楊爭(zhēng)勃（陜西省寶雞市鳳翔縣陳村鎮(zhèn)長(zhǎng)青工業(yè)園，陜西 寶雞 721499）

王軍鋒（陜西寶鋼氣體有限公司，陜西 寶雞 721499）

1 概述

本裝置后備氮?dú)馐怯傻蛪旱脤⒁旱訅汉蠼?jīng)過(guò)水浴式氣化器氣化，再進(jìn)入氮?dú)馔馑凸芫W(wǎng)?，F(xiàn)用的水浴式氣化器，氣化量為15600NM3/H，其中15000NM3為外送氮?dú)饬浚?00NM3為空分裝置自用，這部分自用氮?dú)馐亲鳛檠b置的密封氣。

當(dāng)遇到全廠停機(jī)或者鍋爐停機(jī)的情況下，蒸汽無(wú)法供應(yīng)則液氮水浴式氣化器也無(wú)法運(yùn)行，這時(shí)整個(gè)裝置將會(huì)面臨著沒(méi)有密封氣的危險(xiǎn)。密封氣對(duì)于空分裝置是非常重要的，冷箱密封氮?dú)?，?chǔ)槽夾層密封氮?dú)?，壓縮機(jī)組密封氮?dú)猓蛎洐C(jī)密封氮?dú)?，低溫液體泵等都需要密封氣。如果沒(méi)有密封氣則冷箱，液體儲(chǔ)槽夾層內(nèi)無(wú)法保持正壓，會(huì)使外界濕空氣進(jìn)入，使保溫層內(nèi)珠光砂凍結(jié)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)壓壞管道，造成更大損失；壓縮機(jī)組，膨脹機(jī)等，動(dòng)設(shè)備如果沒(méi)有密封氣，則會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑油漏進(jìn)設(shè)備中，造成設(shè)備污染；嚴(yán)重時(shí)油進(jìn)入分餾系統(tǒng)中，可能會(huì)導(dǎo)致空分系統(tǒng)爆炸，造成更大的損失。

所以保證密封氣長(zhǎng)期穩(wěn)定的供應(yīng)是非常必要的，特別是在全廠停機(jī)時(shí)保證重要設(shè)備的密封氣更為重要。

2 空浴式氣化器

空溫式汽化器一般是用帶翅片的鋁管制作的，當(dāng)“冰冷”的液態(tài)氣體流入汽化器時(shí)，汽化器周圍的空氣跟翅片鋁管內(nèi)的冰冷液態(tài)氣體產(chǎn)生熱交換，溫度降低。從而造成空氣的流動(dòng)，有新的“相對(duì)較熱”的空氣涌到汽化器周圍繼續(xù)發(fā)生新的熱交換。

空浴式氣化器的優(yōu)點(diǎn)是直接吸收空氣中的熱量，不消耗水，電，蒸汽等，運(yùn)行成本低；缺點(diǎn)是氣化器體積大，在冬季氣化器出口氮?dú)鉁氐佥^低，且易結(jié)冰。所以在氣化器的選型上要根據(jù)需求來(lái)選擇。

3 選型

裝置用密封氮?dú)饬考s為600NM3/H，壓力0.45MPa，溫度20℃。根據(jù)工作壓力，流量溫度等條件選擇了此型號(hào)：VAO-1200-160氣化器。此氣化器的設(shè)計(jì)流量為1200NM3/H，壓力為1.6MPa，都可以滿足裝置需求。

VAO-1200-160氣化器是高效節(jié)能產(chǎn)品，相對(duì)蒸汽加熱氣化器，水浴式氣化器，電加熱氣化器可以起到節(jié)省大量能源的作用。此氣化器所采用的是星型鋁翅片管材，具有優(yōu)良的換熱效果、抗腐蝕、使用壽命長(zhǎng)、操作和維修方便等優(yōu)點(diǎn)。它采用國(guó)際流行的無(wú)框架菱形連接，翅片間不需要焊接，通過(guò)專用的工具固定，應(yīng)力小，結(jié)構(gòu)緊湊堅(jiān)固，排列整齊，美觀大方，而且翅片與翅片間的間距大，通風(fēng)效果良好，化霜速度快，管道及管道之間采用氬弧焊焊接，焊縫均勻無(wú)氣孔。而且這款氣化器主要由星型翅片管、連接彎管、連接結(jié)構(gòu)件、吊裝裝置、底座、運(yùn)輸框架及進(jìn)出口接頭等組成，安裝固定非常方便。

這次改造我們選用的是壓力自調(diào)控制氣化器的運(yùn)行，所以壓力自調(diào)閥的選擇也很重要。由于此管道的介質(zhì)是液氮，要選擇耐低溫的閥門，氮?dú)夤?yīng)也非常重要，所以閥門的可靠性非常重要。經(jīng)過(guò)仔細(xì)的對(duì)比我們選擇了DN25低溫液體閥門，定位器選擇了SAMSON3707-3型數(shù)字式定位器。

4 改造內(nèi)容

本次改造是要將空浴式氣化器與水浴式氣化器并聯(lián)，當(dāng)水浴式氣化器不能投用或者供應(yīng)量不足時(shí)，空浴式氣化器可以投用，以保證氮?dú)庹９?yīng)。

空浴式液氮?dú)饣鞑捎脡毫ψ哉{(diào)方式控制，這種方式不但能節(jié)省人力去調(diào)節(jié)氮?dú)鈮毫坝昧浚夷茉谄綍r(shí)供應(yīng)少量氮?dú)鈦?lái)穩(wěn)定外送氮?dú)獾膲毫Α?/p>

5 實(shí)施過(guò)程

此改造施工比較方便，只需要在裝置正常運(yùn)行不需要后備氮系統(tǒng)啟動(dòng)的情況下，將后備氮系統(tǒng)的進(jìn)出口閥門關(guān)閉，打開排液閥門將系統(tǒng)里殘余的液體排出，進(jìn)行加溫處理，置換合格后就可以施工了。施工中要注意閥門的清潔及管道的清潔，避免雜質(zhì)進(jìn)入導(dǎo)致閥門卡澀。

氣化器在安裝前要在規(guī)劃位置提前預(yù)制好水泥基礎(chǔ)，基礎(chǔ)一般要高于地面200—300mm，便于排水，與周圍障礙物相聚2米以上。安裝時(shí)至需要將氣化器底部與水泥基礎(chǔ)用地腳螺栓或膨脹螺栓固定。在安裝配管前需要對(duì)管道、進(jìn)出口接頭及法連進(jìn)行脫脂處理，用干燥氮?dú)獯祾卟⒚芊?。在配管的過(guò)程中也要注意清潔，配管完成后要進(jìn)行吹掃及試壓，保證系統(tǒng)的密封性。

6 實(shí)際效果

經(jīng)過(guò)改造后，空浴式氣化器與水浴式氣化器并聯(lián)，在系統(tǒng)停機(jī)后后備系統(tǒng)投用，氮?dú)夤?yīng)的壓力及流量都達(dá)到了穩(wěn)定的效果。特別是在無(wú)蒸汽時(shí)，水浴式氣化器無(wú)法運(yùn)行，空浴式氣化器投用后保證了裝置密封氣的供應(yīng)，增加了裝置的可靠性。

經(jīng)過(guò)計(jì)算1200NM3/H液氮?dú)饣?0℃需要低壓蒸汽2T左右，也就是說(shuō)我們?cè)谛×髁肯率褂每赵∈綒饣骺梢怨?jié)省2T左右的蒸汽，這可也為我們節(jié)省一些運(yùn)行成本，這對(duì)一些氣體公司來(lái)說(shuō)也是一個(gè)很好的節(jié)能降耗的項(xiàng)目。

7 結(jié)語(yǔ)

本單位后備氮系統(tǒng)經(jīng)過(guò)此次的改造，不但在運(yùn)行的可靠性上得到了很大的提高，也為公司運(yùn)營(yíng)節(jié)省了運(yùn)行成本。所以這個(gè)改造項(xiàng)目值得在一些穩(wěn)定性要求較高的空分裝置中推廣。

[1]張瑋杰，段永紅.液氮儲(chǔ)存、升壓與氣化技術(shù)應(yīng)用2012.

[2]壽比南，謝鐵軍.壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程2009.

[3]低溫液體管道設(shè)計(jì)規(guī)定.

[4]郭懷東.低溫液體氣化充裝系統(tǒng)事故原因及預(yù)防措施2002.