發(fā)布時(shí)間：2020-12-24所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：某催化汽油精制裝置熱油泵分餾塔底重沸泵機(jī)封沖洗系統(tǒng)采用PLAN21+52沖洗方案，其系統(tǒng)冷卻器冷卻回水持續(xù)高溫，沖洗液返回溫度也達(dá)到較高溫度運(yùn)行，本文通過對(duì)P104機(jī)封沖洗系統(tǒng)回油和回水溫度高的原因進(jìn)行分析，找出解決問題的方案，保證設(shè)備安全運(yùn)行。
摘要：某催化汽油精制裝置熱油泵分餾塔底重沸泵機(jī)封沖洗系統(tǒng)采用PLAN21+52沖洗方案，其系統(tǒng)冷卻器冷卻回水持續(xù)高溫，沖洗液返回溫度也達(dá)到較高溫度運(yùn)行，本文通過對(duì)P104機(jī)封沖洗系統(tǒng)回油和回水溫度高的原因進(jìn)行分析，找出解決問題的方案，保證設(shè)備安全運(yùn)行。
關(guān)鍵詞：機(jī)械密封 沖洗系統(tǒng) 熱油泵 散熱
催化汽油精制以催化汽油原料，通過加氫生產(chǎn)更環(huán)保的符合國(guó)V和國(guó)VI標(biāo)準(zhǔn)車用汽油，本文所討論的是裝置中較為重要的熱油流程泵，泵的安全平穩(wěn)運(yùn)行對(duì)裝置的安全性和經(jīng)濟(jì)性都有著重要的作用。
1、概況
催化汽油精制裝置共有8臺(tái)熱油泵，其中分餾塔底重沸泵，承擔(dān)分餾爐進(jìn)料量的大小，擔(dān)負(fù)著為分餾塔提供熱量的任務(wù)。
1.1 設(shè)備參數(shù)
此泵一開一備，泵的形式為雙支撐單級(jí)雙吸離心泵，機(jī)械密封采用雙端面串聯(lián)式密封，機(jī)封沖洗采用的PLAN21+52沖洗方案，熱油泵雙端面機(jī)封沖洗系統(tǒng)常采用這種方案，它通過對(duì)泵送介質(zhì)的冷卻后返回到一級(jí)密封腔，將密封產(chǎn)生的熱量帶走，延長(zhǎng)機(jī)封的運(yùn)行壽命。
1.2設(shè)備運(yùn)行情況
泵在運(yùn)行中存在機(jī)封沖洗油冷卻水回水溫度偏高，驅(qū)動(dòng)端機(jī)封沖洗油溫度達(dá)到99℃，非驅(qū)動(dòng)端沖洗油溫度達(dá)94℃，驅(qū)動(dòng)端冷卻水回水溫度為102℃，非驅(qū)動(dòng)端回水溫度為89℃，(表1)機(jī)封沖洗油溫度降不下來，熱量積聚極易造成機(jī)封損壞泄漏，泵輸送的介質(zhì)是高溫的汽油，一旦泄漏容易引發(fā)火災(zāi)或者閃爆，造成更大的事故。
機(jī)封沖洗油和冷卻回水溫度均高于正常值，導(dǎo)致了泵機(jī)封泄漏更換頻次增加(表2)，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的正常運(yùn)行，增加了生產(chǎn)成本。
裝置自2016年開工以來，機(jī)封損壞頻次較高，在2018年檢修期間針對(duì)沖洗系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)溫度高的問題進(jìn)行分析，對(duì)沖洗系統(tǒng)和水線進(jìn)行改造，改造后機(jī)封的正常運(yùn)行時(shí)間基本正常(表2)。
2 影響機(jī)封冷卻效果的因素
冷卻水中含有石油類物質(zhì)，流體流過管線內(nèi)表面時(shí)，在管線內(nèi)表面為層流狀態(tài)，流速下降，這些物質(zhì)附著在管線表面，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行變成一種軟垢，水流速過低，不能形成湍流沖刷掉管壁上的軟垢，軟垢層越積越厚，導(dǎo)致冷卻水與熱油之間換熱效果變差，冷卻水不能帶走沖洗熱油攜帶的熱量。
2.1冷卻水流速流量的影響
冷卻水管線管徑為DN20，冷卻水流量變小，不能滿足取熱要求，另冷卻水壓力較低，上水和回水壓差小，入口壓力約為0.38MPa，回水壓力約為0.32MPa，壓差低導(dǎo)致冷卻水流速較低，不能滿足換熱要求。
冷卻水流量降低，冷卻負(fù)荷下降，不能帶走高溫物質(zhì)攜帶的熱量，這樣就會(huì)導(dǎo)致高溫物質(zhì)不能被冷卻，冷卻水流量降低，同一截面上水流速度下降，不能對(duì)水垢形成有效的沖刷，同時(shí)由于水流量減小，同一流量的水經(jīng)過同一截面的時(shí)間變長(zhǎng)，水中的重金屬離子化合物越容易附著在管壁上，時(shí)間一長(zhǎng)形成水垢。水垢影響換熱效果。同時(shí)由于水垢越來越厚，導(dǎo)致冷卻水管線實(shí)際流通管徑變小，冷卻水的流量也越來越小，形成惡性循環(huán)。
2.2水質(zhì)對(duì)換熱效果的影響
冷卻水水質(zhì)從現(xiàn)場(chǎng)檢查情況來看，水里鐵銹水垢較多，加上水流量和流速達(dá)不到使用要求，所以容易在管線內(nèi)結(jié)垢，影響冷卻效果。
相關(guān)期刊推薦：《裝備制造技術(shù)》雜志于1973年創(chuàng)刊，由廣西壯族自治區(qū)經(jīng)濟(jì)委員會(huì)主管、廣西機(jī)械工程學(xué)會(huì)主辦的優(yōu)秀學(xué)術(shù)期刊。本刊為月刊，國(guó)內(nèi)外公開發(fā)行。設(shè)有：設(shè)計(jì)與計(jì)算、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、工藝與工裝、管理與改革、專論與綜述、經(jīng)驗(yàn)與創(chuàng)新、信息與動(dòng)態(tài)、電氣技術(shù)與自動(dòng)化、設(shè)備管理與維修、試驗(yàn)與研究、標(biāo)準(zhǔn)化、新產(chǎn)品新技術(shù)、新工藝新材料等欄目。
沖洗熱油流過冷卻器時(shí)攜帶的熱量不能及時(shí)傳遞給冷卻水，導(dǎo)致冷卻后沖洗油油溫不能降下來，這樣被冷卻后的高溫沖洗油流過機(jī)封，它本身應(yīng)該對(duì)機(jī)封進(jìn)行沖洗冷卻，由于沖洗油溫度較高，它不能將機(jī)封處的熱量按設(shè)計(jì)要求帶走。機(jī)械密封長(zhǎng)期處于高溫狀態(tài)，導(dǎo)致機(jī)械密封失效。
由于機(jī)封產(chǎn)生的大量的熱不能及時(shí)帶走，導(dǎo)致沖洗油在機(jī)封處溫度很高，沖洗油里面膠質(zhì)瀝青質(zhì)逐漸縮合，最后形成硬的顆粒狀物質(zhì)附著在機(jī)封表面，影響機(jī)封的使用壽命。
由于冷卻水量變小，熱負(fù)荷不變，導(dǎo)致冷卻水單位負(fù)荷增加，導(dǎo)致冷卻水回水溫度升高，這就是P-104冷卻回水溫度升高的原因。
2.3 機(jī)封沖洗系統(tǒng)冷卻器溫度高的處理方法
2.3.1提高冷卻水流量和流速
通過工藝調(diào)整，提高冷卻水入口壓力，加大冷卻水流速，將冷卻水入口壓力提至0.45MPa，保證冷卻水出入口壓差。保證流速在管內(nèi)流速能達(dá)到0.9m/s以上。
管徑由原來的DN20改為DN25，加大管徑后冷卻水流量大幅度提高。
通過改變冷卻水水質(zhì)，減少水的懸浮雜質(zhì)，降低水垢在冷卻水管壁上的附著，這樣也保證了冷卻水的流量和流速。
2.3.2改造后的效果
通過對(duì)冷卻水工藝條件和管線的改造后，沖洗油冷卻水回水溫度大大降低(表3)。回水溫度如下表：
3 結(jié)論與建議
通過對(duì)機(jī)封冷卻效果差的問題分析，采取有效的措施，使換熱效果得到了大幅的提升，冷卻水回水溫度也降低到正常的水平，機(jī)封熱量及時(shí)帶走，運(yùn)行情況得到較大改善，泄漏的情況也明顯減少，確保了泵的正常運(yùn)行，保證裝置設(shè)備的長(zhǎng)周期安全平穩(wěn)運(yùn)行。——論文作者：石濤
