Главная ВРУ Криогенные установки
Установка ККж-0,15

Воздухоразделительная установка ККж-0,15 предназначена для производства газообразного и жидкого технического кислорода, а также жидкого азота.
Работа установки возможна в 4-х режимах:
Режим I
(основной). Производство газообразного технического кислорода I-го сорта высокого давления.
Режим II .  Производство газообразного кислорода повышенной чистоты (99,9 % О2) высокого давления.
Режим III . Производство  жидкого технического кислорода I-го сорта.
Режим IV .  Производство жидкого азота 2-го сорта.
Среднесуточное значение температуры наружного воздуха в холодное время года должно быть не ниже минус 40 0С.
Минимальное давление всасываемого воздуха 92 кПа (690 мм. рт. ст.).
Установку допускается эксплуатировать в районах с сейсмичностью до 8 баллов.
Масса установки (без компрессора) 10,7 т.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

Наименование параметра

Значение параметра

1.Объемная (массовая) производительность
установки в каждом из режимов, не менее:

Режим I

Режим II

Режим III

Режим IV

Кислород газообразный, м3

150

 

 

 

Кислород газообразный повышенной чистоты, м3

 

130

 

 

Кислород жидкий, кг/ч

 

 

90

 

Азот жидкий, кг/ч

 

 

 

70

2.Чистота продуктов разделения, % об. О2

 

 

 

 

Кислород жидкий и газообразный I-го сорта, не менее

99,7

99,9

 

 

Кислород газообразный повышенной чистоты, не менее

 

 

99,7

 

Азот жидкий, не более

 

 

 

1

3.Давления продуктов разделения на выходе не более, МПа (кгс/см2)

Кислород газообразный

0,0392 (0,4)

 

 

 

Кислород жидкий

 

19,61 (200)

19,61 (200)

 

Азот жидкий

 

 

 

0,392 (4)

4.Массовая концентрация водяных паров в газообразном кислороде,
соответствующая точке росы минус 70 0С, не более, кг/м3 (г/м3)

2,8 . 10-6 (2,8 . 10-3)

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

Наименование показателей

Норма

1. Установленная мощность токоприемников, кВт

 

Электродвигатель воздушного компрессора

200

Электроподогреватель блока очистки

30

Электродвигатель маслонасоса турбодетандера

1,5

Электродвигатель насоса жидкого кислорода

5,5

Щита управления

2

Итого, для всей установки:

239

2. Потребляемая мощность, не более, кВт

 

2.1. Режимы I, II

215

2.2. Режимы III, IV

221

3. Удельный расход электроэнергии, кВт.ч/м3(кВт.ч/кг)

 

3.1. Режим I

1,43

3.2. Режим II

1,65

3.3. Режим III

2,45

3.4. Режим IV

3,15

4. Расход охлаждающей воды температурой, не более 30 0С, м3

15

ПОКАЗАТЕЛИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Наименование параметра

Норма

1. Назначенный ресурс до остановки для отогрева, суток

180

2. Длительность пускового периода, ч

16

3. Длительность отогрева, ч

8

4. Назначенный срок службы, лет

20

5. Средний срок службы до капитального ремонта, лет

8

КОМПЛЕКТНОСТЬ ПОСТАВКИ ОБОРУДОВАНИЯ

Наименование

Количество

1. Блок разделения полным комплектом

1

2. Блок очистки полным комплектом

1

3. Компрессор воздушный 305ВП-16/70

1

4. Влагоотделитель

2

5. Теплообменник-ожижитель

1

6. Турбодетандерный агрегат

1

7. Теплообменник безопасности

1

8. Испаритель быстрого слива

1

9. Электроподогреватель

1

10. Комплект монтажных элементов

1 к-т

11. Комплект межблочной арматуры

1 к-т

12. Комплект запасных частей

1 к-т

13. Комплект КИПиА

1 к-т

14. Комплект эксплуатационных документов

1 к-т

Примечания : Воздушный компрессор входит в комплект поставки по договоренности с Заказчиком.
ОПИСАНИЕ РАБОТЫ УСТАНОВКИ
Описание работы установки ККж-0,15 и обозначение аппаратов в соответствии со схемой. Все давления при описании схемы даны как абсолютная величина.
Режим I - производство газообразного технического кислорода высокого давления
Атмосферный воздух в количестве 960 м3/ч сжимается в компрессоре - К1 до давления 45...48 кгс/см2 и, после охлаждения в концевом холодильнике компрессора, при температуре 313 К направляется во влагоотделитель А1, а затем в теплообменник-ожижитель А2, где за счет теплообмена с обратными потоками отбросного азота и продукционного кислорода его температура достигает 281 К.
Предварительно охлажденный воздух через влагоотделиль А3 попадает в блок комплексной цеолитовой очистки и осушки воздуха БО, где его осушают от паров воды, очищают от углекислоты и углеводородов.
Сухой и чистый воздух после блока очистки при температуре 283 К подается в основной теплообменник А4, где за счет теплообмена с отбросным азотом и продукционным  кислородом охлаждается до 156 К. При этой температуре часть воздуха (около 75 %) отбирается для расширения в турбодетандере ТD до давления 6,7 кгс/см2 и далее поступает в куб нижней ректификационной колонны А5. Оставшаяся часть воздуха доохлаждается в нижней секции основного теплообменника А4 до температуры 121 К. После основного теплообменника эта часть воздуха дросселируется через регулирующий клапан на 7-ю тарелку нижней колонны А5.
В нижней ректификационной колонне А5 происходит предварительное разделение воздуха на обогащенную до 33 % об. 02 кубовую жидкость и азотную флегму с содержанием 2,5 % об. 02.
Кубовая жидкость при температуре 101,3 К отбирается из куба нижней колонны и подается в переохладитель А6 (секцию охлаждения кубовой жидкости), где за счет теплообмена с отбросным азотом переохлаждается до температуры 96,8 К. После этого аппарата поток кубовой жидкости дросселируется до давления 1,45 кгс/см2 и через межтрубное пространство переохладителя жидкого кислорода А7 подается на 41-ю тарелку верхней ректификационной колонны А8.
Азотная флегма при температуре 97,8 К отбирается из верхней части нижней колонны и направляется в переохладитель А6 (секцию охлаждения азотной флегмы), где за счет теплообмена с отбросным азотом переохлаждается до температуры 95,8 К. Охлажденная азотная флегма дросселируется через регулирующий клапан до 1,4 кгс/см2 и при температуре 80,8 К вводится на верхнюю тарелку для орошения верхней колонны А8.
Технический кислород с концентрацией 99,7 % об. 02 отбирается из куба верхней колонны в жидком состоянии и подается в переохладитель жидкого кислорода А7, где за счет кипения кубовой жидкости его охлаждают с 94,8 К до 87,5 К. После охлаждения продукционный кислород с помощью насоса Н нагнетают в кислородную секцию основного теплообменника А4 . В основном теплообменнике кислород газифицируется и нагревается до 277 К, после чего подает в теплообменник-ожижитель А2, где он нагревается до 298 К. Из теплообменника А2 газообразный кислород через наполнительную рампу закачивается в баллоны или реципиенты.
Отбросной азот с концентрацией 2...2,5 % об. 02 при температуре 80,8 К из верха колонны А8 последовательно проходит межтрубные пространства  переохладителя азотной флегмы и кубовой жидкости А6, основного теплообменника А4 и теплообменника-ожижителя А2, нагревается до температуры 308 К и делится на две части: одна часть - сбрасывается в атмосферу, другая - подается в электроподогреватель и далее на регенерацию либо охлаждение блока очистки БО.
Принципиальная схема воздухоразделительной установки ККж-0,15
Принципиальная схема воздухоразделительной установки ККж-0,15
Режим
II производство газообразного кислорода повышенной чистоты
Работа установки в этом режиме идентична режиму I. Отличие заключается в уменьшении отбора жидкого кислорода из куба верхней колонны путем снижения производительности насоса жидкого кислорода Н. Уменьшение производительности регламентируется концентрацией кислорода повышенной чистоты - 99,9 % О2.
Режим III -   производство жидкого технического кислорода
Отличие работы установки в этом режиме заключается в повышении давления после компрессора 65...70 кгс/см2. При этом насос жидкого кислорода Н отключен, а жидкий охлажденный кислород сливается после переохладителя А7 в емкость потребителю. Температура воздуха перед турбодетандером повышается до 180 К.
Режим IV - производство жидкого азота
В этом режиме давление воздуха в цикле также максимальное. Насос Н отключен. Часть азотной флегмы после переохладителя А6 через регулирующий вентиль подается в емкость потребителю. Т.к. в этом режиме не производится технологический отбор жидкого кислорода, то для обеспечения проточности конденсатора установки производится принудительный слив небольшого количества жидкости (0,5% от перерабатываемого воздуха) из куба верхней колонны в теплообменник безопасности. В этом аппарате происходит испарение сливаемой жидкости за счет теплообмена с проточной водой. Это необходимо для предотвращения возможного накопления ацетилена и других углеводородов в жидком кислороде, кипящем в конденсаторе блока разделения.
МОНТАЖ И РАЗМЕЩЕНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ
Оборудование установки ККж-0,15 поставляется в виде блоков и агрегатов высокой заводской готовности. Монтаж межблочных аппаратов и арматуры; подсоединение системы предварительного охлаждения и привязка к сети распределения продуктов разделения воздуха выполняется в минимальные сроки.
В помещении (рекомендуемый размер такой станции составляет 12 х 12 м) размещается только то оборудование, которое не может быть установлено на открытом воздухе. Вне здания устанавливаются: блок разделения и испаритель быстрого слива. Блок разделения передней панелью примыкает к проему в стене станции, внутрь которой входит вся арматура, турбодетандер, насос жидкого кислорода и местные приборы контроля. Для блока разделения необходим бетонный фундамент, к которому он крепится фундаментными болтами.
По желанию заказчика может быть разработан план помещения воздухоразделительной станции других размеров.
Изготовитель - ООО ПКФ "Криопром"

 

 

ЭНЕРГОСИСТЕМ | 2007-2019 | поддержка сайта MURKO.RU