Для многих отраслей производства требуется бесперебойная подача газообразного азота и кислорода в больших объемах. В этой статье мы расскажем о промышленных кислородных станциях.
ПРОМЫШЛЕННЫЕ КИСЛОРОДНЫЕ СТАНЦИИ
Промышленные станции получения газообразного кислорода представляют собой систему, состоящую из множества единиц оборудования, подключенных к единому центру управления. В отличие от стандартной адсорбционной станции, состоящей из компрессора, осушителя, системы фильтров и блока разделения, промышленная станция может состоять из десятков компрессорных станций, подключенных к множеству систем газоразделения, позволяющих получать кислород с различными выходными техническими характеристиками - давлением и концентрацией.
Промышленными станциями будем считать системы, позволяющие производить более 500 куб. метров газообразного кислорода концентрацией от 90% при нормальных условиях.
СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ КИСЛОРОДНЫХ СТАНЦИЙ
В больших объемах кислород используется в выплавке стали и цветных металлов, в стекловарении, нефтедобыче, в сфере сжигания вредных газов для предотвращения их выброса в атмосферу, в бумажной промышленности для придания бумаге белизны, в очистке канализационных стоков больших и малых городов, в искусственном рыборазведении, а также в фармацевтике и медицине.
Каждая сфера применения требует определённой концентрации кислорода. Например, для производства стали и других металлов используется кислород небольшой концентрации, около 35-40%. Этого достаточно, чтобы поддерживать в печах необходимую температуру горения.
В очистке канализационных стоков используется кислород высокой концентрации - от 90% и выше. В ходе химической реакции молекулы кислорода помогают биоразложению органических веществ, ускоряя процесс очистки сточных вод.
В рыборазведении также используется кислород высокой концентрации до 95%. Кислород, подаваемый в бассейны с помощью специального оборудования, насыщает воду, благодаря чему рыбы лучше и больше едят, что ускоряет их рост. Подробнее про использование кислорода для УЗВ читайте в нашей статье: Кислород для рыборазведения и УЗВ.
В медицине также используется кислород высокой концентрации - от 80 до 90%. Многие до сих пор ошибочно считают, что медицинский кислород должен иметь концентрацию 99%. однако это не так. Подробнее про медицинский кислород мы рассказывали в этой статье: Применение кислорода в медицине.
ПРОЦЕСС ПОЛУЧЕНИЯ КИЛОРОДА
Процесс получения кислорода методом КЦА имеет несколько интересных нюансов:
-
Стоимость производства одного кубического метра кислорода дороже, чем производство азота того же объема. Дело в том, что в окружающем воздухе кислорода в 3,7 раза меньше, чем азота. Таким образом, на производство кислорода тратится в несколько раз больше ресурсов.
-
Максимальная концентрация кислорода на выходе из адсорбционной установки редко превышает 95%. Дело в том, что кислород крайне тяжело поддается очистке от примесей. Однако с помощью системы доочистки возможно получить кислород, концентрацией до 97%. Компания АГС по запросу Заказчика может дооснастить любую кислородную станцию системой доочистки кислорода.
-
Кислород - взрывоопасный газ! Для его сжатия необходимо использовать только безмасляные компрессоры.
-
Кислород - агрессивный газ! Поэтому для его хранения используются ресиверы и емкости их более прочных материалов.
ТИПЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ КИСЛОРОДНЫХ УСТАНОВОК
Рассмотрим типы промышленных установок по характеру размещения:- Стационарные в помещении заказчика.
- Стационарные в блок-контейнере.
- Мобильные в блок-контейнере.
Более подробно о том, чем отличается мембранная технология разделения воздуха от адсорбционной, читайте в нашей статье.
Для мобильных станций используют мембранные модули, которые не имеют подобных противопоказаний. Однако максимальная концентрация кислорода, которую возможно получить с помощью мембранного разделения - 30-35%. Это значительно выше содержания кислорода в обычном воздухе и этого будет достаточно для выплавки стали, чугуна и других металлов, однако недостаточно для таких отраслей, как лазерная резка и медицина.
ВАКУУМНАЯ АДСОРБЦИОННАЯ СТАНЦИЯ
При больших объемах производства кислорода важна энергоэффективность. Кислородная адсорбционная станция потребляет значительно больше энергии на 1 м3 газа, чем азотная, и эта разница становится заметнее с увеличением объемов производства. Проблема высокой себестоимости кислорода решается с помощью вакуумной адсорбции.
Вакуумная адсорбционная станция имеет несколько ключевых отличий:
Вместо воздушного компрессора на входе установлена воздуходувка, которая при небольшом потреблении электроэнергии забирает большие объемы воздуха. После охлаждения с помощью теплообменника воздух поступает в адсорбер, в котором происходят те же самые процессы, что и в стандартном адсорбционном генераторе, но с одним маленьким отличием: в них подается воздух с небольшим избыточным давлением, а регенерация происходит с помощью вакуумного насоса.
Низкое давление, которое создает воздуходувка, позволяет значительно увеличить объемы адсорберов, что напрямую влияет на производительность станции.
Кислород, полученный с помощью вакуумной регенерации, поступает в дожимной компрессор и сжимается до необходимого давления от 3 до 150 бар.
Вакуумные кислородные станции стали отличным решением в среднем сегменте производительности от 500 до 15 000 Нм3 за счет своей энергоэффективности - до 0,33 кВт*час/Нм3.
Резервирование
Ключевой особенностью промышленных азотных станций от типовых генераторов является необходимость дублирования критически важных узлов во избежание внеплановых остановок. Компрессорная станция, особенно высоких мощностей, требует обязательного резервирования, если процесс получения и подачи азота должен быть бесперебойным и остановка недопустима. Дублирование может быть полным (100% оборудования) и частичным (от 20 до 50%). Полное дублирование позволяет исключить внеплановые остановки станции во время работы, а частичное - продолжить работу на минимальной производительности до устранения неполадок. К таким неполадкам могут относиться как выход оборудования из строя, необходимость проведения технического обслуживания, потеря электричества.
Варианты поставки
Несмотря на всю сложность производства промышленных станций, мы предлагаем нашим клиентам различные варианты поставки оборудования:
- Приобретение оборудования с гарантией и постгарантийным обслуживанием;
- Аренду оборудования с оплатой газа по счетчику;
- Аренду оборудования с фиксированной ежемесячной платой и с возможностью выкупа после периода аренды.
Если у вас остались вопросы - пишите нам на почту info@agse.ru или звоните по телефону +7 (495) 532-86-40
