- •6. Классификация холодильных установок предприятий, их технологические схемы. Вещества, относящиеся к хладагентам и хладоносителям холодильных установок, их выбор.
- •8.Тепловой баланс помещения
- •9. Назначение и схемы систем промышленной вентиляции.
- •10. Назначение систем обеспечения предпр-ий продуктами разделения воздуха.
- •11. Классификация систем технического водоснабжения.
- •13. Назначение и схемы основных систем воздухоснабжения. Классификация потребителей сжатого воздуха.
- •14. Топливоснабжение.
- •1. Виды и условия выбора принципиальных схем энергообеспечения промышленных предприятий.
- •2. Особенности структурных схем систем энергообеспечения предприятий при использовании сторонних сил или собственных источников энергии.
- •7. Воздухоразделительные установки, их основные элементы.
10. Назначение систем обеспечения предпр-ий продуктами разделения воздуха.
Система обеспечения предприятия продуктами разделения воздуха (СОПРВ) предназначена для надежного снабжения пром. потребителей техническим (К) и технологическим (Kт) кислородом, азотом (А), аргоном (Аr) требуемых параметров в соответствии с заданным графиком потребления. Она включает в себя (рис. 7.29) воздухоразделительную станцию, сооружения для аккумуляции продуктов разделения воздуха, устройства для дополнительного изменения их параметров, коммуникации и распределительную систему у потребителя. В состав воздухоразделительной установки входят воздухозаборные устройства, аппараты очистки воздуха от пыли, влаги, ацетилена и др. примесей, компрессоры для сжатия воздуха и продуктов разделения, различные тепломассообменные аппараты. Удельный расход энергии на производство 1 м3 кислорода составляет в зависимости от производительности и технологической схемы установки 0,2 — 1,5 кВт·ч; доля общезаводского расхода эл./эн., приходящейся на получение кислорода, азота, аргона, на ряде предприятий металлургической промышленности достигает 7 %.
рис. Схема снабжения предпр-я продуктами разделения воздуха: / — станция разделения воздуха (1а, 16, 1в — установки разделения воздуха); // —технологический комплекс предп-я с потребителями; /// — система коммуникаций; 1 — газгольдер; 2 — кислородный турбокомпрессор; 3 — блок реципиентов; 4 — резервуар жидкого кислорода (Кж); 5 —поршневой компрессор; 6 — рампа для заполнения баллонов; 7 — сосуды для отпуска продуктов сторонним потребителям; Кт, К – технологический и технический кислород; А- азот; Ar – аргон.
Предпр-я черной и цветной металлургии расходуют более 50 % вырабатываемых в стране кислорода, азота и аргона. Около 25 % продуктов разделения воздуха потребляет химическая промышленность, где наряду с кислородом широко используется азот. Химические предпр-я потребляют продукцию, как правило, почти равномерно в соотношении 1:0,9:0,8 по трем сменам. На металлургических предпр-ях доменные цехи потребляют кислород и азот р/м, без существенных колебаний; конвертерные, мартеновские и электросталеплавильные цехи — неравномерно, с колебаниями расхода по времени от 30 до 100 % номинальной производительности. Аккумулирование кислорода и азота при давлениях, близких к атмосферному, и расходах более 1000 м3/ч осуществляется в газгольдерах (рис. 7.29), сборниках газообразного продукта — мягких тканевых (максимальный объем до 1000 м3, давление около 500 Па) или металлических (максимальный объем до 10 000 м3, давление около 1,4—4 кПа).
Аккумуляцию кислорода с давлением 1,5—3,5 МПа и более осуществляют в реципиентах — толстостенных сосудах объемом 125 м3. Давление газа в реципиентах может быть 3,5—20 МПа в зависимости от соотношения годового потребления продукта к полной емкости реципиента. Оптимальное соотношение давлений рмакс/рмин, где рмакс — максимальное давление в сосуде; рмин — давление у потребителя, выбирается с учетом потерь давления в регулирующих устройствах после реципиента, исходя из минимальных суммарных затрат на хранение и сжатие газа.
Для сжатия кислорода до давлений не более р=3,5 МПа используются турбокомпрессоры. Для повышения давления кислорода или аргона до 1,5—20 МПа для закачки в баллоны и транспорта в сжатом состоянии используются поршневые компрессоры и наполнительная рампа.
Хранят и транспортируют небольшие количества продуктов разделения воздуха в жидком виде в криососудах, имеющих высоковакуумную, вакуумно-порошковую или многослойную экранно-вакуумную теплоизоляцию. Заполнение криососудов производят из резервуара жидкого кислорода.
Станции выработки продуктов разделения воздуха комплектуют различными воздухоразделительными установками. В состав крупных пром-х станций, обслуживающих металлург-ие и химические комбинаты, входят установки разделения воздуха в основном низкого давления с расходом перерабатываемого воздуха более 200 тыс.м3/ч. Пром-е станции разделения воздуха для небольших металлург-их предпр-ий и машиностроительных заводов комплектуют установками среднего и высокого давления с расходом перерабатываемого воздуха 25 -82 тыс.м3/ч. Число установок в цехе - от 3 до 5. Мелкие предпр-я оборудуют небольшими станциями.
Разделение воздуха явл-ся достаточно сложной технической задачей, особенно если он находится в газообразном состоянии. Этот процесс облегчается, если предварительно перевести воздух в жидкое состояние сжатием, расширением и охлаждением, а затем осуществить его разделение на составные части, используя разность темп-р кипения кислорода и азота. Под атм. давлением жидкий азот кипит при -195,8 ºС, жидкий О2 при -182,97 ºС. Если жидкий воздух постепенно испарять, то сначала будет испаряться преимущественно азот, обладающий более низкой темп-ой кипения; по мере улетучивания азота жидкость будет обогащаться кислородом. Повторяя процесс испарения и конденсации многократно, можно достичь желаемой степени разделения воздуха на азот и кислород требуемых концентраций. Такой процесс многократного испарения и конденсации жидкости и ее паров для разделения их на составные части называется ректификацией. Поскольку данный способ основан на охлаждении воздуха до очень низких температур, он называется способом глубокого охлаждения. Получение кислорода из воздуха глубоким охлаждением - наиболее экономично, вследствие чего этот метод нашел широкое применение в промышленности. Глубоким охлаждением и ректификацией воздуха можно получать практически любые количества дешевого кислорода или азота.