【文章內容簡介】 構緊湊、體積小、重量輕、使用維修方便，屬國家級重點新產品、機械產品優(yōu)等品。 第五節(jié) 吸附劑規(guī)格 本裝置需要裝填填料的設備有：吸附塔 T101A、 T101B及脫硫槽 F101 等共三臺設備。共 需裝填五種不同規(guī)格、型號的吸附劑（包括脫硫劑），詳見表 23。 表 23 VPSAO2 裝置吸附劑規(guī)格 序號 名稱 主要規(guī)格 備注 外觀 粒度 mm 堆比重 耐磨度 % 1 分子篩 球狀，白色 Ф 2~3 ≥ 90 吸附塔 2 干燥劑 球狀，白色 Ф 3~4 ≥ 90 吸附塔 3 干燥劑 球狀，白色 Ф 3~4 ≥ 90 吸附塔 4 填充劑 球狀，白色 Ф 2~3 ≥ 98 吸附塔 5 脫硫劑 柱狀，黑色 Ф 2~3 ≥ 90 脫硫槽 第六節(jié) 分析控制 儀表選型 本裝置設置一個氧濃度測試點，在制氧系統(tǒng)氧緩沖罐出口處，該取樣點使用一臺在線式氧分析儀，氧分析儀選用南京分析儀器廠生產的 CD003A 型氧分析儀。 東莞市水星環(huán)?？萍?有限公司 VPSA 制氧裝置工藝設計說明書 成都華西化工研究所 第 14 頁 共 38頁 第七節(jié) 消耗定額 本裝置單位時間消耗及生產單位氧氣消耗指標見表 25，其中： 消耗定額以每小時生產 3500Nm3 氧氣 (以氧含量 40%)計； 年生產時以 8000 小時計； 吸附劑的使用壽命為 15 年。 表 25 VPSAO2 裝置消耗定額一覽表 序號 項目名稱 規(guī)格 單位 小時消耗 年消耗 消耗定額 備注 一 原材料 1 脫硫劑 Kg 1000/2 年 兩年定期更換 二 公用工程 1 冷卻水 t 40 40 循環(huán)用 2 電 10000V KW H 415 410 3 電 380/220V KW H 20 11 含照明及儀表用電 4 吹掃空氣 ≥ Nm3/h 10 10 5 潤滑油 Kg 1000 第 1 年用量 注：潤滑油的用量視油品質量和使用條件不同而更換周期不同。 第三章 工程設計 第一節(jié) 界區(qū)總圖設計 本界區(qū)總 圖設計由甲方負責，有關圖紙及資料參閱甲方的資料或文件。 本界區(qū)內僅指 VPSAO2系統(tǒng)，界區(qū)外有配氧系統(tǒng)（用戶自備），界區(qū)外還配置供電系統(tǒng)、氧氣管道輸送系統(tǒng)和涼水供水系統(tǒng)、同時用戶提供本裝置開車前一次性吹掃用干燥無油空氣供給系統(tǒng)。VPSAO2裝置總占地面積 12X21m2（不包括電氣、儀表控制室，不包括水泵站和水池），本裝置的建筑物為空氣鼓風機和真空泵室、高壓、低壓配電室室、主控制室，其廠房根據用戶總體發(fā)展需要由用戶自行設計建設。 本界區(qū)位于整個廠區(qū)的位置由廠方總體布置。要求場地平整，平整后的地平標高由甲 方確定，界區(qū)內建筑屋的室內地坪標高應比室外地平高 100mm。 東莞市水星環(huán)?？萍?有限公司 VPSA 制氧裝置工藝設計說明書 成都華西化工研究所 第 15 頁 共 38頁 甲方應認真考慮界區(qū)的排水問題。 要求界區(qū)內設有運輸通道，并與廠區(qū)的主要道路相通，以便于消防與運輸。 制氧裝置與公路、鐵路及其他構建筑物的距離應符合“建筑設計防火規(guī)范”。 第三節(jié) 設備布置設計 本界區(qū)的設備布置見圖 HYHX0605— 80— 01/1～ 3。 VPSAO2裝置的設備見設備一覽表；整個裝置由一套真空變壓吸附制氧系統(tǒng)組成，吸附塔和緩沖罐室外布置，吸附塔平臺為樓層平臺，這樣可以使操作面盡可能地集中，便于管道的布置和閥門的操作；在吸附塔 區(qū)的左側是鼓風機 ,右側是 真空泵；高低壓配電室利用用戶原建筑，具體布置由用戶結合高低壓控制柜自行安排。高、低壓配電室單獨隔離安裝，要求進行強制通風；儀表柜及操作室單獨利用一個辦公室，要求四周貼瓷磚（有條件的最好安裝空調，功率為 2 匹）。整個布置充分考慮空氣吸入口在上風的位置，除吸附塔 、氧氣緩沖罐外，其余非標設備和動力設備均置于廠房內，以免冬季受當?shù)氐蜏赜绊懺斐裳b置產量下降，同時也便于設備統(tǒng)一管理，使整個界區(qū)的布置更美觀、合理。 在廠房內建議安裝手動或電動單軌小車，以便設備吊裝、檢修時使用。 第三節(jié) 化工設備設計 一、本裝置中非標壓力容積設計采用以下標準、規(guī)程、規(guī)范： 1. 國家勞動部《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程 — 2020》 2. 國家標準 GB1501998《“鋼制壓力容器”》 3. HGJ16— 1998《鋼制化工容器強度計算規(guī)定》 4. HGJ17— 1998《鋼制化工容器結構設計規(guī)定》 5. HGJ202— 1982《脫脂工程施工及驗收規(guī)范》 二、本裝置非標設備均為常壓容器（吸附塔 2 臺、氧氣緩沖罐 2 臺 、冷卻器 1 臺 和 1 臺脫硫槽，選用Q235— A、 16MnR 等鋼板制造，其中吸附塔器選用 16MnR 等優(yōu)質鋼板制造；所有壓力容器鋼板應符合 GB6654— 1996《壓力容器用鋼板》，并且必須具備質量保證書，制造前鋼板還應按要求進行復驗力學性能，并按要求進行超聲波探傷檢驗，符合 JB473094“壓力容積無損檢測”規(guī)定的 II 級。 三、吸附塔在預期使用期內將承受 450 萬次以上的全幅度交變壓力循環(huán)，本應進行應力分析，疲勞校核，但參照 ASME規(guī)定，壓力交變幅度不超過設計壓力的百分之二十的循環(huán)不計，不再進行疲勞校東莞市水星環(huán)保科技 有限公司 VPSA 制氧裝置工藝設計說明書 成都華西化工研究所 第 16 頁 共 38頁 核，僅在結構上尖角倒圓，焊縫磨平，避免應力集中缺陷，補強元件采用整體補強結構，并要求每臺吸附塔制備產品焊接試板。 四、本裝置中的非標設備，在制造完畢 后應按 HGJ202— 82《脫脂工程施工及驗收規(guī)范》進行脫脂處理。 五、本裝置中安全附件已由工藝在系統(tǒng)中就近設置，設備設計中不再在設備上設置安全閥或爆破片等安全附件。 基于本設備的特殊的工作特性，應嚴格按設備圖的技術要求和制造技術條件進行制造、檢驗和驗收，本設備使用廠家亦應嚴格管理。 第四節(jié) 自控儀表設計 一、采用的標準規(guī)范： 《化工工廠自控設計施工圖內容深度統(tǒng)一規(guī)定》 (HG2050692) 《過程檢測和控制統(tǒng)一用文字代號和圖形符合》 (HG2050592) 化工設計標準《 化工自控設計技術規(guī)定》 HGJ20507～ 20501692) 化工設計標準《化工企業(yè)爆炸和火災危險環(huán)境電力設計技術規(guī)程》 (HGJ2189) 化工設計標準《化工自控安裝圖冊》 HGJ51687 儀表修理設計參照《自控專業(yè)儀表修理設計參考資料》 (化工部自控設計技術中心站 1986) 化學工業(yè)出版社《石油化工自動控制設計手冊》 (第二版 ) 國標《工業(yè)自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范》 (GBJ9386) 化工部自控中心站《調節(jié)閥口徑計算指南》 二、設計范圍 及設備供應 設計范圍及設備供應參照下列依據 設計依據見本說明書第一章第一節(jié)。 設計范圍根據雙方協(xié)商要求進行分工。 (一 ) 設計范圍 VPSAO2界區(qū)內自控儀表及在線分析儀的選型；對控制儀表進行組態(tài)，并提供相應的分析儀器。 本裝置所需的儀表維修室及維修設備由甲方負責設計及施工。 (二 ) 設備供應 東莞市水星環(huán)保科技 有限公司 VPSA 制氧裝置工藝設計說明書 成都華西化工研究所 第 17 頁 共 38頁 控制柜 、程序控制器利用甲方原有設備 ； VPSAO2界區(qū)內的程控閥及 控制 軟件由乙方提供。 在線分析儀由 甲 方提供。 調節(jié)閥及閥門定位器由 甲 方配套。 三、自動化水平 本裝置具有閥門動作頻繁的特點，在儀表投資許可的范圍內，所配的自動化水平較高。 對裝置內重要的參數(shù)均設有自動報警。 主要的調節(jié)及控制系統(tǒng)： 1. 程序控制系統(tǒng) 1 套 2. 流量計量系統(tǒng) 1 套 3. 氧分析儀 1 套 4. 壓力顯示系統(tǒng) 6 套 5. 調節(jié)系統(tǒng) 2 套 五、環(huán)境特征及儀表選型 (一 ) 環(huán)境特征 由于該富氧裝置的產品氣不屬需防爆的介質，因此儀表選型不考慮防爆；所處環(huán)境為室內 安裝，且廠房要求安裝暖氣供熱系統(tǒng)，能確保冬季室內溫度大于 5℃ ，儀表選型也不考慮儀表的防寒。 (二 ) 儀表選型 壓力儀表 本裝置所用壓力表分為就地壓力表顯示和集中顯示，就地顯示選用普通壓力真空表和氧壓表。集中顯示選用川儀橫河公司智能型壓力變送器。 溫度儀表 現(xiàn)場就地指示的溫度儀表選用雙金屬溫度計。 流量儀表 流量計選用日本橫河公司合資生產的渦街流量計。 分析儀表 產品氧氣分析，選用南京分析儀表公司生產的氧分析儀。 程序控制閥門 本裝置選用的程序控制閥門均由成都華西化工研究所生產的三偏心程控碟閥，其規(guī)格如下： 東莞市水星環(huán)?？萍?有限公司 VPSA 制氧裝置工藝設計說明書 成都華西化工研究所 第 18 頁 共 38頁 序號 規(guī) 格 數(shù)量 (臺 ) 備注 1 DN500 4 含液壓驅動頭 2 DN450 1 3 DN300 2 4 DN200 6 以上程控閥的動作全部由程控系統(tǒng)控制。 調節(jié)閥 調節(jié)閥選用無錫工裝生產的電動調節(jié)閥。 自動控制系統(tǒng) 本裝置選用 德 國 西門子 公司的工業(yè)自動控制系統(tǒng)。 儀表管線 現(xiàn)場分析氣源管用 ?6X1 的不銹鋼管，由用戶提供。 六、 程序控制系統(tǒng)簡述 變壓吸附工序所有程控閥都是由程控系統(tǒng)控制的，通過程控閥的切換，即可完成變壓吸附整個的工作狀態(tài)。在工藝流程中調節(jié)系統(tǒng)的聯(lián)鎖控制和工藝流程中的參數(shù)報警也是由控制系統(tǒng)來完成的?？刂葡到y(tǒng)可實現(xiàn)定時控制、手動控制 。 控制系統(tǒng)是根據變壓吸附工藝過程，按預先設定的每一步驟及切換時間，使其循環(huán)切換來控制循環(huán)系統(tǒng)的程控閥門，達到提純氧氣的目的。根據裝置處理量的變化，僅改變程控系統(tǒng)每個工作步驟的切換時間，即可適應新的工況要求。 七、動力供應 (一 ) 裝置吹掃用氣 裝置吹掃 用壓縮空氣由甲方自界外用管道送入界內。其壓力最大不能超過 (G)。 吹掃用壓縮空氣質量要求 (1) 露點： 干燥空氣，無游離水 (2) 含塵： 干凈空氣，含塵粒直徑不大于 ?m。 (3) 含油： 無油壓縮空氣。 (4) 要求系統(tǒng)吹掃時提供一次性供氣。 東莞市水星環(huán)?？萍?有限公司 VPSA 制氧裝置工藝設計說明書 成都華西化工研究所