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    空壓機空分裝置流程介紹

    時間:2011-06-09 09:14來源:未知 作者:admin
    在上一篇文章:空壓機空分裝置相關概述,我們對空壓機空分裝置進行了簡單的概述,這篇文章我們就來詳細對空壓機空分裝置流程介紹下,主要從空氣分離流程及其自動控制系統的特點來介紹的。

          在上一篇文章:空壓機空分裝置相關概述,我們對空壓機空分裝置進行了簡單的概述,這篇文章我們就來詳細對空壓機空分裝置流程介紹下,主要從空氣分離流程及其自動控制系統的特點來介紹的。

    空分分享流程

        從大氣吸入的空氣經空氣過濾器濾去灰塵及其他機械雜質后,入空氣壓縮機加壓至0.6MPa,然后進入空氣冷卻塔冷卻?諝庾韵露洗┻^空氣冷卻塔,在冷卻的同時又得到清洗。經過空氣冷卻塔冷卻后的空氣進入分子篩吸附器,清除空氣中的水份、二氧化碳和碳氫化合物。分子篩吸附器為2只切換使用,其中一臺工作時,另一只再生。已凈化的空氣分三股:一股從分子篩后抽取工廠空氣供全廠用戶使用;一股進入冷箱被反流污氮及氮氣冷卻后出換熱器底部進入下塔進行深冷分離。另一股去空氣增壓機。進入空氣增壓機的空氣經增壓機第一段增壓到2.2MPa后分為2股:一股直接出增壓機,經過水冷器冷卻后進入膨脹機的增壓端增壓,然后冷卻器冷卻到常溫后進入主換熱器,再從換熱器中部抽出進入膨脹機去膨脹。膨脹后的含濕空氣與從高壓換熱器底部抽出經節流后出高壓換熱器的高壓空氣分兩路進入下塔。儀表空氣從增壓機第一級抽出。

        另一股空氣在增壓機的第二段繼續增壓到5.7MPa并經過冷器冷卻至常溫后進入高壓換熱器,與中壓液氧及反流污氮換熱?諝饨涍^下塔初步精餾后,獲得液空、純液氮和污液氮,并經過冷器過冷后節流進入上塔;在上塔進一步精餾后,在上塔底部獲得液氧,并經過液氧泵壓縮后進入主換熱器,復熱后出冷箱,出冷箱的產品氧氣壓力為3.2MPa.在下塔頂部獲得純液氮進過冷器冷卻后,進入液氮貯存系統。在下塔頂部抽取壓力氮氣0.5MPa,經過中壓換熱器復熱后出冷箱,進入低壓氮氣管網,在上塔中部抽取一定的氬餾分進入粗氬塔.粗氬塔Ⅰ、粗氬塔Ⅱ。

        粗氬塔Ⅱ底部的回流液經粗液氬泵加壓后送入粗氬塔Ⅰ頂部作為回流液;氬餾分經粗氬塔精餾后送入純氬塔中部,精餾后在塔底部得到≤2ppmO2,≤1ppmN2的精液氬。精液氬進入液氬貯存系統。

    空氣分離流程及其自動控制系統的特點

      目前,大中型制氧機普遍采用增壓分子篩凈化全低壓流程,即MS流程。它比切換式換熱器(REVEX流程)要簡化很多。MS流程中主換熱器只承擔冷卻加工空氣,同時復熱返流的氣體,不承擔水分及二氧化碳的清除任務,因而不需要切換。以粵港6000Nm3/h制氧機為例,純化后空氣一路經冷箱內換熱器到氧氮分餾塔下塔分餾;另一路經增壓機增壓的空氣,到換熱器冷卻后再經膨脹機膨脹,最后到氧氮分餾塔上塔進行分餾,得到液氧、液氮、產品氧和氬餾份。氬餾份出冷箱后經過氬純化系統,然后再返回冷箱氬精餾塔分餾出液氬。冷箱產生的污氮用于送至純化系統吸附劑再生。本項目的關鍵設備(包括為單體設備配套的儀控設備)均為進口,如氧氣機是SULZER公司的,冰機是JOY公司的,空壓機是COPPER公司的。這個系統的控制點有模擬量輸入148點,模擬量輸出6l點,RTD輸入87點,數字量輸入(24VDC)148點,數字量輸出(220VAC,50Hz)101點,儀控系統采用HONEYWELL公司生產的MincroTDC-3000X型集散控制系統。

      UCN萬能控制網是一個符合MAP通訊協議,具有冗余特點的高速通訊網絡,可擴展APM先進過程管理站。因為系統中UCN網上未掛LM邏輯管理站。因此,在編寫類似分子篩吸附器切換的順序控制程序時,單靠在APM上完成,效率就較低,也不方便,不如在LM上進行簡單的快速聯鎖控制和一般常規的PLc功能。ICN局域控制網可以實現廣泛的數據采集,并通過US集中監控。HM歷史模塊采用Winchester硬盤,保證斷電期間,數據不丟失,同時HM定時建立系統運行的備用數據庫,可下載數據,以使控制數據連續。

      系統I/O包括HLAI高電平模擬輸入模塊,LLADMUL(RTD)模塊,模擬量輸出AO模塊,DO(220VAC,50HZ)模塊,DI(24VDC)模塊。系統總I/O負荷占更大允許量的比例小于85%。負荷率是合理的。為提高系統的安全可靠性,UCN,LCN,NIM及模塊電源均為冗余結構。

      需要提一點的是APM與NIM之間的通訊電纜長度一般小于10m,如果超過的話就要加兩個連接頭,所以中控室的布置上應考慮這一點,使APM與NLM盡量接近。

      空分系統有一些成套設備,都附帶有控制盤,其中主要是氧壓機就地柜,就地柜可以完成對氧壓機的常規控制。

      在粵港氣體工程中,為了便于集中控制,對氧壓機的一些重要參數如氧壓機出入口壓力顯示和回流閥的調節,均由DCS完成控制,這就使氧壓機單體的流量調節納入系統總物流的控制中。在現場就地柜和中控室都可對氧壓機進行起/停操作。

      為了能使監控準確可靠和對計量的要求,現場變送器選擇HONEYWELL的ST3000,900系列智能變送器,低溫調節閥選擇美國VALTCK閥,質量流量計選擇了FISH—ROSMENGT的產品,馬達軸承、電機定子、冷箱內等一些不易維護或重要的地方均采用雙支熱電阻。另外分析儀表室設有6面分析儀表柜,共12臺(其中9臺進口),分別用于分析產品純度、液體空氣、粗氬含氧量、污氮中含氧量等過程參量,這些分析儀對于研究分餾狀況很有幫助。

      對于液氧、液氮、液氬的計量一般采用質量流量計(精度2.0%左右),但管道需要良好的保溫處理,否則液體汽化會影響測量精度。對于產量小的液氬也有在冷箱內的精氬緩沖貯槽上設置液位計(精度3.0%左右)間接測量液體產量的,但要考慮到液體液面波動會給測量精度帶來影響。

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    作者:德耐爾@德耐爾空壓機  空壓機修訂日期:2011-06-09
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