國內在運行的變壓吸附制氧裝置,流程設計上采用傳統的羅茨鼓風機和羅茨真空泵。吸附劑也大都采用目前專用的LIX分子篩。專用切換蝶閥有采用中外合資產品的也有采用國產液壓傳動閥門的。采用蘿茨風機流程的優點是能耗低了一些,缺點是噪音稍高,消噪的任務比較大了一些;采用離心風機和水環真空泵流程的優點是噪音稍低些,缺點是能耗稍高些,密封水量用得多了一些,密封水的回收工作也要多做一些。吸附塔的數量有采用兩塔、三塔、四塔或五塔的(有開發單塔的報道,但沒見到使用)。變壓吸附制氧以其啟動快-能耗低、操作簡單、負荷運轉調整范圍大及維修簡單等特點,已經廣泛應用于有色金屬冶煉(煉銅、煉鋅、煉鉛、煉金、煉鎳、鈦白粉等)、黑色金屬冶煉(高爐富氧噴煤煉鐵、電爐煉鋼等)、富氧燃燒(工業鍋爐、玻璃爐窯、電解鋁)、化工造氣(合成氨、甲醇、乙烯、乙二醇生產等)、醫療領域和污水處理(富氧爆氣)、紙漿漂白、雙氧水生產、化學中各種氧化、水泥工業鐵氧水泥、耐火磚制造、臭氧發生器、水產養殖、碳黑生產、醫用保健等。
采用吸附塔的數量的多少實際上也是一個工藝裝備水平衡量的標志,雖然供貨商從各自工藝流程設計角度和裝置運行穩定性、經濟性角度考慮采用吸附塔數量的多少,但是進口的四千、五千變壓吸附制氧裝置,兩塔流程就可以實現,甚至宣稱七千也可以采用兩塔流程。兩塔流程工藝簡單,操作方便,設備數量少,投資低,長期運行成本也低,當然是一種優化的流程設計,但要在大型裝置上實現,理論上可行實際上難度很大。
一是鼓風機和真空泵要實現大容量和高效率,二是吸附劑要性能優異,三是要有高性能的吸附塔。進口設備占據了后兩條,如果實現了第一條,就可能做到。而我們國內同樣的裝置,在吸附劑性能差距不大的情況下,就是說第二條具備,但第一條和第三條現在不具備,采用兩塔流程就比較困難。
本公司認為,在純度要求不高的制氧機項目上,中小型制氧機(六千以下)采用變壓吸附應該比較劃算,在大型制氧機項目上(六千以上)采用深冷機可靠性比較強。進口設備多采用“一拖二”的機組配備,即一臺電機同時帶動羅茨鼓風機和羅茨真空泵運轉,設備少但配置合理,主機的穩定性也好。
鼓風機和真空泵體積也小,占地少,精度好,效率高,振動也小。而國內設備的配置卻做不到這麼緊湊,不但實現不了“一拖二”,鼓風機和真空泵也做不到體積小和效率高,振動也大,故障率相對也高。這就是裝備質量的問題。雖然變壓吸附制氧因為設備少,故障相對較少,處理起來也比較容易,但與進口設備這種簡捷高效的配置相比,設備增多故障點也隨之增多,這就存在穩定性的差異。
“消噪”處理的好壞對穩定性也有影響。有效的“消噪”處理,可以減輕設備和管道的振動,有助于提高裝置運行的穩定性。
大家知道,噪音是由振動產生的,特別是蘿茨真空泵出口消音器“消噪”處理對變壓吸附來說是一個的難題,因為變壓吸附的噪音很大一部分出自于它。蘿茨真空泵抽真空時產生的氣流流速達到
難度大并不意味著沒辦法處理。筆者看到一家進口設備的濕式消音器“消噪”處理就比較好。國產設備也在不斷嘗試改進,效果也很明顯。
山東三牛風機把振動源(蘿茨鼓風機、蘿茨真空泵和濕式消音器)做成屋中屋單獨隔音,廠房內再整體消音,消音效果非常明顯。
三牛機械變壓吸附制氧機就在“消噪”處理上做了些新的嘗試,不但廠房內做整體“消噪”處理,連濕式消音器也給單獨做了“消噪”處理,并且在消音器出口又增加了消音器,實測廠房外噪聲只有68~70dB,遠遠低于國家標準。這就說明“硬傷”也有有效的辦法解決。
進口設備的整體“消噪”處理做的比較精細,該做的處理一點都不省,連廠房橫梁都做了消音處理,這一點值得我們國內供貨商學習。
但是進口設備也有不完善的地方。我們談的這家進口設備的鼓風機出口消音器,振動就比我們國產設備大。國產設備原來振動也大,但經過結構改進,振動大大減少。三牛風機性能已經與國外同類產品不相上下,價格卻只有進口羅茨風機的一半或更低,維修保養費用也大大低于進口風機,性價比優勢突出。