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1、全國化工熱工設(shè)計技術(shù)中心站年會論文集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動處[內(nèi)容摘要]在工業(yè)生產(chǎn)過程中,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,在用泵輸送回用過程中易發(fā)生汽蝕,影響泵安全穩(wěn)定運行,有時不得不停止運行,就地排放冷凝水,這既損壞了設(shè)備,又浪費了能源。利用噴射增壓的原理,可以解決泵的汽蝕問題。[關(guān)鍵詞]噴射防汽蝕溫度壓力1、存在的問題我廠屬化纖生產(chǎn)企業(yè),在生產(chǎn)過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
2、.5MPa,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)沈陽飛鴻達節(jié)能技術(shù)開發(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間進行回用。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、纖維烘干機的疏水能力,造成烘干效果降低,進而影響產(chǎn)品的質(zhì)量。當(dāng)生產(chǎn)冷凝水泵出現(xiàn)故障時,不能順利輸送冷凝水時,車間只好打開排放閥就地排放冷凝水,以滿足生產(chǎn)
3、工藝對烘干、加熱溫度的要求,這樣就會白白浪費了大量經(jīng)濟價值較高的蒸汽冷凝水,同時由于有的疏水閥出現(xiàn)故障時,還會排放大量蒸汽,所以還會造成更大的浪費。在車間內(nèi)排放或匯集到閃蒸罐內(nèi)通過排放口排放,會使整個車間或整個下水道蒸汽騰騰,嚴重影響車間內(nèi)的美觀,也不符合設(shè)備現(xiàn)場管理的有關(guān)規(guī)定。同時這股高溫冷凝水排到下水道,流到污水處理站后,會將污水處理站的工藝用菌殺死,造成很大的經(jīng)濟損失,也給污水處理工作增加了難度。這就要求冷凝水泵既要運行穩(wěn)定流量大,又要有足夠的揚程。汽蝕是冷凝水泵產(chǎn)生故障的最主要原因。為了解決汽蝕問題,車間曾引工藝脫鹽水到冷凝水泵入
4、口,對冷凝水進行物理降溫。這樣做增加了工藝除鹽水的用量,增加了生產(chǎn)成本。原有的運行方式是由閃蒸罐內(nèi)的液位變送器控制水泵出口氣動閥門的開度,在閃蒸罐內(nèi)液位偏低時關(guān)小閥門,致使泵的出口壓力增高,流量變小。通過長期觀察水泵在大部分運行時間中,壓力表的指針波動劇烈,泵的振動很大,且伴有間歇的高頻燥聲,目測聯(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重。我們對泵軸處進行了振動測量,一般在運行過程中,水平振動速度值為5.3∽8.0mm/s,垂直振動速度值在4.5∽10.9mm/s,軸向振動速度在值3.7∽8.2mm/s。泵的振動速度
5、值變化很大,經(jīng)常超過正常許可值5.1mm/s。汽蝕對泵的葉輪產(chǎn)生了極大的破壞,在葉輪流道周圍產(chǎn)生蜂窩狀麻點,隨著汽蝕量的增加,葉輪的側(cè)面變得越來越薄,當(dāng)由于汽蝕,泵的軸承部分產(chǎn)生軸向竄動,或汽蝕力足夠大時,就可將葉輪壁擊穿,損壞的葉輪樣品見照片1。全國化工熱工設(shè)計技術(shù)中心站年會論文集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應(yīng)飽和溫度,在冷凝水溫度不變時,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飛鴻達節(jié)能技術(shù)開發(fā)中心生產(chǎn)的防汽蝕噴射裝置,其優(yōu)點是構(gòu)造簡便,運行可靠,投資少。其不利之處是水
6、泵的部分流量作為回流,輸送能力有所下降。我廠的水泵單臺額定流量是67噸/小時,而冷凝水的回流量大約在45噸/小時左右,所以能夠滿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口水位2m,以克服冷凝水在流動中管道產(chǎn)生的阻力,以免冷凝水在進入噴射裝置前就產(chǎn)生汽化。同時水泵的運行方式也要進行改變。防汽蝕裝置要求水泵的出口壓力穩(wěn)定。原水泵出口氣動調(diào)節(jié)閥,根據(jù)閃蒸罐內(nèi)液位控制開度,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,改變閥門開度,以適應(yīng)冷凝水流量的變化情況?,F(xiàn)
7、有的兩臺冷凝水泵一用一備,在一臺水泵出現(xiàn)故障或冷凝水流量突然增大,造成罐中水位超過最高警告水位時,另一臺水泵自動起動。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,電磁閥打開,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)過熱電車間水泵輸送所耗的電力
8、。通過理論計算和實際測試,冷凝水泵到熱電車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以上就可滿足實際需要。3、未改造時