液氮贮槽抽真空的体会安装运转文章编号:1009。9425(2002)03—0030。03液氮贮槽抽真空的体会(洛阳石化总厂动力厂空压车间,河南省洛阳市吉利区471012)关键词:液氮贮槽;抽真空;珠光砂;解吸中图分类号:TQ116。15文献标识码:BExperienceinevacuatingaLN2storagevesselXiongXue—li(ACompressionofPowerBranceFactory,Luoya~gPetrochemicalGeneral,JillDistrict,Luoya~City471012,HenanPr~ince)Keywords:LN2storagevessel;Evacuation;Perlite;Desorption洛阳石化总厂动力厂配备有四台液氮贮槽,每台可存贮液氮50m,当化纤厂出现故障需要大量氮气或空分设备出现故障时,投用液氮贮槽及汽化器将合格氮气送至用户。2液氮贮槽投用后充液氮时,发现外壁"冒汗",压力升高,不能贮存液氮。为尽快投用,我们决定自己修复液氮贮槽。50000/8型;工作压力0。8/一0。1MPa,设计温度196%/40,有效容积50m,贮存介质液氮,安全阀起跳压力0。

98MPa,日蒸发率耋0。39L。贮槽"冒汗"的原因该贮槽采用真空粉末绝热形式,结构分内外两层,夹层内充填珠光砂,要求真空度在5Pa以上。贮槽发生故障的原因是:设备安装时,不慎将真空封结阀碰裂,导致真空度完全被破坏。施工公司更换一真空封结阀后,用一台小型真空泵抽了十几天,在未检验真空度的情况下交给生产单位。贮槽"冒汗"时,真空度几乎为零。因此,贮槽"冒汗"的直接原因就是贮槽真空度较低。解决问题的根本办法是待贮槽的内筒恢复常温后,对夹层抽真空。抽真空机理由于夹层内的珠光砂解吸出气,抽真空需要很长时间。当贮槽夹层中的珠光砂处于真空状态时,收稿日期:2002—12—21原来被珠光砂吸附或吸收的气体开始解吸,即脱离珠光砂。珠光砂解吸出气,夹层内的真空度就下降,这就需要真空机组不停地运转,将解吸气抽走,来维持一定的真空度。解吸受压强,温度以及材料的形状及其表面形状的影响。在瞬时压强很少变化时,珠光砂的出气具有以下五个规律,它是一种实用上的近似:(1)出气依赖于材料本身的特性,它随预处理以及排气前所处环境经历而变化。(2)出气正比于材料的面积。(3)温度对解吸现象有明显影响。解吸是一种吸热现象,因此提高温度可以加速解吸。

(4)出气随时间缓慢减小,在室温下,似乎永远不会趋于零。(5)压强对解吸现象有首要影响。压强越低,解吸越快。压强低于0。13Pa时,质量流量与压强无关。即物体单位时间放出的气体分子数与压强无如果容器经足够长的时间充分出气,则压强不再受残存的出气影响,而受其它现象(主要为泵油放出的气体,其次是从前置压强来的反扩散)所限制。在极限压强附近,压强下降很慢,这并非抽气过程很慢,而是由于珠光砂出气过程缓慢。30'CryogenicTechnologyNo32002深冷技术2002熊雪立:液氮贮槽抽真空的体会安装运转由上面的分析可知,由于夹层内的珠光砂在真空状态下存在一个解吸出气现象,并且珠光砂的解吸出气具有以上分析的规律,要使贮槽夹层内的真空度稳定在一个高值,需要一段相当长的时间。抽真空我们购买了浙江椒江真空泵厂生产的罗茨滑阀真空机组,型号为ZIP一30/2H一8。该机组是由机械增压泵ZIP一30滑阀真空泵组成,抽气速率为30L/s,极限真空度为0。0107Pa。本机组具有抽速大,功耗小等优点,特别是在1。331。3310Pa的范围内具有很大的抽速。本机组设有电气开关箱,按下开机按钮,前级泵开始启动运转,待预抽到一定的真空度后,机上的真空继电器将起作用,使机械增压泵自动运转,以达到机组的性能参数要求。

该机组可以满足使用要求。抽真空管线配置见图1。一电磁真空充气阀5一罗茨真空泵6一滑阀泵抽真空管路配置示意图真空机组,真空管路按图1在现场安装完毕后,接好电源,真空计,开始抽真空。经过近400小时的抽真空工作,将2液氮贮槽的真空度抽到了5Pa,平衡48小时,真空度基本没有变化。为防止液氮贮槽上的真空封结阀漏气,在抽真空完成后用盲板将真空封结阀封住。2液氮贮槽进液后,简体不"冒汗",不结霜,筒内压力稳定,此次抽真空取得良好效果。抽真空注意事项(1)启动真空泵前,首先保证转子运转方向正确,油位正确。(2)关机前必须首先关闭贮槽的真空封结阀,防止停泵后将泵的油吸入夹层内而污染珠光砂。(3)必须保证真空机组的一个稳定的电源,真空管路所配置的电磁充气阀的电源应接在后级泵的电源上,一旦停泵,应该及时将该阀关闭,防止将泵的油吸入夹层内,污染珠光砂。(4)关闭电源后,应将机械泵与大气相通。泵内有剩余的真空常常会使油进入外壳或系统。影响贮槽性能的两个因素5。1真空度理论上,当夹层内真空度降到13。3Pa(10mmHg)以下时,真空绝热粉末的表观平均导热系数明显升高(见图2,表1),贮槽日蒸发率明显增大,贮槽压力升高,甚至贮槽外壁结霜,"冒汗"。

fI15,rIl,,l/u-2一高压气凝胶,容重1241~g/m32一常压气凝胶,容重120kg/m3一气相胶,容重2904kg/m一珠光砂,容重130kg/m35一蛭石,容重300kg/m3真空粉末绝热材料表观平均导热系数与压力的关系…所以,贮槽在使用过程中,必须保持足够高的真空度。一旦发现真空度降低,就必须停用检修。5。2温度珠光砂的有效导热系数受温度影响很大。由珠光砂导热系数与温度的关系曲线图3可以看出,温度越低,珠光砂的有效导热系数越小,即珠光砂的珠光砂在不同压力下的表观平均导热系数容重,粒度,温度,表观平均导热系数10,(kcal/m?h?)kg/m网目K常压大气压lO托lO托lO。托lO托lO。托lO73～7720～403lO24。224。O23。2l9。11471。531。481。44l3O40～8O～7729。425。422。83。541381。O3O88期CryogenicTechnology32002'31'安装运转熊雪立:液氮贮槽抽真空的体会绝热性能越好,这对低温绝热是十分有利的。珠光砂导热系数与温度的关系曲线。另外随着温度的降低,珠光砂的热扩散系数减小,即在低温下的热扩散能力减弱。

从图4热扩散系数与温度的关系可以看到,特别是在室温至250K区间,热扩散系数下降较快,而在低温区变化相对平缓,保持较小的数值。所以,贮槽在使用过程中,应该保持一定的液位,贮槽内保持相对低温,这有利于液体的贮存,热扩散系数与温度的关系。减小蒸发率。参考文献[1]深冷手册(下册)。北京:化学工业出版社,1979[2]真空技术的工程计算。J。德拉福萨,G蒙古托。北京:机械工业出版社,1985[3]王忠建,焦安军。低温用膨胀珍珠岩绝热性能的实验研究。深冷技术,2001(4):13～16 [4]真空技术。A。罗思。北京:机械工业出版社,1979 2001年气体分离设备及相关行业经济运行分析 由于国家连续三年实行积极的财政政策,对拉动内需 起到良好效果,石化通用机械行业出现了七,八年来少有 的好形势,产值,销售收入和经济效益均有较大幅度增长。 据统计,2001 年,我国石化通用机械行业销售收入比上年 增长14,6%,利润总额增长l7。11%;全行业规模以上企业 (年销售额达500 万元)实现销售收入923,66 亿元,利润总 额达47。2O 亿元。其中,压缩机及气体分离机械行业实现销 售收入776375 万元,利润3l393 万元;泵行业实现销售收 入l169648 万元。

利润44949 万元;制冷设备行业实现销售 收入1597739 万元,利润l30090 万元;阀门行业实现销售 收入l3l1575 万元,利润55742 万元;环保设备行业实现销 售收入549961 万元,利润42437 万元。 2001 年石化通用机械行业最大的市场需求来自炼油厂 和乙烯深加工等的技术改造项目。中石化和中石油在完成 燕山,大庆等"五大乙烯"由3O 万吨/年改造为45 万～48 吨/年的基础上,去年又进行了扩大到60万～7O 万吨/年的 改造。加氢裂化,加氢精制和加氢脱硫等装置正在完成由120 万～l5O 万吨/年提高到250 万～300 万吨/年的技术改造。 2001 年在石化装备国产化方面取得了很大成绩,过去 长期依赖进口的重大产品已实现国产化"零"的突破。如, 沈阳鼓风机厂在成功完成大庆48 万吨/年乙烯改造用裂解 气和丙烯压缩机的基础上,又为扬子,齐鲁和金山等60 7O万吨/年乙烯改造工程研制了裂解气,丙烯和乙烯三大 关键离心压缩机;石化工艺流程用的多股流低温冷箱过去 国内制造企业从未涉足,进口一台需300 万～400 万美元, 去年杭州制氧机集团有限公司已承接l7 制造项目,用于燕山,扬子等大型乙烯改造项目中。

冶金行业虽然新建项目不多,但以节能降耗和改善环 境污染为主要内容的技术改造项目也为通用机械制造业提 供了很大的市场空间。钢厂淘汰小空分设备,扩大氧气厂 规模等为空分设备制造业带来了市场需求高峰,其中以 6000～20000 立方米/时大型空分设备为主。 从总体上看,2001 年石化通用行业生产经营情况具有 以下几个新特点: 全行业任务普遍饱满,特别是风机,制冷空调,空气 分离等行业不少企业承接任务量超过历史最好水平。但是, 有些企业全年生产任务安排过满,加上协作配套不畅,使 些重点工程任务不能按期交货,造成一定影响。石化通用机械行业产品结构调整取得初步成果,企业 开发能力和适应市场能力普遍有所提高。2001 年完成的任 务中,有许多产品是在与国外着名厂商竞标中争得的。有 的产品过去长期依赖进口,而去年新产品的市场占有率已 提高到8O%以上。 行业无序竞争加剧,竞相压价几乎体现在石化通用机 械行业的所有产品中,这种无序竞争使部分企业经济效益 出现下滑。空分设备行业的杭氧,开空,川I 空三大企业竞 相压价的利润损失在6000 万元以上。由于以上原因,导致 企业资金周转更加困难,不少企业有任务,但却无资金安 排新的生产。 本刊转摘自2002 月10日《中国化工报》 32?CryogenicTechnology32002深冷技术2002