液態(tài)LNG氧氮氬二氧化碳杜瓦瓶充裝系統(tǒng)
一、低溫液體杜瓦瓶(罐)充裝站概述
(氧氣充裝站、氮氣充裝站、氬氣充裝站、二氧化碳氣體充裝站) 低溫液體杜瓦瓶(罐)充裝站是將買來的液態(tài)氣體用低溫貯槽儲存起來,在低溫泵、充裝臺的作用下把低溫液體充入杜瓦瓶(罐)內,以供銷售或使用。
二、低溫液體杜瓦瓶(罐)充裝站的特點
1、投資少、見效快,設備安裝方便、操作簡單、安全,適宜各類大、中、小型生產(chǎn)規(guī)模的廠家需要。
2、運行費用低,用電少,生產(chǎn)效益高,操作人員少,生產(chǎn)成本低,節(jié)省工費開支。
3、產(chǎn)出氣體純度高,不僅可作為工業(yè)氣體使用,氧氣還可作為醫(yī)用氧使用。
4、用氣充氣及時,即來即充,即用即開,不用則停。
5、維修費用極少,生產(chǎn)過程無污染,夜間使用無噪音。
三、低溫液體充裝工藝流程圖
四、高壓低溫液體汽化站設備組成
1、低溫液體貯槽
2、杜瓦瓶充裝低溫泵(液氧泵、液氮泵、液氬泵、二氧化碳充瓶泵)
3、氣體充裝臺
4、低溫液體絕熱氣瓶杜瓦瓶(罐)
五、低溫液體汽化站的維護
1、低溫液體杜瓦瓶(罐)充裝站需專人操作、專人維護。
2、操作人員必須熟悉低溫液體的特性,操作時必須穿戴防護服、手套,防止凍傷。
3、低溫液體杜瓦瓶(罐)充裝站要保護場地通暢,通風良好。↘工業(yè)氣體充裝系統(tǒng)
4、閥門凍結時,要用70度左右的熱空氣或熱水加熱,嚴禁用鐵錘敲打、火燒或電加熱。
5、萬一儲罐已排空,無壓力時,必須立即關閉全部閥門,防止潮氣進入,造成凍結、堵塞閥門及管道。
6、不要隨便動各種閥門的位置,如有問題,可隨時通知我公司。
二氧化碳鋼瓶屬高壓容器,其臨界溫度為31.1℃,在臨界溫度以上,氣體是不能液化的。若液體二氧化碳鋼瓶溫度高于31.1℃,則無論壓力多大,二氧化碳都始終保持氣態(tài)而不能液化,鋼瓶壓力將急劇升高,以致有可能出現(xiàn)爆炸危險。因此當儲運和使用鋼瓶二氧化碳時,必須使用150kg/cm2或200kg/cm2級鋼瓶,并經(jīng)嚴格檢查合格后才能應用,必須嚴格遵守原國家勞動總局“氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程”中的有關規(guī)定,儲運過程中嚴格防止曝曬,嚴禁敲擊、碰撞、烘烤、不得靠近熱源。二氧化碳通過氣瓶減壓時,會吸收大量的熱,以致使氣瓶結霜甚至可能將閥芯凍結住。當二氧化碳閥門被凍結時,不能敲擊或用火烘烤,只能用自來水淋洗給熱。
二氧化碳氣瓶公稱工作壓力為15MPa,充裝結束時的壓力也不過是7-8MPa,遠低于公稱工作壓力,為什么強調“嚴禁超裝”,必須按0.6kg/L標準充裝?
答:在瓶裝氣體中屬于高壓液化氣體,其臨界溫度為31℃,當溫度低于31℃時加壓即可液化,當溫度等于或高于31℃,瓶內液態(tài)二氧化碳就轉化為氣態(tài)二氧化碳。 按0.6kg/L標準充裝二氧化碳時,在溫度接近31℃時,瓶內呈現(xiàn)的壓力是氣液共存狀態(tài)下,液體界面上的飽和蒸氣為7.39MPa。當溫度達到或超過31℃時,則發(fā)生液體向氣體的相變,瓶內壓力不再是二氧化碳飽和蒸氣壓的延伸,而是液態(tài)二氧化碳大量汽化而驟然上升的壓力。此時表征瓶內的壓力狀況,實質上和永久氣體一樣。當溫度繼續(xù)升到54℃時,瓶內壓力約增到15MPa,與氣瓶公稱工作壓力相當。由于瓶裝二氧化碳具有這些特點,為保證氣瓶在充裝、儲存、運輸和使用時的安全,應嚴格按規(guī)定的充裝系統(tǒng)進行充裝。 氣瓶是一個獨立的無絕熱層的薄壁密閉容器,瓶內二氧化碳的壓力不僅與溫度有關,而且與充裝量有關。氣瓶的公稱工作壓力,對于永久氣體氣瓶是指20℃時所充裝氣體的限定充裝壓力,充裝量是以壓力計量;對于盛裝二氧化碳等高壓液化氣體的氣瓶是指溫度為60℃時瓶內氣體壓力的限定值,充裝量是以重量計量的。若不按0.6kg/L標準充裝,而采取超量充裝,瓶內的氣相空間相應減小,隨著溫度的升高,液態(tài)二氧化碳的體積相應膨脹,氣相空間繼續(xù)減小,最終造成瓶內“滿液”和氣相空間消失。
表2 不同充裝系數(shù)下的滿液溫度 充裝系數(shù)/kg•L-1 0.790 0.750 0.688 0.664 滿液溫度℃ 18.1 21.8 26.3 28.4 瓶內出現(xiàn)滿液現(xiàn)象,其壓力不再是飽和蒸汽壓,而是液態(tài)二氧化碳體積膨脹的脹力。此脹力遠大于飽和蒸汽壓。液態(tài)二氧化碳的體積膨脹系統(tǒng)較大,在-5~35℃范圍內,溫度每升高1℃,瓶內壓力相應升高0.314-.0834MPa,所以趕裝很容易使氣瓶趕壓爆炸。