Эндогенератор эндотермического газа
Назначение и область применения
Эндогенератор предназначен для получения эндотермической газовой среды (эндогаза), используемой как защитная или насыщающая атмосферa при термической обработке металлов. В установке контролируемо смешиваются исходный газ (природный газ или пропан) и воздух, после чего смесь подается в реакционный блок с катализатором и нагревается до высоких температур.
Полученный эндогаз применяется в процессах, где требуется управляемая газовая атмосфера: сфероидизация и обезуглероживание стали, цементация и последующая закалка автомобильных и машиностроительных деталей, а также другие виды термообработки. В качестве шихтового газа используется природный газ с воздухом, нагреваемый примерно до 1000–1100 °C. В реакторе протекают реакции горения и восстановления с формированием газовой смеси ориентировочного состава CO:H2:N2 ≈ 20:40:40.
Конструкция установки
- Массовые расходомеры газа и воздуха.
Вместо традиционного механического клапана соотношения воздух–топливо применяются массовые расходомеры, что обеспечивает точное поддержание пропорций компонентов. Это позволяет автоматически регулировать производительность генератора в зависимости от реального потребления эндогаза несколькими печами или устройствами. - Варианты нагрева.
Установка может выполняться с газовым или электрическим нагревом, что даёт возможность выбрать схему, наиболее удобную и экономически обоснованную для конкретного производства. - Воздушное охлаждение эндогаза.
Специальный воздушный охладитель обеспечивает быстрое снижение температуры эндогаза после крекинга до значений ниже 100 °C. Такой подход предотвращает медленное охлаждение и образование технического углерода в трубопроводах. По сравнению с водяными охладителями отпадает риск протечек и связанных с этим аварийных ситуаций при длительной эксплуатации. - Газоанализ и автоматическая коррекция атмосферы.
В состав установки входят газоанализаторы для измерения концентраций CO, CO2, CH4. На основании данных анализа осуществляется автоматическая корректировка расхода природного газа и воздуха. Диапазон поддержания CO2 — порядка 0,4% ± 0,05%, контролируется содержание CO и остаточного CH4. Время отклика системы — менее 5 с, точность измерения — до ±1% от шкалы. По согласованию возможно дополнение системой измерения точки росы. - Плановое обслуживание.
Для оборудования предусмотрен регламент технического обслуживания. Программное обеспечение напоминает о необходимости проведения плановых операций, замены расходников и изнашиваемых узлов. Катализатор, как правило, не требует еженедельной регенерации; его замена выполняется ориентировочно раз в 1–2 года. - Удалённый мониторинг и управление.
Эндогенератор поддерживает дистанционный контроль технологических параметров, сбор статистики по расходу газа, воздуха и электроэнергии. Реализованы функции контроля и защиты по температуре, защита от перегрева, отслеживание ресурса катализатора, ПИД-регулирование состава атмосферы и давления производимого газа. - Очистка газа при повышенном содержании серы.
При повышенном содержании сернистых соединений в исходном газе (более 5 мг/м³) рекомендуется оснащение системы дополнительными блоками очистки, которые могут поставляться опционально.
Система безопасности
- Механический обратный клапан пламени SHOWA.
В случае обратного прорыва пламени клапан блокирует дальнейшее распространение фронта горения, одновременно останавливается подача газа и воздуха. Повторный запуск возможен только после ручного сброса и проверки состояния системы. - Азотная продувка.
При аварийных ситуациях (внезапное отключение электропитания, прекращение подачи газа и т.п.) производится подача азота, который вытесняет рабочую газовую атмосферу и защищает узлы оборудования. - Предохранительный клапан давления.
Для предотвращения превышения допустимого давления в трубопроводе установлен механический клапан, автоматически сбрасывающий избыточное давление при его росте или при резком изменении расхода газа. - Многоуровневая защита и блокировки.
Безопасность обеспечивается комбинацией аппаратных и программных средств: защитными цепями, системой программных блокировок, а также схемой предохранительных клапанов в линии подачи эндогаза.
Технические характеристики
Основные параметры типоисполнений приведены в таблице.
| Модель | Номинальная производительность, м³/ч | Потребление природного газа, м³/ч | Мощность нагрева, кВт | Габариты (Д×Ш×В), мм | Масса, кг |
|---|---|---|---|---|---|
| Эндогенератор RX-TM20 | 5…20 | 1,2…3,6 | 25 | 2000×1500×2200 | 1600 |
| Эндогенератор RX-TM40 | 10…40 | 1,8…7,2 | 55 | 3000×2500×3550 | 3000 |
| Эндогенератор RX-TM80 | 20…80 | 3,6…14,5 | 55 | 3000×2500×3550 | 3200 |
| Эндогенератор RX-TM100 | 20…100 | 3,6…18,1 | 60 | 3100×2300×4000 | 3300 |
| Эндогенератор RX-TM120 | 30…120 | 5,45…21,8 | 65 | 3100×2400×4000 | 3500 |
| Эндогенератор RX-TM160 | 30…160 | 5,45…29 | 75 | 4000×2500×3550 | 4000 |

