Газификатором называют устройство, выполненное в виде герметичной металлической цистерны (криоцилиндра). Более точное название данной установки — газификатор холодный криогенный (ГХК), поскольку сжижение газа достигается за счёт сверхнизких температур, а его испарение — за счёт температуры окружающей среды без дополнительного подогрева.
Назначение газификатора — хранение и газификация жидких криопродуктов (кислорода, азота, аргона, метана и т.д.) с дальнейшим их переводом из жидкой в газообразную фазу. Газификаторы используются промышленными предприятиями, строительными организациями, медицинскими учреждениями. Газификация позволяет существенно облегчить газоснабжение объекта, повысить эффективность хозяйственной деятельности.
Применение: медицина, металлургия, вторичная переработка металлов, пищевая промышленность, теплоэнергетика, машиностроение, и др.
В рамках газификации предприятия это одно из ключевых устройств, значительно более удобное, чем баллоны высокого давления. В среднем, один кубометр жидкого газа равен 100–140 баллонам сжатого газа, что помогает сэкономить в долгосрочной перспективе: установка газификатора на предприятии, постоянно использующем газ, быстро себя окупает.
Виды газификаторов
Основное разделение осуществляется по степени мобильности конструкции:
- Стационарные — крупные установки, способные производить до 2000 кубометров газообразного продукта в час. Стационарные криогенные газификаторы размещаются на расстоянии 10 метров и более от построек, на возведённом специально под них бетонном фундаменте. Их можно объединять в модули, чтобы увеличить объём.
- Мобильные — предназначенные в том числе для транспортировки, рассчитанные на перевозку продукта объёмом до 3 м3.
Устройство и принцип работы криогенных газификаторов
Криогенный газификатор может быть выполнен в виде единой цистерны либо как группа ёмкостей вертикального, либо горизонтального расположения. Его основными компонентами являются:
- Криоемкость (один или несколько) для хранения криопродукта, состоящий из внутреннего сосуда и внешней оболочки;
- Продукционный атмосферный испаритель и испаритель подъема давления;
- Арматура различного назначения (регулирующая, запорная, предохранительная);
- Контрольно-измерительные приборы и автоматика (КИПиА).
Для изготовления внутреннего цилиндра газификатора используют аустенитную нержавеющую сталь (с повышенным содержанием хрома и никеля), обладающую низкой хладноломкостью. Материалом внешнего кожуха газификатора, как правило, служит углеродистая сталь. Чтобы минимизировать потери на естественное испарение хранящейся криогенной жидкости, из межстенного пространства откачивают воздух, создавая глубокий вакуум.
Полость заполняют либо параллельными металлизированными экранами с высокой отражающей способностью (экранно-вакуумная изоляция), либо вспученным перлитовым песком (перлитно-вакуумная изоляция). Первый вариант более эффективен, но для резервуаров ёмкостью (объемом) свыше 500 литров почти не используется ввиду сложной технологии намотки теплоотражающих слоёв, требующей вращения сосуда. Поэтому для стационарных газификаторов вместимостью более 1000 литров оптимальной считается вторая схема.
Ещё один способ криогенной изоляции — безвакуумный, предусматривающий применение гидрофобных наполнителей, таких как вспененный каучук и криогель, основой которого служит покрытое фольгой стекловолокно. Последний более универсален, так как использование каучука ограничивает нижний предел рабочей температуры (-200 С0). Эта прогрессивная технология теплоизоляции находит всё большее распространение, поскольку обеспечивает длительную и надёжную эксплуатацию газификаторов и криогенных хранилищ любой модификации.
Основная задача системы — долго и эффективно хранить газы и передавать их потребителю. Подача газа в линию осуществляется при его вытеснении избыточным давлением внутренней ёмкости, непосредственно давление поднимается за счёт испарения жидкости при теплообмене с воздухом. Испарение происходит без подключения источника тепла, именно поэтому газификаторы называются «холодными».
Стандартная система, состоящая из змеевика подъёма давления, его регулятора, экономайзера и клапана полностью автоматизирована, она не требует ручного включения/выключения.
Наружный корпус газификатора производится из прочной и устойчивой к повреждениям углеродистой стали. Все системы и материалы заточены под работу с криогенным оборудованием, которое известно пагубным воздействием на многие виды стали. За счёт этого аппараты медленнее изнашиваются и долго эксплуатируются.
Преимущества газификаторов
Высокая концентрация продуктового газа (до 99,9%)
Начать стоит с того, что газификаторы действительно необходимы тем компаниям, чье производство связано с кислородом высокой концентрации. Например — сварки и резка (для них требуется кислород, концентрацией от 99%). Кислород высокой концентрации невозможно получить с помощью адсорбционной станции (максимальная концентрация кислорода на выходе из абсорбционной станции — 95-97%), и тем более, с помощью мембранной (35%). Поэтому установка газификатора в такой ситуации — отличное решение.
Высокое давление продуктового газа
Действительно, благодаря установке газификатора вы можете получать продуктовый азот и кислород высокого давления (до 200 бар) без использования дожимного компрессора. Это будет актуально, если на вашем производстве есть потребность в заправке баллонов высокого давления или ваше оборудование требует подачи газа с высоким давлением.
Большой мгновенный расход газа
Благодаря установке газификатора, вы в любой момент времени имеете возможность получать большое объемы газа за короткий промежуток времени.
Недостатки газификаторов
Накладные расходы
Если адсорбционные и мембранные станции получают продуктовый газ из воздуха непосредственно в месте установки станции, то жидкость имеет свойство заканчиваться и ее необходимо заказывать у поставщиков. Также важно помнить, что на захолаживание внутреннего сосуда при заправке необходимо потратить дополнительно 3-10% продукта от объема сосуда.
Надзор и техническое обслуживание
Сосуды для хранения жидкости всегда попадают под регистрацию и надзор, что увеличивает расходы на проведение аудита и технического обслуживания. Опасный производственный объект/оборудование необходимо зарегистрировать не позднее 10 дней с начала эксплуатации оборудования (согласно п. 14 Приказа Ростехнадзора № 495 от 25.11.2016). Эксплуатация криогенного и газового оборудования, работающего под избыточным давлением, без разрешения Ростехнадзора запрещена.
Персонал
В отличие от адсорбционной/мембранной станции, газификатор требует наличия квалифицированного персонала, который в целях обеспечения безопасности должен владеть всеми необходимыми навыками работы с криогенными жидкостями под высоким давлением.
В соответствии с требованиями отрасли и в целях удовлетворения потребностей заказчиков, мы можем изготовить криогенные сосуды различных спецификаций.
Поставка оборудования производится в полной заводской готовности с необходимыми разрешительными документами. Чтобы подобрать криогенный сосуд с испарителем и уточнить его цену, обратитесь по номеру +7 (495) 150-44-22. Также вы можете прислать нам запрос и техническое задание на адрес электронной почты info@onhs.ru.
