經(jīng)驗(yàn)證明,通過(guò)罐壁四周傳熱使液化石油氣達(dá)到自然氣化的目的,由于其傳熱系數(shù)是很小的,只有38kJ/(m2·h·K),氣化量自然有限。然而,采用氣化器把液態(tài)液化石油氣進(jìn)行間接加熱,則每蒸發(fā)lkg的液態(tài)液化石油氣需消耗約418kJ的熱量,其傳熱系數(shù)可達(dá)837~1674kJ/(m2·h·K),這樣強(qiáng)制氣化的結(jié)果可以提高氣化能力。顯然,后者生產(chǎn)效率高,在工業(yè)企業(yè)以及城市燃?xì)獾臍庠瓷a(chǎn)領(lǐng)域中有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。以液化石油氣為原料,經(jīng)汽化器氣化成汽態(tài)后,用管道輸送給用戶作燃料用,按其熱值范圍可分為高熱值純氣供應(yīng)和較低熱值混合氣供應(yīng)。由于多組分(或沸點(diǎn)高的單一組分)液化石油氣,在氣化器用熱媒強(qiáng)制氣化后,向用戶氣相輸送過(guò)程中,高沸點(diǎn)組分容易在管道節(jié)流處或降溫時(shí)結(jié)露冷凝,所以在氣化站生產(chǎn)高熱值純組分液化石油氣,其輸送及應(yīng)用范圍均受到限制。在考慮燃?xì)饣Q性和爆炸極限的基礎(chǔ)上,將由氣化器氣化的液化石油氣摻混空氣,雖然其熱值降低了,但保證送出混氣站后的混合氣在輸送壓力和溫度下不會(huì)發(fā)生再液化現(xiàn)象,即保證了混合氣的露點(diǎn)低于環(huán)境溫度。這種混合氣可全天候供應(yīng),并且熱值的調(diào)整可適應(yīng)燃燒設(shè)備的性能,顯得比較靈活和實(shí)用。
在氣化站和混氣站中,加熱液化石油氣所用的熱媒通常采用熱水或蒸汽。它可由站內(nèi)鍋爐房供應(yīng),只要保持鍋爐房里明火與氣化器等液化石油氣設(shè)備之間有足夠的安全防火間距,其操作安全可靠性是十分有保障的?,F(xiàn)代新型氣化器廣泛采用以熱水為中間介質(zhì)的電加熱方式或火焰直接加熱方式,氣化器的出力可大可小,操作靈活、便利、節(jié)能,然而氣化器在防爆、防火方面的要求較為嚴(yán)格,以保證足夠的安全可靠性。
一、氣化站的工藝流程及其工藝布置
液化石油氣依靠?jī)?chǔ)罐自壓導(dǎo)入氣化器中。地下儲(chǔ)罐一般儲(chǔ)存量較小,只作中間儲(chǔ)罐用,根據(jù)用戶需要量而定,便于布置在居民區(qū)內(nèi)或工業(yè)企業(yè)車間附近。
液化石油氣通過(guò)液相管和氣相管從定期運(yùn)送汽車槽車卸入地下儲(chǔ)罐中,并可用罐上的液位計(jì)檢測(cè)液位變化情況。氣化器操作時(shí),液化石油氣經(jīng)過(guò)濾后由液位調(diào)節(jié)器控制流入氣化器,在熱媒流量、溫度穩(wěn)定的情況下,氣化器內(nèi)液位高低取決于液化石油氣的用量。當(dāng)用量增加時(shí),氣化器內(nèi)壓力降低,此時(shí)液位上升,液相與熱媒的換熱面增大、氣化量便提高;當(dāng)用氣量減小時(shí),氣化器內(nèi)壓力升高,液面下降,氣化器內(nèi)的液相經(jīng)泄流閥流回儲(chǔ)罐,這時(shí)氣化器內(nèi)換熱面減少,氣化量也隨之減少。在氣化器內(nèi),最大生產(chǎn)率下相應(yīng)的液位高度,不得大于氣化器高度的2/3。此極限液位用液位調(diào)節(jié)器控制,液位達(dá)到高度的2/3時(shí),浮球閥能關(guān)閉,液化石油氣就停止向氣化器內(nèi)供應(yīng)氣相液化石油氣經(jīng)氣化器上部過(guò)熱后,沿氣相管道進(jìn)入調(diào)壓器,在此壓力調(diào)節(jié)到用戶所需的壓力。當(dāng)向用戶供氣壓力不符合要求時(shí),通過(guò)脈沖管將信號(hào)傳遞給安全切斷閥和調(diào)壓器,隨之氣路就自動(dòng)切斷。
除了上述自動(dòng)調(diào)節(jié)方法之外,還可改變熱媒的流量大小來(lái)改變氣化能力,以適應(yīng)用戶需用量的變化。用氣量的變化會(huì)引起氣化器內(nèi)壓力發(fā)生變化,借此壓力來(lái)控制熱媒進(jìn)口管上的流量調(diào)節(jié)閥來(lái)改變熱媒的流量,從而氣化能力也相應(yīng)變化。
??? 從工藝布置原則要求而言,儲(chǔ)罐既可設(shè)在地下,也可設(shè)在地上,只要儲(chǔ)罐有足夠的壓力將液態(tài)液化石油氣導(dǎo)入氣化器就行,但在無(wú)氣相平衡管的情況下氣化器必須設(shè)置液位調(diào)節(jié)器,以防液相竄入氣相調(diào)壓器及輸氣管路。至于氣化器與儲(chǔ)罐之間的凈距,應(yīng)盡量考慮減少液相導(dǎo)管的阻力因素,但為便于檢修,操作管理,它們之間可適當(dāng)保持一定的距離。
二、氣化站和混氣站的一般設(shè)計(jì)要求
(1) 液化石油氣氣化站和混氣站的儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)總?cè)莘e應(yīng)符合下列要求。
a. 自本市液化石油氣儲(chǔ)配站供氣時(shí),其儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)總?cè)萘靠砂从?jì)算月平均日2~3日的用氣量計(jì)算確定,儲(chǔ)罐臺(tái)數(shù)不應(yīng)少于2臺(tái)。
b. 自液化石油氣生產(chǎn)廠供氣時(shí),其儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)總?cè)萘靠蓞⒄諆?chǔ)配站有關(guān)規(guī)定考慮。
(2) 氣化站和混氣站站址的選擇應(yīng)遵循下列要求。
a. 宜處于供氣對(duì)象所在地區(qū)常年主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)。
b. 應(yīng)設(shè)有汽車槽車出入的道路。
c. 動(dòng)力供應(yīng)及上、下水設(shè)施便利和完善。
d. 站區(qū)四周應(yīng)設(shè)置高度2.Om的非燃燒實(shí)體圍墻。
(3) 氣化站和混氣站中的液化石油氣儲(chǔ)罐與有關(guān)設(shè)施的防火間距應(yīng)遵守表4-22的規(guī)定。
表4-22 氣化站和混氣站中的液化石油氣儲(chǔ)罐與有關(guān)設(shè)施的防火間距 單位:m
?
名稱 | ≤1Om3 | 11~30m3 |
明火、散發(fā)火花地點(diǎn)、重要公共建筑 | 35 | 40 |
站外民用建筑 | 30 | 35 |
站內(nèi)生活、辦公用房 | 15 | 20 |
氣化間、混氣間、調(diào)壓室、配電室、儀表間、值班間等非明火建筑 | 12 | 15 |
明火氣化間、供氣化用的燃?xì)鉄崴疇t間 | 12 | 18 |
站內(nèi)道路(路肩) | 主要 | 10 | 10 |
次要 | 5 | 5 |
注:1. 地下儲(chǔ)罐的防火間距可按本表規(guī)定減少50%。
??? 2. 供氣化用的燃?xì)鉄崴g的門(mén)不得面向儲(chǔ)罐。
(4) 工業(yè)企業(yè)內(nèi)的液化石油氣氣化站和混氣站的儲(chǔ)罐總?cè)莘e不大于10天用氣量時(shí),可設(shè)置在獨(dú)立的建筑物內(nèi),并應(yīng)符合下列要求。
a. 儲(chǔ)罐之間及儲(chǔ)罐與外墻之間的凈距,均不應(yīng)小于相鄰較大罐的半徑,并不應(yīng)小于1.Om。
b. 儲(chǔ)罐室(總?cè)莘e不大于1Om3)外墻與相鄰廠房外墻之間的防火間距(m)不應(yīng)小于以下規(guī)定,廠房耐火等級(jí)一、二級(jí):12m;廠房耐火等級(jí)三級(jí)14m;廠房耐火等級(jí)四級(jí)16m。
c. 儲(chǔ)罐室外墻與相鄰廠房的室外設(shè)備外壁之間的防火間距不應(yīng)少于12m。
d. 非直火式氣化間可與儲(chǔ)罐毗連,但應(yīng)采用防火墻隔開(kāi)。
(5) 地下儲(chǔ)罐埋設(shè)深度自罐頂部算起,不應(yīng)小于0.5m,儲(chǔ)罐外壁應(yīng)采取有效的防腐措施;當(dāng)儲(chǔ)罐采用犧牲陽(yáng)極保護(hù)時(shí),應(yīng)符合現(xiàn)行的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定(鎂合金犧牲陽(yáng)極應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))執(zhí)行。
(6) 氣化器的總氣化能力宜大于高峰小時(shí)用氣量的1.5倍,氣化器不應(yīng)少于2臺(tái),至少有一臺(tái)備用。
(7) 氣化器的熱源根據(jù)氣化能力的大小,可采用熱水、蒸汽和電。
(8) 獨(dú)立設(shè)置的氣化間與其他建、構(gòu)筑物的防火間距按表4-22的規(guī)定執(zhí)行;與生活辦公用房的防火間距不應(yīng)小于12m。