空压站及制氮安全技术分析.doc

空压站及制氮安全技术分析一、单元设计1空压机选用空压机除确定主机型号及台数外，还应明确配套的辅助设备和附件、管道、管阀件、控制仪表、电气设备的供应范围。空压机的噪声应符合国家标准工业企业噪声控制设计规范(GnJ8785)的规定。对于噪声超标的螺杆式空压机，应采取有效的防治措施，避免噪声污染。2干燥器干燥器的选型根据供气系统、用户对空气干燥程度及处理空气量的要求，经技术经济比较后确定。项目仪表空气系统采用无热再生组合式干燥器。当采用有油润滑空压机时，必须在干燥器前加设高效除油器。进入吸附式干燥器的压缩空气温度不得超过40。为方便维修及更换干燥剂，在干燥器进出管线间应装设旁路阀。3缓冲罐和贮气罐活塞式空压机后宜设缓冲罐，各空压机不宜共用缓冲罐。螺杆和离心空压机一般不设缓冲罐。为保证缓冲罐和贮气罐的安全操作，应在罐上装设安全阀和现场指示的压力表。对活塞空压机系统，缓冲罐上应设有空压机减压阀。为使缓冲罐或贮气罐内积水能顺利排除，应在其底部设置排液管，在寒冷季节，排液管应设有可靠的防冻措施。4空气过滤器为防止杂物及大量灰尘进入空压机，在其吸人管道上应设置空气过滤器(空压机组已经配套设置有过滤器者除外)。其过滤面积应与空压机的排气量相适应，为便于检查空气过滤器灰尘积聚情况，应设置测量其差压的仪表。空气过滤器应安装在便于检查维修的地方，必要时需设置平台和扶梯。5消声器为防止空气吸入和排放时产生的噪声超标，在系统下述位置宜装设消声器：空压机吸气管；吸附式干燥器再生排气管(通常由干燥器成组配置)；加热再生吸附式干燥器罗茨风机入口(通常由干燥器成组配置)；其他放空管。消声器的形式、规格应与其安装位置、吸气或排气量相适应。消声器的安装位置要便于支撑。6后冷却器压缩机的压缩空气排出温度超过40时，应在除油器前或干燥器前设置后冷却器。各空压机不宜共用后冷却器。在后冷却器中冷凝下来的水应能有效地分离和顺利排出。7除油器在压缩空气的油分含量达不到用户要求时需加设除油器，但其除油效率必须达到规定的空气质量标准。除油器宜安装在：后冷却器之后；冷冻式干燥器之前；吸附式干燥器之前。以降低除油器负荷并保证吸附剂不受油污染。进入除油器的压缩空气温度不宜高于40。除油器应能在线自动排除油污。8粉尘过滤器和压缩空气过滤器采用吸附式干燥器的空气系统，应在干燥器后部设置粉尘过滤器，并在进出口管道间设置旁路阀。压缩空气过滤器装设在缓冲罐(或贮气罐)之后。二、管道设计的一般要求1管道空压机的吸气管宜每台独立设置，吸气口高度视周围空气的清洁程度和用户对空气的质量要求而定。对于独立设置的单层空压站厂房，进气口应高于厂房屋面，在吸气口应设有防雨罩和铁丝网，以防止雨滴和杂物进入管内。为减少吸气阻力，避免管道振动，应尽量缩短吸气管水平长度，少拐弯。空压机至后冷却器之间的管道应方便拆卸，利于清除积炭。空压机的排气管道应考虑热补偿。输送饱和压缩空气的管道，应设置能排放管道系统内积存油水。寒冷季节，为防止管道内积水冻结，未经干燥的工厂空气管道的低点和死角，缓冲罐、贮气罐、后冷却器等设备的排液管，宜进行保温和伴热。2阀门(1)切断阀的设置此阀设置在：贮气罐与供气总管之间；供气总管在建筑物人口处；螺杆空压机及离心空压机气体出口与供气管之间；活塞空压机与缓冲罐(或贮气罐)之间不宜设切断阀。如需装设，应在切断阀上游安装安全阀。(2)止回阀的设置此阀设置在：活塞空压机与贮气罐之间；螺杆及离心空压机出口气体管道上；在该管道上切断阀的上游。(3)安全阀的设置此阀设置在：缓冲罐上；贮气罐上；空压机出口气体管道上设有止回阀和切断阀时应安装安全阀，其位置在止回阀下游，切断阀上游；单台空压机排气量20Nm3min的冷却水总管上。3管道设计的其他要求(1)放空管在空压机出口气体管道上止回阀的上游设置放空管。(2)排液管空压机组、后冷却器、除油器、缓冲罐和贮气罐的低点以及输气管、水管、油管的低凹处，均应设置排除集存油水的排液管，可将其相对集中。(3)旁路阀为方便操作和维修，常在空气干燥器与粉尘过滤器的进出口管道间、冷却上水和回水管线之间设置旁路阀。(4)临时过滤器为防止灰尘、铁锈等杂物进入系统，在离心空压机吸气管、用水量大的冷却水管人口处装设临时管道过滤器。(5)减缓推力、防止振动在离心空压机空气入口和出口处，根据应力计算设置波纹管膨胀节，以降低配管对空压机管口的推力。空压机的吸气、排气管道布置和管架设计，应减少管道振动对设备管口和建筑物的影响。(6)取样分析在空气干燥器与过滤器出口处、空气贮罐上设置取样阀。根据操作要求不定期取样分析。三、控制、联锁设计1系统检测控制仪表为检测空气过滤器、粉尘过滤器的阻力降，以确定是否需要清理或更换，在其两端装设检测其差压的仪表。增压贮存系统的增压贮气罐向供气总管供气时，必须经压力控制阀降压后输出。供气总管和冷却水总管宜装设流量累计仪表，以便定期统计供气量和冷却水用量。根据操作需要，还应在系统设备和管道的适当位置装设现场检测用的温度计、压力计和其他仪表。2电气联锁及报警装置根据操作需要及用户要求，可把备用空压机组设计成自动启停联锁系统。空气增压贮存系统的增压空压机应根据增压贮气罐的压力设计成自动启停联锁。活塞空压机系统的联锁、报警设计应符合国家标准压缩空气站设计规范(GBJ2990)。对螺杆空压机和离心空压机，也应参照此规定，在系统的相应位置设计联锁和报警。四、制氮系统安全技术措施变压吸附制氮是以空气为原料，碳分子筛为吸附剂，通过吸附床加压减压相组合的循环操作过程，利用充满微孔晶体的分子筛对气体分子选择性吸附，从而达到氧氮分离，并获得氮气的一种空气制氮新技术。变压吸附碳分子筛制氮设备或装置主要由气源部分、气源净化部分、制氮部分、氮气缓冲部分、电气控制与检测仪表等组成。其流程为：空气经压缩机将空气压力提高到设计规定值，再经气源净化系统除水、除油和除尘。洁净的压缩空气进入吸附塔，一只吸附塔加压产氮，另一只吸附塔解吸再生，由可编程序控制器按预先设定的程序，使吸附塔交替循环工作，连续地产出氮气，并进入氮气缓冲罐进行缓冲，通过压力、流量、纯度检测和调节输出额定产量及纯度的产品氮气，供用户使用。变压吸附制氮装置设备简单，操作简便，启动及停机方便、投资、管理费用低和单位能耗低，启动时间短，氮气纯度可调，自动化程度较高，吸附在常温下进行，不涉及绝热问题。变压吸附制氮切换频繁，因此切换阀及继电器的寿命短，可靠性较差，故障率高。第 5 页 共 5 页