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浮法玻璃生产线高纯氮空分设备 技术方案
一、流程要求: 采用双级精馏返流膨胀流程,产品氮气出塔压力为≥0.2MPa,纯度≤3PPmO2,产量1800Nm3/h,液氮产量60 L/h,纯度≤3PPmO2。 工艺流程简述: 原料空气由吸入口吸入,经空气过滤器除去机械杂质后,由空气压缩机压缩到0.8MPa,送入空气预冷系统。空气预冷系统主要由冷气机组,水分离器等组成,空气经冷气机组冷却,除去大部分游离水后,空气温度降为约8℃,然后进入分子筛纯化器,除去空气中的水份、二氧化碳、乙炔及其它碳氢化合物。由于吸附热的作用,空气出纯化器的温度约为14℃,然后进入分馏塔(冷箱)的主换器被返流气体冷却到饱和温度,送入下精馏塔底部,参与精馏下塔精馏的结果,在下塔底部得到液空,在下塔顶部得到氮气,液空送入过冷器经节流后,进入上塔参与精馏,下塔得到的氮气送入冷凝蒸发器被富氧液空冷凝为液氮,一部分液氮送入过冷器经节流后,进入上塔参与上塔精馏,上塔精馏的结果,在上塔的顶部得到纯氮气,经主换热器复热后做为产品氮气供用户,在上塔中部得到富氧空气在主换热器中部复热到膨胀前温度进入膨胀机膨胀制冷为分馏塔提供冷量,膨胀后的介质与废气经主热交换器复热回收冷量后,大部分作为分子筛的再生和吹冷用,然后经消音器排入大气。 装置特点: 1、本设备采用常温分子筛净化双级精馏返流气膨胀流程,流程简单、操作方便、安全可靠、能耗指标低、运行周期长; 2、采用气体轴承膨胀机,制冷效率高、冷量调节灵活、产液量较大、产品带压输出、不需要配套氮压机,保证产品氮气不受二次污染; 3、分馏塔内采用全铝结构及铝制板翅式换热器; 4、冷箱采室外型; 5、流程上设置平衡罐,以防止在排放液氮时,造成精馏塔回流液不足,从而造成氮气纯度波动。 二、设计条件: 1、空气中有害物质含量
2、冷却水条件
3、电源条件:
三、产品性能要求: 在以上设计条件下,单套装置产品性能要求如下:
四、空分装置性能
五、装机容量
氮气能耗指标:总装机容量:650KW 总装机轴功率:546KW 六、 装置供货范围 6.1 空气压缩机 1套 (用户自备) 主要技术参数:
6.2 空气预冷机组 1套 产地: 主要技术参数:
机组特性说明: 1. 采用进口压缩机,制冷剂永不泄漏. 2. 采用高品质进口压缩机及制冷元件,设备可以常年连续运行,使用寿命长. 3. 高效的气水分离器与优质的自动排水阀,确保出口空气无液态水. 4. 采用先进的能量调节器,确保压缩机无频繁开停机之顾虑. 5. 设备显示空气进出口压力,温度,冷媒高低压,六个主参数直观明了. 6. 设备留有空气进出口的远程信号接口和远程开、停信号,设备运行故障信号,方便用户联锁监控. 7. 换热器采用(冷凝器,蒸发器)采用紫铜管外套做铝翅片式结构.压缩空气在壳程流动, 氟利昂在紫铜管内流动,这种换热器换热面积大,换热效果好,材质好,不腐蚀,不易产生R22泄漏. 如果采用铝板翅式换热器,虽然可以降低制造成本,其结果机组寿命降低, 增加了用户维修成本,其原因在于铝材在高速空气及酸油和水的环境内易产生腐蚀,造成泄漏,且无法在现场维修,坏了只有报废,这种事例以发生过多起. 这是一种对用户是不负责任的行为.我们建议采用紫铜管换热器. 6.3分子筛纯化器系统 1套 产地: 制造厂制造厂制氧机有限公司 主要技术参数
机组特性说明: 1. 针对南方用户空气中湿度较大,充分利用活性氧化铝吸附水分强于分子筛的特性,吸附器采用双层床结构,从而保证了空分设备长期稳定运行. 2. 再生加热气量与电加热器设有联锁装置,气量低于设定值自动断路保护,高于设定值自动恢复. 3. 电加器功率分2组控制,当加热炉出口温度低于或高于设定参数,功率组合自动停止或启动. 4. 系统采用自动+手动模式控制,自动形式PLC+计算机控制,手动实行现场控制. 5. 压力容器经国家检监部门检验合格后,方可出厂. 6.4仪表、轴承气系统 1套 产地: 制造厂制造厂制氧机有限公司 主要技术参数:
6.5 分馏塔 数量: 1套 塔结构材料: 铝制,筛板塔 材质牌号:5052 冷箱外壳材料: Q235,厚度:5mm 总重:23t 产地: 制造厂制造厂制氧机有限公司 主要技术参数
分馏塔内主要供货范围
6.6 气体透平膨胀机 2台(一用一备) 产地: 制造厂制造厂制氧机有限公司 主要技术参数:
机组特性说明: 1. 制造厂于1975年自行设计与制造气体透平膨胀机距今以有30多年的历史,积累了丰富的设计与制造经验,近几年采用引进国际先进的计算软件及5座标加工设备使得膨胀机的质量不断提高.本次设备要求采用气体轴承,在大流量条件下对气体膨胀机要求较高,制造厂曾设计制造过膨胀量在3500 Nm3/hr,并取得成功. 2. 为保护膨胀机安全运行,系统内设置了报警联锁功能,当轴承气,转数低于设定值自控系统自动报警,停机. 6.7 液氮储存系统 1套 供货厂家:北京金海鑫 6.7.1 液氮贮槽 总数 1台 主要技术参数:
6.7.2 汽化器 1台 产地:制造厂 主要技术参数:
七.电控系统 1、 设计原则 a、本空分装置的电控设计采用先进技术,做到安全可靠,操作方便,满足 生产工艺要求。 b、所有用电设备的控制保护计量信号均按国家有关规定和规范设计。 2、 电源条件 低压电源380V/220±10% 50Hz 交流三相四线制中性点直接接地。 3、 设计方案 低压系统 低压电源为空分装置全部负荷供电。 低压电控设备采用全压起动方式。 4、 控制方式 采用集中控制和就地控制相结合的方式。 重要用电设备的运行信号送入PLC系统在中控室监控。事故工况下可在中控室自动或手动紧急停车。 5、 电气设备选型 a、低压开关柜 制造厂配套 b、仪控电源电控装置 220V 50HZ 100A 6、 供货范围 a、低压开关柜 :纯化器电控柜 1台 b、本空分装置的电控设计,由卖方提供用电设备的电气,单线 图,电气控制原理图,端子图。 八、仪表控制系统 电控系统: 设计原则:采用国内先进技术,做到安全可靠,操作维护方便, 符合国家有关的设计规程和规范; 8.1 电源条件:380/220V 50Hz±0.5三相四线制中性点接地 8.2 供货范围:予冷纯化系统电控柜(见仪控) 1台。 9.自控系统 一、 指导思想: 1、 用高可靠性的仪表为用户服务。 2、 设计原则: 自控系统采用中控室和就地控制相结合的设计原则,本着可靠、先进、简单、实用,能够完成空分设备生产过程控制,确保空分装置运行可靠。 自控系统应操作简单,维护方便,空分设备正常生产时,仪表投表率达100%。 二、 仪表选型 1、选型方案: 选型方案:电Ⅲ型+光柱数显仪表。(常规仪表) 注:纯化器手动切换。 2、调节阀:采用气动簿膜调节阀,低温调节阀带隔套和松套法兰。 3、 变送器:选用引进技术生产的上海微位移电容式压力变送器和差压变送器。 4、 标准孔板:节流装置制造符合ISO-1567国际标准。 5、 测温元件:采用分度号为pt100铂电阻,分馏塔内测温点采用双支铂电阻,一用一备,耐寒橡套电缆引至分馏塔皮接线盒。 6、 就地温度测点:采用双金属温度计。 7、 就地压力测点:机旁仪表盘上压指示采用弹簧压力表。 8、 分析仪器:光柱数显仪表采用上海产品。 三、 技术条件 1、 电源电压:220V±10%,50HZ±0.5 2、 气源气压:0.45~0.6MPa 3、 环境温度: 中控室:~45℃ 就 地:-20~60℃ 4、 相对湿度: 中控室:≤85%RH 就 地:≤90%RH 注:变送器可达100%RH 5、 接地电阻:仪表柜接地电阻R地≤4Ω 四、仪表测点 1.仪表检测点汇总表:单套
注:MP-中控室,LP-现场盘,F-就地 五、检测点名细
六、供货范围: (一) 主仪表柜
(二)分析仪
(三)调节阀
(四)变送器
(五)孔板
(六)主要仪表
(七)就地仪表
(八)仪表阀和接头
注:供货范围以最终设计为准。 九、需方自理范围 1. 厂房及设备基础等全部土建工程、工艺工程和施工,包括照明、卫生设施、给排水、通讯、采暖设施以及起重设备等; 2. 电源变压器; 3. 厂房避雷设施和防静电设施; 4. 装置运转的物料、油料等; 5. 进户电源柜,空压机高压电控柜 6. 机器设备、管道隔音设施、材料。 7. 其它按最终设计为准。 十、 设备设计、制造及质量检验标准 1设计、制造及检验标准 1.1 空分设备技术性能标准 GB10606.1 《空气分离设备术语基本术语》 JB/2167 《铝制空气分离设备氩弧焊工艺规程》 JB/T5904.1-1999 《低压透平膨胀机 技术条件》 1.2 容器类标准 《固定式压力容器安全技术监察规程》 《锅炉压力容器监督管理办法》 GB 150 《钢制压力容器》 JB/T4711 《压力容器涂敷及运输包装》 1.3 材料标准 1.4 焊接、无损检测标准 JB 4730 《压力容器无损检测》 GB 985 《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》 GB 986 《埋弧焊焊接接头的基本形式与尺寸》 1.5 工艺评定 1.7 外部、安装、验收标准 1.8 计量试验标准 GB 5832.26 《气体中微量水分的测定 露点法》 十一.售后服务 制造厂制造厂制氧机有限公司,是在原国有企业制造厂制氧机厂及制造厂制氧机有限责任公司,基础上经过产权分离改制为民营机制的新兴企业,新企业秉成原有技术及设备在新机制的运行下焕然一新,员工的积极性高昂,定货量不断攀升. 制造厂制造厂制氧机有限公司愿为新老用户及国外用户提供价格合理的设备,优质服务. 1.接到使用方产品出问题的通知后维修反应时间在3小时之内,48小时之内到达设备现场. 2.为保证空分装置的安装、机械试车、试生产、考核及验收的顺利进行。 3.供方技术人员的服务及责任。 3.1 供方将从派遣的技术服务人员中指定一名技术熟练、称职的负责人为现场总代表,负责对需方进行按本合同供货范围的总技术指导。按提供的有关调试技术文件,供方技术人员的技术指导应正确无误,并会同需方总代表一起通过协商解决合同范围内的工作和技术问题。 3.2 供需双方现场人员应按照工程的进度共同协商采取协调手段满足工程顺利进展的要求。供方现场总代表应按进度要求组织有关技术人员到需方现场担负设备安装、机械试车、调试生产和性能考核的具体指导工作。 4.供方派往需方现场人员的现场条件 4.1 需方同意向供方人员提供必要的工作用房办公桌椅及办公用品以及借阅技术图书及技术资料的方便。 4.2 需方同意为供方现场人员提供食宿、生活条件。 4.3 根据现场工作需要,需方应为供方现场人员提供特殊的劳动保护用品(以借用为主)。 4.4 供方派遣至需方现场的人员应遵守需方的有关现场规章制度。 5.供方现场总代表应负责组织协调各配套厂现场服务人员之间的关系。 6.卖方优惠及时供应给买方各种备品备件,并对全套设备负责终身服务,确保买方无后顾之忧。卖方需派专人对买方的设备进行跟踪,及时了解产品运行情况,并提供技术支持。 7.制造厂在设备到达用户现场后15天内,向用户提供设备压力容器报验材料.
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