技术释义

基本技术路线

        基于 VRM 制氮工艺,叠加“主、辅机联动模式下的气压均衡系统”,主、辅机既能够联动运行,也可以各自独立控制和运行。

  • 解决密闭循环系统在制氮过程中系统内外气压失衡问题,才能够保障设备平稳运行、减少系统运行过程中的氧气浓度回升或氮气泄露。
  • 解决了目前高大房式仓机械充氮气调防虫技术(PSA或膜分离制氮技术)离不开压力容器的难题,克服了机械充氮过程中低氧浓度运行时段脱氧效率低下的问题。

关键工艺技术

密闭循环真空回转保湿制氮工艺

采用先进干式泵吸技术,碳排放量少、运行成本低、无耗油、无滴漏,运行过程零污染、绿色环保。

复合分子筛+干式真空泵技术

能够使仓间中的水分及二氧化碳得以留滞,不但可以提高氮气防虫效率,而且还可以稳定农产品质量。

抽真空暨循环运转工艺

将密闭仓间中的气体作为制氮设备原料气,能够大幅度降低设备分离气体制取氮气的运行负荷及能耗。

技术特点

工艺简洁
适配性高
节能降耗
常压工况下运行
气压均衡技术

 以真空泵吸工艺替代传统的空气压力注入工艺,设备系统从密闭仓间中抽取气体作为原料气进入集成设备进行氧、氮分离,氮气通过环流系统被重新送入密闭仓间中,上述过程循环往复。

  • 替代压力容器的工艺设计,设备系统的工艺及配置更加简洁流畅,保障运行过程的安全性及经济性。
  • 双工制氮真空回转环流工艺,原料气中的氮气浓度≥78%,设备输出保湿氮气最高浓度 ≥99.9%。
  • 采用独特环流充氮工艺和气压均衡技术,可以满足三级气密性仓间的机械充氮气调防虫。
  • 配电功率低,有利于库区的电源匹配。同等充氮能力条件下,双工制氮集成装备的配电功率是PSA制氮设备的1/2。
  • 通过提高设备系统的主动安全配置,规避系统运行中的风险,更便于设备平台的日常运维管控,为设备的选址与布置提供了更加便利的条件,减少了基建和设备投资。
  • 设备在充氮降氧阶段同时开启主、辅机进行协同充氮降氧,在最短时间内达到气调杀虫指标。
  • 在氮气浓度维持阶段,根据仓间内部氧气浓度回升情况,适时开启系统中的辅机进行接续运行来分离排除仓间中的氧气,减少主机运行的频次和时长,最大限度降低气调杀虫能耗。结果是,与传统的PSA变压吸附制氮设备相比节约能耗超过50%以上。
  • 设备不再使用压力容器,无需进行特种压力设备备案、办理相关特种设备操作资质证及管理资质证书。
  • 设备系统不需要压力容器定期年检,维护与检修更加安全、简便。
  • 设备不需要专用的设备机房,干式真空泵替代空气压缩机的工艺可以防范油气、水雾泄漏,服务于作业安全和职业健康。
  • 通过调节氮气输出的波峰、波谷,疏解气路系统的冲击压力,有利于保障充氮管网的经久耐用、气密性稳定。
  • 依托系统内外压力均衡技术,自动调节充氮管网、真空环流循环系统气密性的稳定,助力运行能耗的降低。
  • 压力均衡工艺技术下的柔性输出装置,有效降低装备系统的运行噪音,还能延长分子筛的使用寿命、延长制氮设备的运行周期。

安全设计

  • 本质安全理念
  • 高压运行模式的替代
  • 安全可靠的核心配置
  • 阻燃型复合分子筛
  • 安全综合保障措施
  • 本质安全理念
  • 高压运行模式的替代
  • 安全可靠的核心配置
  • 阻燃型复合分子筛
  • 安全综合保障措施

基于“本质安全”理念呈现如下独特设计

  • 采取“真空回转保湿制氮”的 VRM制氮工艺,规避压力容器的使用及风险隐患。
  • 环流制氮工艺大幅度减少有效氮气浪费排放,减少可能得泄露。
  • 风机驱动+干式真空泵抽提工艺,保障装备系统中的空气分离组件不受油污水雾污染,保障系统运行更加安全、环保。

以常压运行工况替代传统高压模式呈现如下独特价值

  • 环流机械充氮的全流程,能够维持常压运行状态,设备、管网系统、密闭仓间、监测系统等各环节无任何高压安全隐患。
  • 常压运行工况下,设备配套设施的安全冗余要求低,对储粮仓间的气密性改造、设备安全保障措施则变得简单易行。
  • 常压运行工况下,系统运行噪音、能耗及日常耗材大幅下降。

依托高品质的关键核心组件,设备运行呈现如下效能

  • 核心件多为国际一线品牌,多年设备集成与应用经验积累,设备品质稳定,安全性能出众。
  • 全密封、无油化运行,规避跑冒滴漏现象,无漏油引起的各种风险隐患,无环境污染之虞。
  • 依托“干式真空泵”独特性能,在库区内呈现出平稳、低噪音、低排放的设备运行状态。

基于安全高效原则,精选的复合分子筛呈现如下特点

  • 依托复合分子筛性能稳定的独特优点,结合智能控制模式下的变频技术、干泵抽真空工艺的组合应用,确保复杂运行工况下的消防安全。
  • 空气分离模组的构建更多依赖阻燃型分子筛,在提升筛分氮气和氧气效率的前提下,提升系统核心组件的消防安全性能。
  • 复合分子筛叠加在干式真空泵抽提和解吸的工艺模式,可以消除系统故障发生频次,保障系统在复杂气象条件下的运行效率。

遵循“安全冗余”配置,制定如下安全综合保障措施

  • 设备中的电气系统采取接地保护、过载保护、故障预警、绝缘保护等多重保护。
  • 设备运行安全:配置多重自动检测预警系统、光电开关自动保护装置及隔离保护设施。
  • 人员安全:设备运行环境配置自动巡检与远程监控系统,实现设备环境与状态实时监控。

性能及特点一览

 

项 目

内 容

性能与

技术规格

1.保湿氮气最高流量:360Nm³/h(SG-360T型)、480Nm³/h(SG-480T型)、600Nm³/h(SG-600T型)。

2.最高输出保湿氮气浓度 :99.9%。

3.配电功率:≤85kW。

4.环流充氮湿度留滞率不低于:98%。

5.二氧化碳留滞率不低于:95%。

6.三级气密性仓房充氮达标耗时(库容约4000吨、氮气浓度≥98%):36-48h。

7.完成单轮次充氮防虫周期的单位能耗:≤1.5kW·h/吨粮(三级气密性)、≤1.0kW·h/吨粮(二级气密性)。

安全保障

1.符合国家及行业相关规范,设备无须办理压力容器使用登记和特种设备操作证。

2.设备空气分离模组所采用的核心空气分离材料(复合分子筛)具备阻燃性。

3.仓间及设备平台配置氮气泄露自动巡检、预警系统。

监测与

智能控制

1.氧气浓度检测系统包含泵吸式或无线部署,单个仓房13至23个监测点位,均匀覆盖粮堆各层。

2.仓间氧气浓度实时监测、数据集成,保障设备系统自动运行、智能控制及应急启停。

运维保障

1.设备空气动力系统中所采用核心组件(真空泵、风机、空压机)免费质保期(含润滑油、零部件等耗材更换)不少于3年。

2.设备采用 “主机+辅机”的双机组工艺配置方案,双机联动运行实现快速、大流量运行输出,单机(或辅机)运行解决仓内氮气浓度维持需求以降低能耗,双机可轮替运行以具备全天候应急保障能力。

 

部分应用案例

 

序 号

粮食行业

烟草行业

客户名称

设备数

客户名称

设备数

1 武汉市黄陂区粮食购销总公司 1台 江苏中烟工业有限责任公司徐州卷烟厂 29台
2 陕西粮农汉中储备库有限公司 1台 江苏中烟工业有限责任公司南京卷烟厂 18台
3 宜昌市储备粮管理有限公司 1台 湖北中烟工业有限责任公司武汉卷烟厂 17台
4 中央储备粮周口直属库 1台 江苏中烟工业有限责任公司淮阴卷烟厂 16台
5 武汉江夏法泗粮食中心储备库 1套 浙江中烟工业有限责任公司杭州卷烟厂 15台
6 商丘市京九粮食储备库 1台 上海烟草集团上海烟草储运公司 12台
7 河南柘城国家粮食储备库 1台 上海烟草集团天津卷烟厂 12台
8 湖北省储备粮武汉储备库有限公司 1台 浙江中烟工业有限责任公司宁波卷烟厂 6台
9 常州粮食和物资储备有限公司 1台 贵州中烟工业有限责任公司贵定卷烟厂 6台
10 武汉市政府储备粮库(江北) 2台 红云红河烟草(集团)有限责任公司昆明卷烟厂 3台
11 武汉市政府储备粮库(经开) 3套 湖北中烟工业有限责任公司三峡卷烟厂 3台
12 武汉市江夏法泗粮库 2套 甘肃烟草工业有限责任公司兰州卷烟厂 1台
13 江西省南良粮食储备有限公司 2套 甘肃烟草工业有限责任公司天水卷烟厂 1台
14 江西省省储备粮永修有限公司 1套    
15 中央储备粮商丘直属库有限公司 1套    
16 中央储备粮武汉直属库有限公司 1套    
17 中央储备粮河源直属库有限公司 1套    
18 中央储备粮厦门直属库有限公司 1套    
19 中央储备粮淮北直属库有限公司 2台