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:240Nm³/h(SG-240S型)、400Nm³/h(SG-400S型)。

2.最高输出保湿氮气浓度 :99.9%。

3.配电功率:≤60kW。

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%):48h(SG-240S型)、36h(SG-400S型)。

7.完成单轮次充氮防虫周期的单位能耗:≤2.0kW·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

烟草行业

粮食行业

客户名称

设备数

客户名称

设备数

1

江苏中烟工业有限责任公司徐州卷烟厂

29

武汉市黄陂区粮食购销总公司

1

2

江苏中烟工业有限责任公司南京卷烟厂

18

陕西粮农汉中储备库有限公司

1

3

湖北中烟工业有限责任公司武汉卷烟厂

17

宜昌市储备粮管理有限公司

1

4

江苏中烟工业有限责任公司淮阴卷烟厂

16

中央储备粮周口直属库

1

5

浙江中烟工业有限责任公司杭州卷烟厂

15

中央储备粮淮北直属库有限公司

1

6

上海烟草集团上海烟草储运公司

12

商丘市京九粮食储备库

1

7

浙江中烟工业有限责任公司宁波卷烟厂

6

河南拓城国家粮食储备库

1

8

贵州中烟工业有限责任公司贵定卷烟厂

6

湖北省储备粮武汉储备库有限公司

1

9

红云红河烟草(集团)有限责任公司昆明卷烟厂

3

常州粮食和物资储备有限公司

1

10

甘肃中烟工业有限责任公司天水卷烟厂

1

中央储备粮商丘直属库有限公司虞城分公司

1