工業(yè)回收冷凝水泵防汽蝕改造

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1、全國(guó)化工熱工設(shè)計(jì)技術(shù)中心站年會(huì)論文集95.工業(yè)回收冷凝水泵防汽蝕改造魏傳東齊魯石化公司腈綸廠機(jī)動(dòng)處[內(nèi)容摘要]在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，為了節(jié)能降耗，需要回收蒸汽冷凝水。由于冷凝水是飽和水，在用泵輸送回用過(guò)程中易發(fā)生汽蝕，影響泵安全穩(wěn)定運(yùn)行，有時(shí)不得不停止運(yùn)行，就地排放冷凝水，這既損壞了設(shè)備，又浪費(fèi)了能源。利用噴射增壓的原理，可以解決泵的汽蝕問(wèn)題。[關(guān)鍵詞]噴射防汽蝕溫度壓力1、存在的問(wèn)題我廠屬化纖生產(chǎn)企業(yè)，在生產(chǎn)過(guò)程中需要用到多種壓力的蒸汽。有3.4MPa，1.5MPa，0.55MPa，0.3MPa，0.2MPa幾種壓力的蒸汽，3.4MPa，1.5

2、MPa，0.55MPa的蒸汽冷凝水匯集到閃蒸壓力為0.2MPa的閃蒸罐，冷凝水匯集到這里閃蒸出0.2MPa的二次蒸汽進(jìn)行回用后，剩余的冷凝水再自流到常壓閃蒸罐，在常壓閃蒸罐內(nèi)閃蒸出常壓蒸汽，經(jīng)沈陽(yáng)飛鴻達(dá)節(jié)能技術(shù)開(kāi)發(fā)中心生產(chǎn)的熱泵提壓為0.2MPa蒸汽再利用后，剩余的冷凝水由泵輸送到熱電車(chē)間進(jìn)行回用。我廠的生產(chǎn)工藝要求冷凝水系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠，閃蒸罐內(nèi)的壓力不能偏高，否則回影響聚合物烘干機(jī)、纖維烘干機(jī)的疏水能力，造成烘干效果降低，進(jìn)而影響產(chǎn)品的質(zhì)量。當(dāng)生產(chǎn)冷凝水泵出現(xiàn)故障時(shí)，不能順利輸送冷凝水時(shí)，車(chē)間只好打開(kāi)排放閥就地排放冷凝水，以滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝對(duì)烘

3、干、加熱溫度的要求，這樣就會(huì)白白浪費(fèi)了大量經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的蒸汽冷凝水，同時(shí)由于有的疏水閥出現(xiàn)故障時(shí)，還會(huì)排放大量蒸汽，所以還會(huì)造成更大的浪費(fèi)。在車(chē)間內(nèi)排放或匯集到閃蒸罐內(nèi)通過(guò)排放口排放，會(huì)使整個(gè)車(chē)間或整個(gè)下水道蒸汽騰騰，嚴(yán)重影響車(chē)間內(nèi)的美觀，也不符合設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)管理的有關(guān)規(guī)定。同時(shí)這股高溫冷凝水排到下水道，流到污水處理站后，會(huì)將污水處理站的工藝用菌殺死，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，也給污水處理工作增加了難度。這就要求冷凝水泵既要運(yùn)行穩(wěn)定流量大，又要有足夠的揚(yáng)程。汽蝕是冷凝水泵產(chǎn)生故障的最主要原因。為了解決汽蝕問(wèn)題，車(chē)間曾引工藝脫鹽水到冷凝水泵入口，對(duì)冷凝水

4、進(jìn)行物理降溫。這樣做增加了工藝除鹽水的用量，增加了生產(chǎn)成本。原有的運(yùn)行方式是由閃蒸罐內(nèi)的液位變送器控制水泵出口氣動(dòng)閥門(mén)的開(kāi)度，在閃蒸罐內(nèi)液位偏低時(shí)關(guān)小閥門(mén)，致使泵的出口壓力增高，流量變小。通過(guò)長(zhǎng)期觀察水泵在大部分運(yùn)行時(shí)間中，壓力表的指針波動(dòng)劇烈，泵的振動(dòng)很大，且伴有間歇的高頻燥聲，目測(cè)聯(lián)軸器處有明顯的竄軸現(xiàn)象，泵軸承、泵體等有關(guān)軸向定位部分磨損嚴(yán)重。我們對(duì)泵軸處進(jìn)行了振動(dòng)測(cè)量，一般在運(yùn)行過(guò)程中，水平振動(dòng)速度值為5.3∽8.0mm/s，垂直振動(dòng)速度值在4.5∽10.9mm/s，軸向振動(dòng)速度在值3.7∽8.2mm/s。泵的振動(dòng)速度值變化很大，經(jīng)常

5、超過(guò)正常許可值5.1mm/s。汽蝕對(duì)泵的葉輪產(chǎn)生了極大的破壞，在葉輪流道周?chē)a(chǎn)生蜂窩狀麻點(diǎn)，隨著汽蝕量的增加，葉輪的側(cè)面變得越來(lái)越薄，當(dāng)由于汽蝕，泵的軸承部分產(chǎn)生軸向竄動(dòng)，或汽蝕力足夠大時(shí)，就可將葉輪壁擊穿，損壞的葉輪樣品見(jiàn)照片1。全國(guó)化工熱工設(shè)計(jì)技術(shù)中心站年會(huì)論文集95.2、解決措施解決汽蝕的關(guān)鍵是提高泵的出口壓力，以提高此處冷凝水的對(duì)應(yīng)飽和溫度，在冷凝水溫度不變時(shí)，產(chǎn)生汽化的可能性就大大降低。我廠在99年春季大檢修中安裝了沈陽(yáng)飛鴻達(dá)節(jié)能技術(shù)開(kāi)發(fā)中心生產(chǎn)的防汽蝕噴射裝置，其優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)便，運(yùn)行可靠，投資少。其不利之處是水泵的部分流量作為回流

6、，輸送能力有所下降。我廠的水泵單臺(tái)額定流量是67噸/小時(shí)，而冷凝水的回流量大約在45噸/小時(shí)左右，所以能夠滿(mǎn)足增壓裝置的流量要求。為保證水泵不發(fā)生汽蝕，還應(yīng)保持閃蒸罐的最低液位高于水泵進(jìn)口水位2m，以克服冷凝水在流動(dòng)中管道產(chǎn)生的阻力，以免冷凝水在進(jìn)入噴射裝置前就產(chǎn)生汽化。同時(shí)水泵的運(yùn)行方式也要進(jìn)行改變。防汽蝕裝置要求水泵的出口壓力穩(wěn)定。原水泵出口氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，根據(jù)閃蒸罐內(nèi)液位控制開(kāi)度，泵出口壓力變化大，不能保證防汽蝕裝置的正常工作，需改為自力式壓力調(diào)節(jié)閥，保證泵的出口壓力不變，改變閥門(mén)開(kāi)度，以適應(yīng)冷凝水流量的變化情況。現(xiàn)有的兩臺(tái)冷凝水泵一用一備

7、，在一臺(tái)水泵出現(xiàn)故障或冷凝水流量突然增大，造成罐中水位超過(guò)最高警告水位時(shí)，另一臺(tái)水泵自動(dòng)起動(dòng)。為了使罐中水位不低于最低水位，在水泵的出口到閃蒸罐的回流管道上加裝了電磁閥，在低水位時(shí)，電磁閥打開(kāi)，向閃蒸罐內(nèi)打回流，減少外排量，等到罐中水位上升到中間水位時(shí)電磁閥關(guān)閉。此方案可以保證泵的出口壓力穩(wěn)定，可控制在1.3+—0.1MPa，并且能適應(yīng)流量0∽90m3/h的變化。另外，熱電車(chē)間可利用此壓力直接將冷凝水輸送到鍋爐除氧器，既充分利用冷凝回水的熱量，節(jié)約了鍋爐軟化水除氧所耗的蒸汽，又節(jié)省了再經(jīng)過(guò)熱電車(chē)間水泵輸送所耗的電力。通過(guò)理論計(jì)算和實(shí)際測(cè)試，冷

8、凝水泵到熱電車(chē)間除氧器母管壓力損失為0.35MPa，再加上除氧器母管的壓力0.50MPa，則冷凝水泵的出口壓力控制在0.85MPa以上就可滿(mǎn)足實(shí)際需要。3、未改造時(shí)