淺論冷箱內(nèi)設(shè)備定位

黃志紅 周明亮

（河南開元空分集團(tuán)有限公司，河南 開封 475004）

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，開采技術(shù)的提高，各種資源正在逐步減少，特別是不可再生資源，有些已經(jīng)枯竭，還有一部分面臨枯竭的危險(xiǎn)。土地作為不可再生資源，可耕地、林地、草地、沼澤、湖泊的面積逐年變化。特別是可耕地面積一直在減少，各種工業(yè)用地，城鎮(zhèn)化占地到處可見。我國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，需要維持糧食的穩(wěn)定增長(zhǎng)，可耕地面積的穩(wěn)定。如何減少占用的土地面積，是規(guī)劃工業(yè)用地時(shí)需要考慮的問題。

空分作為社會(huì)發(fā)展的產(chǎn)物，伴隨著鋼鐵、化工業(yè)的發(fā)展壯大也獲得了技術(shù)水平的提高。新技術(shù)的運(yùn)用使空分行業(yè)得到蓬勃發(fā)展，設(shè)備更加集成化，更加安全可靠。但是客戶的要求也越來(lái)越高，隨著競(jìng)爭(zhēng)的激烈化，成本及品牌效應(yīng)體現(xiàn)得更加淋漓盡致。在寸土寸金的時(shí)代，如何在盡量小的土地上建造產(chǎn)出盡可能多的空分設(shè)備，是制造方及使用方都需要著重考慮的問題。

在設(shè)計(jì)過程中，客戶會(huì)有一些具體的要求，有的是因?yàn)閳?chǎng)地形狀的限制，有的是因?yàn)榻ㄖ锏南拗?，有的是想利用舊有的廠房基礎(chǔ)，有的還可能是小項(xiàng)目改造成大項(xiàng)目，有的是因?yàn)榕c配套設(shè)施的一致性?？蛻粢苍S不懂得如何合理布置設(shè)備，但是會(huì)根據(jù)實(shí)際情況提出要求。遵照著客戶就是上帝的原則，我們修改自己的設(shè)計(jì)，合理滿足客戶的需求，在可供使用的有限的土地上，建成了不一樣的空分設(shè)備。筆者根據(jù)我們已經(jīng)順利生產(chǎn)運(yùn)行的設(shè)備做了簡(jiǎn)單的比較，選取相同規(guī)格的空分設(shè)備，配置一樣，產(chǎn)出一樣。

常規(guī)15 000空分一般有5臺(tái)主換熱器，兩個(gè)過冷器，一個(gè)上塔，一個(gè)下塔，一個(gè)主冷，帶氬項(xiàng)目還有一個(gè)粗氬塔（一般分為兩個(gè)塔分開放置），一個(gè)精氬塔。只簡(jiǎn)單對(duì)比不帶氬項(xiàng)目的空分。做設(shè)備布置時(shí)，如果將五臺(tái)主換熱器并排放在一起，會(huì)導(dǎo)致冷箱比較寬，至少9m，對(duì)于不帶氬項(xiàng)目，絕對(duì)是一種很大的浪費(fèi)。如果放置兩排，分三二放置是比較常規(guī)的做法，冷箱尺寸就是7.5m寬，10m長(zhǎng)。我們的一個(gè)項(xiàng)目受場(chǎng)地限制，必須在寬度方向做到最小，才有可能放下整套的空分裝置。新型的改進(jìn)設(shè)計(jì)是，主換熱器還是分為兩排設(shè)計(jì)，但是按四一分配，冷箱寬度減少1m，這樣會(huì)導(dǎo)致過冷器不能按常規(guī)放置，已經(jīng)超過了冷箱的寬度。所以考慮將過冷器與單獨(dú)放置的一臺(tái)主換熱器放置在一排，這樣就解決了問題，冷箱長(zhǎng)度不變但是寬度減少了，尺寸可以定為6.5m寬，10m長(zhǎng)。

對(duì)于30 000項(xiàng)目的空分一般是將板式冷箱與主冷箱分開做，便于檢修，相對(duì)都是獨(dú)立的空間。這個(gè)咱們對(duì)比帶氬項(xiàng)目。常規(guī)設(shè)置一般是有10臺(tái)主換熱器，有些還會(huì)帶有一個(gè)很小的氬換熱器，這個(gè)不占什么空間，暫且不做考慮。如果板式冷箱單獨(dú)設(shè)置，則需要分四排放置，三三二二分配，冷箱尺寸需要7.5m寬12.5m長(zhǎng)。這樣做的好處就是主換熱器的橫梁比較短，7.5m，截面尺寸可以相對(duì)小，便于生產(chǎn)，容易達(dá)到生產(chǎn)要求。這樣安排的前提是場(chǎng)地沒有限制，如果場(chǎng)地有特殊要求，或者是客戶覺得外觀不一致不美觀，則不能將主換熱器冷箱做得這么大，必須在長(zhǎng)度方向縮短，主換熱器不能分做四排布置，只有考慮將主換熱器轉(zhuǎn)向90°。受寬度方面的影響，需要考慮不能超出土地使用要求，還需要在寬度方向縮小。綜合考慮之后，只能將主換熱器分兩排布置，五五分配，這樣主換熱器冷箱的尺寸可以定為6.5m寬，10m長(zhǎng)。這樣做的優(yōu)點(diǎn)就是可以有效節(jié)省占地面積，缺點(diǎn)是支撐主換熱器的橫梁比較長(zhǎng)，為10m，截面需要做得大，才能保證安全，或者是在橫梁的中部考慮加支撐，唯一的要求就是在保證安全的前提下來(lái)做橫梁。這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)還有一個(gè)，就是整個(gè)空分的冷箱基礎(chǔ)是一個(gè)長(zhǎng)方形，主換熱器的冷箱和主冷箱是做成一體的還是分開的可以隨時(shí)改變，即使客戶在施工過程中提出修改的要求，分開或者是做成一體都可以靈活應(yīng)對(duì)。如果冷箱分開設(shè)置，主換熱器冷箱和主冷箱可以共用一個(gè)面，只需要在連接部位增加立柱和鋼板就可以了，如果把冷箱做成一個(gè)整體，可以把這一面中間隔板去掉。轉(zhuǎn)換方便，可以靈活施工。

下面就15 000及30 000項(xiàng)目的空分設(shè)備冷箱占地面積做比較，附帶成本對(duì)比，詳見下表（對(duì)比的冷箱用材規(guī)格一致，數(shù)量不同）。

表1 15 000等級(jí)空分冷箱占地面積及重量

通過表1可以看到，常規(guī)空分冷箱占地面積7.5×10=75m2，新型設(shè)計(jì)冷箱占地6.5×10=65m2，比常規(guī)空分冷箱占地面積減少10m2，冷箱重量少了157-120=37T。土地價(jià)格按5 000元/m2，鋼材價(jià)格按3 500元/噸，進(jìn)行計(jì)算，新設(shè)計(jì)節(jié)省造價(jià)=5 000×10+3 500×（（157-120）+（22-21））=18.3 萬(wàn)。 這僅僅是冷箱節(jié)省出來(lái)的成本，如果整個(gè)項(xiàng)目都綜合考慮，則節(jié)省的成本更為驚人。

表2 30 000等級(jí)空分占地面積及重量

通過表2可以看到，常規(guī)空分冷箱占地面積10.5×10+7.5×12.5=198.75m2，新型設(shè)計(jì)冷箱占地 10×17=170m2，比常規(guī)空分冷箱占地面積減少198.75-170=28.75m2。冷箱重量少了367-310=57T，冷箱樓梯重量減少50-44=6T，土地價(jià)格按 5 000元/m2，鋼材按3 500元/噸，計(jì)算得，新設(shè)計(jì)節(jié)省造價(jià)=5 000×28.75+3 500×（57+6）=36.425萬(wàn)。這個(gè)也僅僅是冷箱節(jié)省出來(lái)的成本。

如果考慮到價(jià)格因素，特別是土地的價(jià)格，對(duì)投資的影響就會(huì)更大。鋼材價(jià)格也一直在變，從前幾年的價(jià)格高峰到現(xiàn)在的價(jià)格低谷，如果國(guó)家的調(diào)控政策有傾斜，鋼材價(jià)格可能馬上就會(huì)改變。以小見大，項(xiàng)目越大，彈性空間就越大，投入越多，可控成本就越多，合理控制土地用量，投資成本的降低就是豐厚的回報(bào)。

如果考慮人工成本，建設(shè)過程中的配套材料消耗，建設(shè)工期，生產(chǎn)中的不可抗力因素，兩者之間的成本差別可能會(huì)更大。這就促使我們改變固有的思路，改進(jìn)設(shè)計(jì)。