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您当前的位置: 深冷技术网 → 行业书库 → 在线书籍 → 《氧气站设计规范 GB 50030-2007》


5 工艺设备选择

 

5.0.1氧气站.供氧站的设计容量, 应根据氧气.氮气的使用特点以及气体用量平衡表的昼夜小时平均用量或工作班的小時平均用量之和, 经综合分析比较确定。

  在确定氧气站空分设备的设计容量时,应计入当地海拔高度的影响。

5.0.2氧气站空分设备的型号.台数.备用机组的选用应根据用户对空分产品的要求,经技术经济方案比较后确定,并应符合下列要求:

1、空分设备台数宜按大容量.少机组.统一型号的原则确定;同时考虑一台设备檢修时的气体供应;

 2、外供气态产品的压力,包括产品压缩机的设计压力应与产品压力气体贮罐的设计压力一致;

 3、氧气站可不设置备用空分设备,当供气中断会造成用户较大损失时,宜将空分设备中的往复式压缩机设置备用,也可通过设置液体产品贮罐或采用其它方法调节供气。

5.0.3气态产品贮罐容量的选择,应符合下列规定:

1、调节产气量和用气量之间的不平衡,宜采用压力气体贮罐,压力气体贮罐的设计贮气量应按空分设备小时产气量和用户的气体用量曲线计算确定。贮罐的单位体积贮气量与贮罐的设计压力和最低释放压力之差成正比;

2、小型氧气站调节常压气态产品和压气量之间的不平衡,宜采用贮气囊等贮气,其贮气量应按产气量与压气量之间的不平衡性确定。

5.0.4氧气站低温液体贮罐容量的选择,应根据下列要求经技术经济比较后确定:

1、液态产品的用途及需求量;

2、液体产品槽车运输费用.运输距离和液体贮罐性能等;

3、若液态产品只用于空分设备檢修时的备用气源时,其容量应按空分设备檢修时的短缺气量和空分设备檢修所需时间确定。

5.0.5制氧站房应设檢修吊车,起吊能力按檢修设备最重部件确定。手动或电动方式按起吊重量大小和檢修频率确定。

   采用钢瓶集装格的气体灌装厂房,宜设起吊运输吊车或电瓶车运输。

5.0.6各类气体输送用増压压缩机的设置,应符合下列规定:

1、应按进气排气参数和小时平均用气量选择压缩机型号、台数;

2、增压压缩机后应设压力气体贮罐;

3、同一品种气体增压压缩机宜采用同一型号,并能调节压缩机能力;

4、连续运行的活塞式气体压缩机应设备用。

5.0.7灌装用压缩机的的选型、排气量、台数,应根据灌装介质、瓶装气体用量、充装容器的规格、数量、充装时间等确定,可不设备用。

5.0.8高純氧气.氮气.氩气的灌瓶压缩机,宜采用膜式压缩机或旡润滑压缩机。高純气体灌装站房宜设有钢瓶处理装置,包括钢瓶气体置换.钢瓶加热干燥和钢瓶抽真空设备。

5.0.9产品灌装用充装台应設两组或两组以上,一组充装时,另一组倒换钢瓶。毎组钢瓶的数量应按充装用压缩机的排气量和充装时间确定。

5.0.10供氧用汇流排应設两组或两组以上,一组供气时,另一组倒换钢瓶。每组钢瓶的数量,应按用户最大小时用量和供气时间确定。

5.0.11各种气体钢瓶的数量应按钢瓶周转情况确定,一般可按用户一昼夜用气瓶数的三倍确定。

5.0.12氧气站的原料空气压缩机的排气压力应按空分系统要求确定,若所在企业的压缩空气站的空气压缩机排气压力与空分设备所需原料空气压力一致时,空气压缩机可互为备用。但要优先保证空分设备所需的空气流量与压力。

5.0.13氧气站.供氧站应按安全生産以及对空分产品质量的要求,设置在綫分析和离綫分析仪器。


条文说明 

 

5、工艺设备选择

 

5.0.1确定氧气站、供氧站的设计容量的主要依据是氧气、氮气平衡表,该平衡表上应列出各用户的小时平均用量(或工作班的小时平均用量)和小时最大用量。根据氧气站、供氧站供应范围的各类用户昼夜小时平均用量或工作班的小时平均用量之和确定设备能力。空分设备的运行时间,一般可根据具体项目的气体使用特点和使用负荷等因素确定,对于使用低温法空分设备时,除了停车检修、吹扫启动等所需时间外,一般均采用昼夜连续生产气体,但是许多气体用户昼夜各个时段的气体消耗量是不均匀的,间断的;为不造成空分设备所生产气体的放空浪费,一般应在氧气站内应设置贮气系统,此时应找气体用户的昼夜小时平均用量确定低温法空分设备的生产能力;若气体用户的工作班的气体耗量大,贮气系统不易解决产气量和耗气量不均衡时,则应找用户工作班的小时平均用量之和确定。这里应当指出的是:采取贮气手段或气体放空式选择空分设备生产能力时,均应结合具体项目特点、相关费用和设备、系统建设费用进行综合分析比较,选择经济适用、节约能源的合理方案。

对于采用常恒变压吸附法空分设备时,由于此类设备具有开停车时间短、生产能力可调且方便等特点,其设计容量(生产能力)的选择一般可找工作班的小时平均用量之和或气体用户的用气设备的最大小时用量之和乘以同时使用系数确定。

空分设备设计容量选用时,应根据用户的气象条件进行必要的修正,当在高原地区建站时,应按空分设备要求的加工空气质量流量和压力对空压机提出要求,以弥补高原地区由于气压降低所损失的空气质量流量和排气压力。

5.0.2空分设备的型号,台数、备用机组的选择应根据用户所需产品气体的品种(气态、液态或N2、O2、Ar等)、耗量、使用参数、以及使用特点等要求,结合空分设备的性能、参数经技术经济比较后确定,并在应符合下列要求:

1、采取大容量、少机组、统一型号的原则,是为了减少投资,降低能耗,方便维修等因素考虑,为提高设备利用率,空分设备一般不设备用,但一台设备检修时将会影响供气,所以必须考虑一台设备检修时的气体供应,据了解,目前通常采用与用户配合检修,尽量减少供气量或设置低温液体贮罐等多项措施。

2、产品气体贮罐用来解决产量和用量在一段时间內的不平衡,其贮气量大小与设计压力与最低释放压力之差成正比。因此外供气体产品压力、压缩机的设计压力必须与贮罐的设计压力保持一致,才能保证产品气体贮罐必须的贮气量。

3、空分设备检修周期,通常都高于用户的检修周期,因此可不设置备用空分设备。但当供气中断会造成较大损失时,为确保供气,可对空分设备中的易出现维修更换易损件需求的往复式压缩机设置备用。

5.0.3在调节产气量和压气量之间的不平衡方面,本条取消了原规范中的”湿式气体贮罐,这是由于它投资和占地大,同时还使干燥氧气增湿,目前巳不推广使用。

5.0.45.0.5氧气站低温液体贮罐容量选择时应考虑的因素有:液体产品的用途和需求量,即用户自身的液态产品品种(N2、O2、Ar)及其使用量和外销的品种、数量,根据这些用量计算出液体容积,再除以贮罐的充滿率(90∽95%)即为贮罐容积。当用途不明,计算有困难时可按单台空分设备的一天最大氧气或氢气或氩气的产量折算成液体体积进行计算。当液态产品主要用外销时,应充分了解市场需求后,根据液体产品的运输方式、运输费用、运输距离和液态气体贮罐的性能、价格等因素、进行进行技术经济分析比较后,确定选择液态气体贮瓶的容积、数量。

当液体贮罐要满足一台空分设备檢修时的气体供应时,则应按空分设备检修时的贮罐小时最小补充供气量乘以检修时间再换算成液体体积确定;在大中型空分设备,其检修所需补充供气量通常较大,此液态气体贮量在非检修时间,可以同时满足其它用途。

5.0.5氧气站的设备体积和重量一般都较大,应设置检修吊车。吊车的大车行走应为电动,设备起吊应视设备重量和检修频率确定采用电动或手动。通常大中型空分设备应采用电动,最大件重量只有1∽2吨的小型空分设备采用手动。

5.0.6根据用户要求,当空分设备生产的产品气体的压力不能满足要求或为了供气系统的安全、稳定运行需提高供气压力时,常常在氧气站的各类气体(如N2、O2等)供气系统中需设置输送气体用增压压缩机。为确保用户对供气量、供气压力的稳定、可靠要求,并考虑到各类气体用气设备的不均衡使用,一般都应在增压压缩机后设置压力气体贮罐,用以均衡、吸收用气设备的用量变化和压缩机排气量与用气量的不一致性。

气体增压压缩机的型号、台数,一般是根据压缩气体的品种、进口压力、温度和排气压力以及用户的小时平均用气量等数据经计算后确定;当采用离心式气体压缩机时,由于目前此类压缩机具有检修周期长、运行安全可靠,一般均可不设备用;但若采用活塞式气体压缩机,由于需要定期进行维护检修,连续使用时应设备用机组,以确保连续、稳定供气。

为便于各类气体经压缩后并网运行和维护管理,一般宜将同一类气体(N2、O2)压缩机应采用同一型号,并且根据用气量的变化压缩机能力能适应变化进行调节,目前离心式压缩机一般采用进气叶片调节;有的活塞式气体压缩机采用部分顶开进气阀的方式进行调节。

5.0.7由于瓶装气体主要用于外销,所以灌装用气体压缩机一般不设备用。据调查,各氧气站均这样布置,但专业性的以外销为主的气体厂,为确保外供钢瓶气体,有时也设有备用机组。

5.0.8为防止高压气体灌装压缩过程中被污染,因此,膜式压缩机是首选产品,因为它是通过油压推动金属膜,造成气腔体积变化而升压的,对气体而言是一个完全封闭的系统。当灌装气体量较大时,可选用无润滑活塞式压缩机,首先气缸要无润滑,不让润滑油或水份进入,同时要防止环境空气渗入。活塞杆处采取措施防止空气和润滑油带入。

高纯气体的钢瓶处理,包括冲洗.置换.红外线加热干燥.抽真空等,其目的是要把钢瓶内的其它气体尽可能的置换.干燥.抽吸干净。

5.0.11氧气站各种钢瓶的数量应按其周转情况确定,它与气体用户和灌装站房的距离,生产与使用情况,管理水平等有关。如钢瓶在用户和灌装站房停留时间较短,距离较近,则可减少钢瓶数,反之要增加钢瓶数。“一昼夜用气瓶数的三倍”是一个沿用的经验值。

5.0.12国内外大型氧气站不乏将多台原料空压机并联使用的例子,也有将氧气站的原料空压机与空压站的空气压缩机并联使用、互为备用的实例。因此,当排气压力一致时,将“氧气站的原料空压机和空压站的空压机互为备用”在原理和实践上都是成立的。但因氧气是企业的重要动力源,且设备一般不设备用,强调“优先保证空分设备所需的空气流量和压力”是指在空气管网其它用户用量变化时,要以保证空分设备原料空气的供应为主。

5.0.14设置在线和离线分析仪是安全生产和保证质量的需要,分析仪的种类取决于产品品种,通常必备的分析仪有:分子筛吸附器出口空气中的二氧化碳含量分析;分子筛再生加热器出口气体中的水份分析;各种产品的纯度分析;液氧中碳氢化合物含量分析。

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