Оборудование

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

1. 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.
2. Варианты нагрева.
   Установка может выполняться с газовым или электрическим нагревом, что даёт возможность выбрать схему, наиболее удобную и экономически обоснованную для конкретного производства.
3. 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.
4. 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.
5. 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.
6. 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.
7. 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.