低溫液氬槽車充裝技術(shù)

1、低溫液氬槽車充裝技術(shù)低溫液氬槽車充裝技術(shù)隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，作為先行工業(yè)之一的氣體行業(yè)得到了迅猛發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)低溫液體的需求日益增加。低溫液體的長(zhǎng)途運(yùn)輸工具主要是高真空低溫液體槽車。由于低溫液體單價(jià)高（其中尤以液氬為高），故無(wú)論生產(chǎn)廠家、運(yùn)輸環(huán)節(jié)還是最終用戶，對(duì)液體中途的無(wú)功消耗都特別重視。我廠現(xiàn)有設(shè)備的液氬生產(chǎn)能力為500Ｎｍ3ｈ，產(chǎn)品液氬貯存于站區(qū)液體儲(chǔ)槽中，向低溫液體槽車充裝后即可進(jìn)行運(yùn)輸。充裝前槽車、聯(lián)接軟管的預(yù)冷及充裝中

2、儲(chǔ)槽必須的升壓、低溫液體的復(fù)熱蒸發(fā)等均不可避免地造成產(chǎn)品液氬的汽化損失。我廠在一萬(wàn)四制氧機(jī)實(shí)踐氧氬增產(chǎn)后，又總結(jié)出一套“低溫液氬槽車充裝技術(shù)”，它的應(yīng)用為我公司液體銷售增創(chuàng)了明顯的效益。一、一、始充裝方法介紹始充裝方法介紹低溫液體儲(chǔ)槽在設(shè)計(jì)上是通過(guò)自增壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)槽內(nèi)氣體空間增壓，強(qiáng)制將儲(chǔ)槽內(nèi)液體壓送至充裝槽車。由于與儲(chǔ)槽聯(lián)通的生產(chǎn)設(shè)備往往工作壓力較低，所以在儲(chǔ)槽升壓充裝時(shí)為避免生產(chǎn)設(shè)備超壓必須切斷儲(chǔ)槽與生產(chǎn)設(shè)備的聯(lián)接。此時(shí)儲(chǔ)槽與槽車自成

3、一個(gè)系統(tǒng)。充裝過(guò)程中，槽車內(nèi)液體由于吸收充裝軟管及槽車內(nèi)的熱量而引起部分液體汽化，造成槽車氣體空間壓力不斷上升。槽車內(nèi)壓力過(guò)高時(shí)，儲(chǔ)槽內(nèi)的液體將無(wú)法順利充裝至槽車，為此需對(duì)槽車不斷放空卸壓。充裝結(jié)束后，儲(chǔ)槽也需卸壓才能安全地與生產(chǎn)系統(tǒng)聯(lián)接。這種原始的充裝方法我們稱為“低壓充裝，尾氣放空”。其特點(diǎn)是：1、充裝時(shí)間較長(zhǎng)。一般充裝一輛14ｍ3槽車需要3.5小時(shí)。2、汽化后的氣體（簡(jiǎn)稱尾氣）無(wú)法回收。3、由于汽化而造成的液體消耗量很大。一般為槽

4、車充裝量的10%。二、改進(jìn)充裝方法的探索與實(shí)踐二、改進(jìn)充裝方法的探索與實(shí)踐原始充裝方法液體消耗量大主要由兩方面原因引起：①充裝時(shí)儲(chǔ)槽壓力低，充裝時(shí)間長(zhǎng)，充裝過(guò)程中液體蒸發(fā)量自然增大；②沒(méi)有回收尾氣。針對(duì)性的解決方法有：①實(shí)施高壓充裝；②回收尾氣。一萬(wàn)四制氧機(jī)是我廠液氬生產(chǎn)龍頭，現(xiàn)有兩臺(tái)15ｍ3、0.2ＭＰａ液氬儲(chǔ)槽和一臺(tái)30ｍ3、0.8ＭＰａ液氬（液氮）儲(chǔ)槽。針對(duì)它的高壓充裝方法有兩種：①15ｍ3、0.2ＭＰａ液氬儲(chǔ)槽配備一臺(tái)液體泵，利

5、用液體泵將儲(chǔ)槽內(nèi)液氬強(qiáng)制充裝入槽車，充裝壓力可達(dá)0.6ＭＰａ；②30ｍ3、0.8ＭＰａ液氬儲(chǔ)槽通過(guò)自增壓系統(tǒng)升壓，充裝壓力也可達(dá)0.6ＭＰａ左右。這種高壓充裝的原理是：低溫液體的飽和溫度隨著其壓力的升高而升高。在與外界無(wú)熱量傳遞或忽略熱量傳遞的情況下，儲(chǔ)槽內(nèi)的低壓飽和液氬經(jīng)液體泵加壓后充裝入槽車，成為過(guò)冷液體，具有一定的過(guò)冷度。例如，低壓空分設(shè)備精液氬的出塔壓力為0.045ＭＰａ(表壓力)（相當(dāng)于1.463ｂａｒ絕對(duì)壓力），相應(yīng)的液氬飽

6、和溫度為(1.4631.337)(1.4741.337)1K90K=90.92K充裝時(shí)增壓至0.5ＭＰａ(表壓力)(相當(dāng)于6.013ｂａｒ絕對(duì)壓力)，相應(yīng)的液氬飽和溫度為(6.0135.825)(6.2295.825)1K108K=108.47K故高壓充裝后槽車內(nèi)的液氬的過(guò)冷度是（108.4790.92）=17.55K附表1：氬的飽和蒸汽壓T（K）9091108109P（ｂａｒ）1.3371.4745.8256.229充裝前，槽車不必卸

7、壓，原有的過(guò)熱蒸氣被高壓打入的過(guò)冷液體冷凝為液體，所以在充裝過(guò)程中，槽車壓力非但不會(huì)因?yàn)槠?，反而逐步降壓至某一壓力后保持相?duì)穩(wěn)定直至充裝結(jié)束。此種充裝方法，槽車不需排放尾氣。儲(chǔ)槽操作得力也可實(shí)現(xiàn)無(wú)尾氣排放。我們稱這種充裝方法為“高壓充裝”。其特點(diǎn)是：氬塔沖擊過(guò)大，特將1#15ｍ3儲(chǔ)槽騰空作為回收尾氣的緩沖罐。）2、將正常生產(chǎn)的液氬引入2#15ｍ3儲(chǔ)槽，關(guān)閉30ｍ3儲(chǔ)槽進(jìn)液閥、回氣閥，打開(kāi)升壓閥升壓，連接儲(chǔ)槽與槽車進(jìn)液管道。（若3

8、0ｍ3儲(chǔ)槽液位較高，則利用自升壓充裝，否則可使用液體泵充裝。）置換進(jìn)液管道后開(kāi)始充裝。充裝過(guò)程中槽車放空閥始終全開(kāi)，蒸發(fā)氣體通過(guò)回收管道回至15ｍ3儲(chǔ)槽。對(duì)15ｍ3儲(chǔ)槽，使用液體泵增壓，尾氣回收原理相同。尾氣的回收使槽車充裝壓力（0.2～0.3MPａ）較不回收尾氣時(shí)充裝壓力（0.4～0.6MPａ）降低，故不會(huì)造成充裝量不足現(xiàn)象。(參見(jiàn)圖2)3、槽車充滿后，首先切斷回收裝置，切斷槽車進(jìn)液閥，關(guān)閉儲(chǔ)槽升壓閥停止充裝與尾氣回收。然后緩慢打開(kāi)儲(chǔ)

9、槽回氣閥回收儲(chǔ)槽內(nèi)剩余壓力，至其壓力低于0.2ＭＰａ后可并入正常生產(chǎn)使用。4、因充裝尾氣為過(guò)熱蒸氣，回收操作時(shí)需消耗一定冷量，故在充裝結(jié)束后，注意觀察主冷液氧液面的變化并及時(shí)增加膨脹空氣量，保持整個(gè)空分裝置的冷量平衡。實(shí)施“高壓充裝，尾氣回收”技術(shù)后，一萬(wàn)四制氧機(jī)在正常生產(chǎn)情況下平均每月可增加液氬銷售量20ｍ3。四、推廣應(yīng)用前景四、推廣應(yīng)用前景現(xiàn)在國(guó)內(nèi)許多大、中型制氧機(jī)均帶有提氬設(shè)備，對(duì)液氬的快速充裝和尾氣回收苦于找不到合適的充裝方法。