實際運行 |
別家運行 |
|
1 |
空壓機排壓MPa |
0.42 |
-------- |
0.42 |
0.52 |
|
2 |
空壓機流量Nm3/h |
58000 |
-------- |
57225 |
61000 |
|
3 |
當(dāng)量單位制氧能耗0.42KW.h/m3 |
0.42 |
0.438 |
0.419 |
0.461 |
|
4 |
相比國標(biāo)能耗% |
? |
? |
95.9 |
105 |
注：未對測試出來的空壓機的能耗高于設(shè)計條件下的值3.29%進行校正。
從對比數(shù)據(jù)可以看出，開封迪爾空分實業(yè)有限公司供河南閩源特鋼有限公司KDON(Ar)-11000/20000/300型空分成套設(shè)備能耗明顯低于相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)，屬于節(jié)能型空分，處于國內(nèi)**水平。
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