求一篇關(guān)于材料科學(xué)與工程方面的論文

【專家解說】：移動(dòng)式氣化裝置的開發(fā)及應(yīng)用 1問題的提出 佛山市燃?xì)饪偣咀?992年底成立以來，致力于發(fā)展佛山市區(qū)的管道供氣業(yè)務(wù)，現(xiàn)已建成總氣化能力為11噸／小時(shí)的三座小區(qū)氣化站并實(shí)行聯(lián)網(wǎng)供氣，鋪設(shè)埋地管網(wǎng)180多公里，現(xiàn)有管道氣居民用戶4萬多戶，管道氣工商業(yè)用戶200多戶。近兩年來，隨著工商業(yè)用戶的不斷增加，特別是一些陶瓷企業(yè)、制罐企業(yè)的生產(chǎn)不可間斷性對(duì)作為供氣企業(yè)的燃?xì)饪偣咎岢隽烁叩臉?biāo)準(zhǔn)和要求—確保連續(xù)穩(wěn)定的供氣;但現(xiàn)實(shí)的情況是由于新舊管網(wǎng)的駁接、原有管網(wǎng)設(shè)施的維護(hù)、管網(wǎng)緊急事故的處理等多方面的客觀原因，必須對(duì)已通氣的部分管網(wǎng)實(shí)施停氣，這就必然會(huì)嚴(yán)重影響工商業(yè)用戶的生產(chǎn)。為了解決這一矛盾，必須尋找一種可移動(dòng)的氣源來對(duì)工商業(yè)用戶或成片小區(qū)在特殊情況下實(shí)施臨時(shí)供氣，也即開發(fā)一種移動(dòng)式的氣化裝置。 2移動(dòng)式氣化裝置的開發(fā) 2．1移動(dòng)式氣化裝置應(yīng)當(dāng)具備的條件 a 移動(dòng)方便 移動(dòng)式氣化裝置不僅可以計(jì)劃內(nèi)使用，而且能夠在緊急情況下快速供氣，造就要求移動(dòng)式氣化裝置必須結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、移動(dòng)方便。 b 啟動(dòng)快捷，操作簡便，安全系數(shù)高。 c 移動(dòng)式氣化裝置產(chǎn)生的氣體必須與管道氣相匹配。 佛山市的管道氣為液化石油氣，管網(wǎng)的供氣壓力約為0.07MPa，這就要求移動(dòng)式氣化裝置的氣源必須為液化石油氣，產(chǎn)生的氣體壓力亦為0.07MPa。 d 具備一定的氣化能力 根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，確定移動(dòng)式氣化裝置的氣化能力為100kg/h，能夠滿足目前最大工業(yè)用戶如華鷺股份有限公司(生產(chǎn)空調(diào)用四通閥)的需要。 2．2供氣裝置的選擇 a 氣源選擇 氣源選用8個(gè)50kg液相鋼瓶分兩組供氣，通過液相自動(dòng)切換閥進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)換。每組鋼瓶設(shè)計(jì)供應(yīng)時(shí)間兩小時(shí)。 b氣化裝置選擇 我們對(duì)空溫式；電熱式、明火水浴式、熱水式、蒸汽式等多種氣化器從加熱方式、結(jié)構(gòu)性能，維修方便程度、是否操作簡便以及氣化器的大小、重量等各方面進(jìn)行綜合比較，最后選用上海南方管道液化氣有限公司生產(chǎn)的空溫式氣化器?？諟厥綒饣骶哂胁僮骱啽?、啟動(dòng)快、維護(hù)工作量少的特點(diǎn)，并且空溫式氣化器不需用水、用電，可節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用及方便緊急時(shí)使用。 各種氣化裝置的比較 氣化裝置氣化方式特 點(diǎn)空溫式自然不需用水、用電，操作簡便，啟動(dòng)快捷電熱式強(qiáng)制需要尋找臨時(shí)動(dòng)力電源，啟動(dòng)偏慢 明火水浴式強(qiáng)制移動(dòng)使用時(shí)安全系數(shù)低，啟動(dòng)慢熱水(蒸汽)循環(huán)式強(qiáng)制需要有水或蒸汽循環(huán)系統(tǒng)，只能固定使用 c組裝 為了使用和移動(dòng)方便，我們把8個(gè)用作氣源的鋼瓶及空溫式氣化裝置，包括調(diào)壓和控制裝置組成一體，橇裝于平板拖車上，并且緊固，形成移動(dòng)式氣化裝置(見圖1，移動(dòng)式氣化裝置平面布置圖入使用時(shí)可用車拖至任何需要使用的地方。 d 空溫式氣化器的設(shè)計(jì)能力 如圖3所示為空溫式氣化器的氣化能力曲線，橫坐標(biāo)為液化氣的組份，縱坐標(biāo)為氣化能力。根據(jù)佛山市的實(shí)際氣候情況，我們選取設(shè)計(jì)溫度為7℃，根據(jù)佛山市進(jìn)口液化石油氣的組分，丙烷含量為50％，則其設(shè)計(jì)氣化能力為100Kg／h。設(shè)計(jì)的操作壓力為1．8Mpa，強(qiáng)度試驗(yàn)壓力為2．7Mpa，氣密性試驗(yàn)壓力為1.8Mpa。另外，我們通過安裝排風(fēng)扇對(duì)氣化器環(huán)境進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng)，有效地提商了氣化能力，根據(jù)實(shí)測(cè)，約提高氣化能力20％。 3 移動(dòng)式氣化裝置的工藝流程 移動(dòng)式氣化裝置的工藝流程見圖3所示，液相鋼瓶通過軟管與液相入口相連，液相經(jīng)過閥門a1或a3進(jìn)入自動(dòng)切換閥a2，經(jīng)過閥a4,a5進(jìn)入調(diào)壓器a5,a7,然后經(jīng)閥門a8進(jìn)入氣化段進(jìn)行氣化，經(jīng)氣化的液化石油氣進(jìn)入氣液分離器A,分離液態(tài)的液化氣后進(jìn)入過熱段，然后經(jīng)過閥a10后輸出。在該工藝流程中，為了在自動(dòng)切換閥、調(diào)壓器同時(shí)發(fā)生故障時(shí)仍能使用，我們使用了旁路，設(shè)備匯常情況下液化氣經(jīng)過自動(dòng)切換閥、調(diào)壓器進(jìn)入氣化段，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)走旁路。在正常情況下，氣液分離器A僅有少量殘液，如果氣液分離器A中進(jìn)入較多的液態(tài)石油氣或A內(nèi)部的浮球上浮堵塞而氣體不能通過時(shí),打開閥a9使液態(tài)右油氣進(jìn)入過熱段氣化。為了滿足排盡移動(dòng)氣化裝置中的空氣和使用結(jié)束排空移動(dòng)氣化器裝置內(nèi)殘留的石油氣，我們?cè)跉庀喑隹谔幵O(shè)置了排空閥。 圖3 液動(dòng)式氣化裝置工藝流程簡圖 4 移動(dòng)式氣化裝置的使用方法及應(yīng)用情況 4．1 移動(dòng)式氣化器的使用方法 a 把液相鋼瓶通過軟管與液相入口相連，氣相出口與管網(wǎng)相連，打開所有安全閥前閥門，關(guān)閉其它閥門。 b 打開液相鋼瓶角閥，全部液相入口閥，打開閥a1、a3、a4、a5及a8。 c 打開排空閥，排空氣化器內(nèi)的空氣后關(guān)閉。 d 調(diào)節(jié)調(diào)壓器a7的輸出壓力至0．07Mpa左右，調(diào)壓器a6的輸出壓力略高于0．07Mpa。 e 打開氣相出口閥a10，對(duì)管網(wǎng)正常供氣。 4.2移動(dòng)式氣化裝置的應(yīng)用情況 我公司的移動(dòng)式氣化裝置，自投入運(yùn)行一年來，多次擔(dān)負(fù)著臨時(shí)和緊急情況下的供氣任務(wù)，每次都能保證乎穩(wěn)、快捷、安全的供氣。移動(dòng)式氣化裝置在管網(wǎng)維修、有計(jì)劃的停氣時(shí)可以使用，在管網(wǎng)搶險(xiǎn)、緊急停氣時(shí)亦可以使用，另外，對(duì)于那些未連通通氣管網(wǎng)、暫不能實(shí)行管道供氣的用戶可通過移動(dòng)式氣化裝置進(jìn)行臨時(shí)供應(yīng)，避免因施工臨時(shí)期組站而造成的投資浪費(fèi)。我們?cè)谑褂靡苿?dòng)式氣化裝置時(shí)，綜合考慮氣化能力及需求量，根據(jù)當(dāng)時(shí)氣溫及液化氣組分確定氣化能力，根據(jù)用戶情況及使用時(shí)間確定需求量。從使用過程中的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明，通過強(qiáng)制通風(fēng)后，其供氣能力達(dá)到設(shè)計(jì)能力的1．2倍，在空氣溫度為25℃、丙烷組分占50%時(shí)，每小時(shí)的氣化能力已達(dá)到210Kg／h，能夠滿足我市現(xiàn)有工業(yè)及商業(yè)用戶用氣的需要，如今后需求量大時(shí)，可考慮多個(gè)移動(dòng)式氣化裝置聯(lián)網(wǎng)供氣。下表是我公司使用移動(dòng)式氣化裝置的部分情況。 序號(hào)供氣時(shí)間使用原因供氣規(guī)模平均氣溫實(shí)際氣化量供氣效果12000年4月3號(hào)凌晨0：00—7：00管網(wǎng)維修有計(jì)劃停氣息景城居民用戶約3000戶20℃40kg/h良好22000年7月5號(hào)15：00——20：00管網(wǎng)搶修緊急停氣三間大型酒樓35℃250kg／h良好32000年7月28號(hào)——8月20號(hào)暫末接通管網(wǎng)、臨[NextPage]時(shí)供氣蓓蕾學(xué)校飯?zhí)?5℃100kg／h良好 5、結(jié)論 5．1 從我公司移動(dòng)式氣化裝置的實(shí)用情況來看，該裝置方便、靈活、運(yùn)行費(fèi)用低，當(dāng)管網(wǎng)運(yùn)行發(fā)生故障或進(jìn)行維護(hù)檢修作業(yè)時(shí)，適合臨時(shí)替代管道氣源保證用戶供氣。 5．2 移動(dòng)式氣化裝置在實(shí)行液化石油氣小區(qū)供應(yīng)的城市不僅是可行的，而且是必須的，具有較大的應(yīng)用前景。 [NextPage]時(shí)供氣蓓蕾學(xué)校飯?zhí)?5℃100kg／h良好 5、結(jié)論 5．1 從我公司移動(dòng)式氣化裝置的實(shí)用情況來看，該裝置方便、靈活、運(yùn)行費(fèi)用低，當(dāng)管網(wǎng)運(yùn)行發(fā)生故障或進(jìn)行維護(hù)檢修作業(yè)時(shí)，適合臨時(shí)替代管道氣源保證用戶供氣。 5．2 移動(dòng)式氣化裝置在實(shí)行液化石油氣小區(qū)供應(yīng)的城市不僅是可行的，而且是必須的，具有較大的應(yīng)用前景。