Стационарная

ВОЗДУХОРАЗДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ АжКж-0,06 и АжА-0,07
1. Общие данные
1.1. Назначение
Воздухоразделительная установка АжКж-0,06, изготавливаемая в соответствии с ТУ 304-10-008-93, предназначена для
производства газообразного и жидкого кислорода (в том числе медицинской чистоты) и азота из атмосферного воздуха.
Установка четырехрежимная: каждый из режимов работы обеспечивает получение одного из продуктов в газообразном или
жидком виде.
Воздухоразделительная установка АжА-0,07, изготавливаемая в соответствии с ТУ 304-10-005-91, предназначена для
производства газообразного и жидкого азота особой чистоты из атмосферного воздуха. Установка двухрежимная: каждый
из режимов работы обеспечивает получение азота в газообразном или жидком виде.
Данные о продуктах, получаемых в различных режимах работы воздухоразделительных установок АжКж-0,06 и АжА-0,07,
представлены в табл. 1.
Табл. 1
Продукт
ГОСТ
АжКж-0,06
АжА-0,07
газообразный кислород
ГОСТ 5583-78
+
—
газообразный азот
ГОСТ 9293-74
+
+
жидкий кислород
ГОСТ 6331-78
+
—
жидкий азот
ГОСТ 9293-74
+
+
Получение кислорода и азота как в жидком, так и в газообразном состоянии с высокой чистотой продукта позволяет широко
использовать воздухоразделительные установки в различных отраслях промышленности.
Основными потребителями установок являются предприятия машиностроения, втормета, атомной промышленности,
химической промышленности, газо- и нефтеперерабатывающей промышленности, угольной промышленности, энергетики,
крупные объекты строительства, медицинские учреждения, предприятия сельского хозяйства и др.
1.2. Комплект поставки
В комплект воздухоразделительных установок АжКж-0,06 и АжА-0,07 входят:
1. Компрессор ВШ-4,2/200.
5. Блок разделения воздуха.
2. Блок предварительного охлаждения. 6. Насос сжиженных газов.
3. Блок очистки воздуха.
7. Агрегат детандерный ДПВ2-200/6-3М.
4. Пульт управления.
8. Рампа наполнительная 2х5 баллонов.
Для монтажа воздухоразделительных установок поставляются комплекты запасных частей, приборов, приспособлений и
материалов согласно формуляру.
При необходимости, воздухоразделительные установки комплектуются мини-градирней МГ-20 для интенсивного
охлаждения компрессора оборотной водой.
1.3. Краткие сведения об устройстве и принципе работы
Воздухоразделительные установки предназначены для получения газообразного и жидкого кислорода и азота из
атмосферного воздуха методом глубокого охлаждения по циклу высокого давления с детандером или без детандера по
схеме двукратной или однократной ректификации (в зависимости от типа установки).
Атмосферный воздух засасывается пятиступенчатым компрессором через воздушный фильтр, в котором воздух очищается
от механических примесей.
Воздух после сжатия в компрессоре, предварительно охладившись в блоке предварительного охлаждения, поступает в
блок очистки воздуха.
Блок очистки воздуха представляет собой специальный блок, включающий в себя баллоны с цеолитом, где происходит
очистка воздуха от влаги, углекислого газа и ацетилена. Воздух высокого давления после блока очистки направляется
через II секцию теплообменника-испарителя блока предварительного охлаждения в блок разделения воздуха. Блок
разделения воздуха включает в себя воздухораз-делительные колонны высокого и низкого давления и теплообменную
аппаратуру. В кожух встроен насос сжиженных газов. В блоке разделения происходит сжижение и разделение воздуха
методом ректификации на жидкие кислород или азот и отбросной газ.
Жидкий продукт поступает в емкость блока разделения и через сливной штуцер периодически сливается в сосуды Дьюара,
ТРЖК или специальные емкости, не входящие в комплект поставки установки.
Для получения газообразного продукта жидкий продукт засасывается насосом сжиженных газов и направляется на
наполнительную рампу с предварительной газификацией в теплообменнике, за счет тепла воздуха высокого давления.
Отбросной газ, отдавая свой холод, проходит последовательно переохладитель и теплообменник, а далее направляется
на регенерацию в блок очистки воздуха или в атмосферу.
Принципиальные технологические схемы воздухоразделительных установок АжКж-0,06 и АжА-0,07 представлены на рис. 1
и 2.
1.4. Преимущества и отличительные особенности
Применение воздухоразделительных установок позволяет отказаться от ненадежных, трудоемких и дорогостоящих схем
закупок кислорода и азота у сторонних производителей, что особенно актуально для потребителей данной продукции,
расположенных вдали от предприятий по выработке технических газов.
Воздухоразделительные установки просты и надежны в эсплуатации, долговечны (назначенный срок службы до списания
— не менее 15 лет). Имеют ряд значительных преимуществ перед аналогичными установками, основными из которых
являются: надежность, универсальность, малое удельное потребление электроэнергии, высокая чистота продукта.
I. Воздух в компрессор.
II.Сброс в атмосферу.
III. Продукт на рампу.
IV. Слив жидкого продукта.
V. Сухой воздух на рампу.
VI. Сброс в атмосферу.
VII. На отогрев блока разделения.
1. Блок предварительного охлаждения.
2. Установка компрессорная воздушная.
3. Верхняя колонна.
4. Переохладитель.
5. Теплообменник.
6. Агрегат детандерный.
7. Насос сжиженных газов.
8. Емкость.
Рис. 1. Принципиальная технологическая схема
воздухоразделительной установки АжКж-0,06
9. Нижняя колонна.
10.Блок очистки воздуха.
I. Продукт на рампу.
II.Сброс в атмосферу.
III. Воздух в компрессор.
IV. Сухой воздух на рампу.
V. Сброс в атмосферу.
VI. На отогрев блока разделения.
VII. Слив жидкого продукта.
1. Переохладитель.
2. Теплообменник.
3. Блок предварительного охлаждения.
4. Установка компрессорная воздушная.
5. Блок очистки воздуха.
6. Агрегат детандерный.
Рис. 2. Принципиальная технологическая схема
воздухоразделительной установки АжА-0,07
7. Насос сжиженных газов.
8. Емкость.
9. Колонна.
1.5. Технические характеристики
Технические характеристики
АжКж-0,06
Производительность
газообразный кислород, м3/час
45
газообразный азот, м3/час
60
жидкий кислород, кг/час
55
жидкий азот, кг/час
60
Чистота продуктов разделения, % объема
кислород
99,7
азот
99,9
Давление продуктов разделения, МПа (кгс/см2)
газообразный режим
20 (200)
жидкостный режим
до 0,1 (1,0)
Потребляемая мощность, кВт
газообразный режим
80
жидкостный режим
90
Удельный расход электроэнергии
газообразный кислород, кВт ^ ч/м3
1,78
газообразный азот, кВт ^ ч/м3
1,33
жидкий кислород, кВт ^ч/м3
1,64
жидкий азот, кВт ^ ч/м3
1,5
Табл. 2
АжА-0,07
—
60
—
60
—
99,998
20 (200)
до 0,1 (1,0)
80
90
—
1,33
—
1,5
Размеры помещения для монтажа установки,
кроме наполнительной рампы, м, длина
ширина
высота
Масса, кг
Узел с максимальной массой — установка
компрессорная воздушная ВШ-4,2/200, кг
Назначенный срок службы, лет, не менее
14
6
5
10000
14
6
5
9000
2600
15
2600
15
Табл. 3
Продолжительность отогрева, часов, не более
6
Продолжительность пускового периода, часов
5—7
Продолжительность перехода
с одного режима на другой, часов, не более
Ресурс до остановки на отогрев, суток, не менее
1
120
1.6. Упаковка и транспортировка
Оборудование установок поставляется упакованным в пяти местах, поместовая спецификация
узлов воздухоразделительных установок АжКж-0,06 и АжА-0,07 представлена в табл. 4.
Оборудование установок свободно размещается на двух открытых четырехосных
железнодорожных платформах, допускается транспортирование автомобильным транспортом.
№ места
1
2
3
4
5
Наименование
Установка компрессорная воздушная ВШ-4,2/200
Блок очистки воздуха КЕ 0908.00.000 Агрегат
детандерный ДПВ2-200/6-3М
Блок разделения воздуха КЕ 0216.00.000 Насос
сжиженных газов 2НСГ-0,025/20
Блок предварительного охлаждения КЕ 0704.00.000 Пульт
управления КЕ 8021.00.000
Трубы коммуникации, внешний электромонтаж, трубы, вспученный перлитовый песок
Рампа наполнительная кислородная (2х5 баллонов) КЕ 6804.000 Ящики № 1-10
№1
№2
№3
№4
№5
Габаритные размеры, мм
2900х1900х1700
3600х1800х1900
5100х2000х1850
2440
2350х1560х1450
750
4300х1500х850
3120
Техническая документация
Детали для монтажа, электромонтажа, запасные части к пульту управления КЕ 8021.00.000, запасные материалы для монтажа
Запасные части к установке компрессорной воздушной ВШ-4,2/200
Запасные части к агрегату детандерному ДПВ2-200/6-3М
Запасные части к насосу сжиженных газов 2НСГ-0,025/20
У 1 1\ \ A V \ A
Ящики
№ 6 Запасные части к блоку разделения воздуха КЕ 0216.00.000, рампе наполнительной кислородной КЕ 6804.000
№ 7 Запасные части к блоку очистки воздуха КЕ 0908.00.000, приспособления и материалы
№8
Табл. 4
Масса брутто, кг
3200
3330
Апарат для определения содержания кислорода в чистом азоте и аргоне калориметрическим методом
№9
№ 10 Цилиндровая группа насоса сжиженных газов 2НСГ-0,025/20
В связи с модернизацией оборудования количество мест, их габаритные размеры и масса могут незначительно изменяться.
2. Данные для проектирования
2.1. Нормативная документация
Проект размещения воздухоразделительной установки должен быть разработан специализированной организацией с
учетом требований следующей нормативной документации.
• Отраслевой стандарт ОСТ 290-004-02 «Правила по проектированию производств продуктов разделения воздуха».
• «Правила технической безопасности эксплуатации электроустановок потребителей».
• «Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей».
• «Правила безопасности при производстве и потреблении продуктов разделения воздуха ПБ 11-544-03».
2.2. Размещение
Воздухоразделительные установки размещаются в отдельном здании или в одном здании совместно с другими цехами, за
исключением производств с открытым огнем, производств ацетилена, углеводородов ацетиленового ряда, карбида
кальция, водорода.
Схема типового размещения оборудования воздухоразделительных установок АжКж-0,06 и АжА-0,07 представлена на рис.
3.
По желанию заказчика планировка размещения оборудования воздухораздели-тельных установок может быть произведена
под имеющиеся у покупателя помещения. Минимальная площадь для размещения оборудования - 14х6 метров, высота - 5
метров.
2.3. Энергопотребление
Табл. 5
Установленная мощность установок, кВт,
122,2
122,2
в том числе
электроподогревателя
электродвигателя насоса сжиженных газов
электродвигателя холодильной машины
электродвигателя компрессорной установки
электродвигателя детандерного агрегата
(возвращает энергию в сеть)
17,5
5
2,2
90
7,5
7,5
Потребляемая мощность установок, кВт
газообразный режим
жидкостной режим
Характеристика электрической сети: трехфазный переменный
380/220 В, четырехпроводная система, частота тока - 50
силовой сети - 380 В, напряжение цепи управления - 220 В).
80
90
ток напряжением
Гц (напряжение
Охлаждение компрессора осуществляется: водопроводной водой, оборотной водой с помощью мини-градирни.
2.4. Требования к всасываемому воздуху
Объем перерабатываемого воздуха, м3/час
Температура всасываемого воздуха,°С
Содержание примесей в воздухе на входе
аммиак, г/м3, не более
окислы азота, мг/м3, не более
сероуглерод, кг/м3, не более
ацетилен, мг «С»/м3, не более
метан, этан, этилен, пропан в сумме, мг «С»/м3, не более 10
пропилен в сумме с углеводородами парафинового
и олефинового рядов, содержащими четыре и более
атомов углерода, мг «С»/м3, не более
углеводороды ацетиленового ряда, мг «С»/м3, не более 0,5
двуокись углерода, мг/м3, не более
Табл. 6
252
от минус 45 до +45
20
1,25
0,03
1,1
2,0
736
2.5. Требования к охлаждающей воде
Табл. 7
Расход охлаждающей воды, м /час
Жесткость воды, мг-экв/л, не более
Давление в системе охлаждения, МПа (кгс/см2)
Температура охлаждающей воды,°С, не более
3
6
7
0,15-0,3 (1,5-3)
+40
2.6. Техника безопасности и экология
Проект размещения установок должен быть разработан специализированной организацией с учетом ВСН-6-75 «Инструкция
по проектированию производства газообразных и сжиженных продуктов разделения воздуха» и экологических требований
по сбору и утилизации нефтепродуктов.
Уровень шума не превышает допустимых норм согласно ГОСТ 1.21.003-83.
Перерабатываемый установками атмосферный воздух и продукты его разделения (кислород, азот), а также отбросной газ,
являются экологически чистыми веществами.
Незначительное количество образующихся в процессе эксплуатации масел и растворителей утилизируется известными
способами.
Установки обеспечены надежной системой контроля и управления, имеющей всю необходимую предохранительную
аппаратуру, систему блокировок и аварийных остановок, что делает работу установок безопасной.
Рис. 3. Пример схемы размещения оборудования воздухоразделительных установок АжКж-0,06 и АжА-0,07.