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空压机段间冷却器超温处理及对打气量的影响
齐鲁二化空压机组C/T-151由于一段中冷器设计能力不足,在以往的运行中存在超温问题,但并不严重。1992年对一段冷却器进行了改造,但由于存在的问题,1995年大修后又重新使用原德国产冷却器。在冬季由于环境温度、冷却水温度均比较低,影响不太明显。随着气温的上升,特别是5月中旬,一段中冷器EC-151/1气侧出口温度猛升到60℃,最高达到72℃(设计温度为40℃)。回水温度也一度达到56℃,最高60℃(正常为40℃)。由于该段温度的大幅度上升,影响到后面2、3、4段的空气温度。整个机组的打气量和出口压力有明显下降,功耗增大,进而对后续的空分装置生产影响极大。
2 超温对机组的影响
1997年7月10日由于空分可逆式换热器空气管泄漏,空压机因此停车,借机对其换热器进行了检查处理,在没有更换任何设备的情况下将EC-151/1,2管壳两侧彻底清洗。空压机重新开车后超温状况有明显改善,机组的打气量大幅度上升,取得了较好效果,为大连空压机的安全运行奠定了基础。
1 超温形成的原因
空压机经过1级粗滤、2级精滤两级过滤系统从大气中吸入大量空气进入压缩机中压缩升压,4级压缩,3段冷却从而取得所需要的工艺空气。在段间冷却器的空气侧由于机组运行周期长,过滤效果差,吸入口密封不好,疏水不良等原因造成大量灰尘吸入并粘附在水冷管壁上,而使高温的空气向循环水的散热效果下降;在循环水侧则是因为水管设计不合理,水流速度慢,使循环水中的大量淤泥沉积,特别是由于循环水质量下降,水中夹带许多杂物,更加剧了空冷器管程的堵塞,冷水量减少,换热能力下降。同时由于结垢的加剧,在水温上升到近60℃后形成恶性循环,水管壁内积垢越积越快,越积越多,从而造成超温,进而影响空冷器的安全。
2 超温对机组的影响
大气温度的变化对空压机的运行影响非常明显,压缩机的效率下降,机组的打气量、出口压力也都大幅度减小。原因主要有以下几个方面：①大气温度的上升使入口空气温度上升,循环水温也因气温高而升高,气水温差减小,这样各空冷器的冷却效果就降低,机组的出力因此而下降。②空气温度上升,使空气中的含湿量增大。在机组打气量一定的情况下,空气中的水分所占比重增多,若空冷器疏水效果不好,则打气量会受影响。③气温的升高空气密度相应减小。④段间冷却器的超温,使大量水分不能冷却疏出,增加了有效功耗。大连螺杆空压机
3 超温的处理方案
由于1、2段中间冷却器本身设计能力不足,换热面积不够,这在客观上造成了空冷器的超温,因此要想从根本上解决问题就需要对设备进行改造:增加换热面积或增加冷却水量;螺纹管更换成翅片管等,但现有条件下避免过度超温,充分挖掘设备自身的潜力,满足工艺所需要的技术要求,在运行过程中应该解决以下几个问题：
3.1 循环水质量问题
循环水质量差是造成管程水侧堵塞,积垢,从而影响气水换热的一个重要因素。由于北方气候干燥、少雨、风沙较多,特别是循环水系统水冷塔在风机冷却时入口过滤效果差带入大量灰尘、泥土等杂物。这在历次检修打开水侧都发现管程有大量杂物淤积,由于管程管位有限,循环水流速较低,使泥垢杂物日积月累,大量积存,运行长时间堆积使水流量减少,气水换热能力降低。随着大气温度及循环水温的上升,空冷器传换热效果更加不足,使循环回水温度继续上升,到50～60℃时,很容易使泥垢硬结,造成恶性循环,越积越多,壳程空气也因换热不良而超温,进而影响机组的工艺系统。因此提高循环水的质量极为必要。不但空压机组如此,其他冷换设备也需要高质量的循环水。
3.2 空气质量问题
空压机C-151吸入口正对公路(乙烯路)。在春季风沙大时,空气中的灰尘、沙土相当多,1、2级滤网过滤系统过滤能力有限,同时又不得不频繁更换,而这又会使滤网中原来吸附的灰尘在人工更换时被吸入到压缩机中,空气中夹杂的灰尘与其中的水分黏结在压缩机的机壳、叶轮、弯道、扩流器、隔板、螺纹管、空冷器内壳等处,形成泥垢,不但造成空冷器管壳气水换热不良,影响传热效率,使气侧温度上升,而且也使压缩机的通流面积减小,转子的动平衡受到影响,缩短机组的运行周期。大连螺杆空压机
3.3 大气温度的影响
气温较高时如盛夏、春末秋初,压缩机的吸入口空气温度较高,循环水温也因气温的升高而升高,这样从1段开始机组的工艺系统温度就都会上升。由于循环水温的升高,使气水换热温差相应缩小,吸热容量有限,影响了换热效果。
4 几点建议
从上面的分析中,可以采用以下几种方法逐步改善机组的超温问题：
a.提高循环水的质量。保证高清洁度的循环水进入各冷换设备,杜绝异物、杂物等的进入,防止堵塞管程,同时尽可能降低水温。
b.提高空气质量。①改进1、2级滤网的过滤效果,保证过滤精度,提高使用寿命,减少更换次数;②相应提高吸入口高度,尽可能避开灰尘较多的地方;③加强对吸入口的密封,防止地面灰尘、杂物的吸入。④加强疏水,特别是潮湿或阴雨天。大连空压机
c.定期除垢。在生产允许的情况下可根据机组运行的实际情况,及时清除管壳两侧的淤泥、积灰。这项工作的量不大,不需要拆除许多设备,只要管程打开一端封头采用高压水枪机械清洗的方法,对每根水管清除;壳程气侧则用预先配制好的一定浓度的肥皂水(微碱性)充分浸泡、反复冲洗,确保清洗干净。这样一次除垢可保证机组有效运行1年。当然,时间最好选在气温较高的春末或夏天,效果更明显。
d.吸入口可增加冷却措施。在夏季运行时,此法效果较好。可充分利用空分切换排出的污氮作冷源,增加一套氮水冷却塔,在空压机的入口安装一组交换器,不影响吸入的空气量,但可以降低入口空气温度。
来源于网络整理
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