氯堿廠－３５℃冷凍鹽水站的系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化及管路改造

摘 要：對某氯堿企業(yè)-35℃冷凍鹽水站系統(tǒng)中存在的問題進(jìn)行了較綜合的分析，有針對性的提出了系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化和管路改造的措施，并取得了預(yù)期效果。

關(guān)鍵詞：系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化；管路改造；熱虹吸油冷卻系統(tǒng)

中圖分類號：TP27 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3198（2007）07-0207-02

1 前言及系統(tǒng)存在的問題

某企業(yè)在缺水地區(qū)新建10萬噸/年燒堿暨10萬噸PVC/年項(xiàng)目配套建設(shè)了-35℃冷凍鹽水站，其主要組成為熱虹吸式螺桿壓縮機(jī)組、蒸發(fā)式冷凝器、熱虹吸氨貯液器和熱虹吸蒸發(fā)器等單元，熱虹吸式螺桿壓縮機(jī)組配備熱虹吸油冷卻系統(tǒng)。制冷劑為液氨（R717），載冷劑為乙二醇溶液。在成功開車后運(yùn)轉(zhuǎn)一年多當(dāng)中，先后出現(xiàn)了以下問題：

（1）壓縮機(jī)組的油溫過高，經(jīng)常超溫導(dǎo)致壓縮機(jī)組自動停車；

（2）高壓機(jī)跑油（使用三個(gè)月左右即需加一次油）；

（3）熱虹吸蒸發(fā)器的列管表面涂覆有乳狀物；

（4）壓縮機(jī)組能力達(dá)到100%時(shí)，蒸發(fā)式冷凝器出來的液氨溫度超過30℃；

（5）高壓機(jī)排氣壓力過高，經(jīng)常超壓導(dǎo)致壓縮機(jī)組自動停車。

以上問題的出現(xiàn)及存在，導(dǎo)致冷凍站經(jīng)常無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，嚴(yán)重影響了各用冷工段的正常生產(chǎn)。

2 原因分析

經(jīng)過對已建成的-35℃冷凍鹽水站進(jìn)行現(xiàn)場勘查，結(jié)合同類型冷凍鹽水站的運(yùn)行情況進(jìn)行綜合分析，出現(xiàn)以上問題的可能原因整理如下表：

3 系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)與管路改造

針對該冷凍站存在的問題以及可能的原因，決定對-35℃冷凍鹽水站的相關(guān)單元進(jìn)行針對性的系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)和管道整改，具體措施如下：

（1）熱虹吸油冷卻系統(tǒng)

①進(jìn)入4臺油冷卻器液氨總管的直徑由原來的DN50改為DN80，增加液氨的供應(yīng)量；同時(shí)該總管由原來從熱虹吸氨儲液器頂出去中間器的DN100管接出改為由熱虹吸氨儲液器底部接出，盡量減少管路壓損的同時(shí)保證液氨的供應(yīng)量；

②取消進(jìn)出油冷卻器氨介質(zhì)管路的保溫；

③4臺油冷卻器液氨進(jìn)口管改造：將液氨供液分管從總管頂部接出改為從總管底部接出，并增加過濾器；在每臺油冷卻器液氨進(jìn)口管路的最低點(diǎn)設(shè)置放油閥；

④調(diào)整冷卻器回汽總管坡向熱虹吸氨貯液器的坡度，使其達(dá)到3゜左右。

（2）對氣氨總管的管路進(jìn)行改進(jìn)，具體措施：

①堅(jiān)持貫徹管路最短、管路壓損最小的原則，簡化管路，減少部分彎頭，同時(shí)將管路縮短；

②將原來壓縮機(jī)排氣總管水平段由EL2500升高至EL4500，增加排氣中的潤滑油在豎管中冷凝回流的空間和時(shí)間，從而減少進(jìn)入氣氨系統(tǒng)的油量。

（3）對液氨總管的管路進(jìn)行改進(jìn)，具體措施：

①堅(jiān)持貫徹管路最短、管路壓損最小的原則，簡化管路，減少部分彎頭，同時(shí)將管路縮短；

②將原來配管設(shè)計(jì)中采取底罐外管路液封改為罐內(nèi)液封，同時(shí)將液氨管接入虹吸氨貯液器的形式由底進(jìn)改為頂進(jìn)；

③通過管路改造，確保管路壓力降小于0.02MPa;

（4）對氣氨支管與總管的連接方式進(jìn)行改進(jìn)，具體措施為：

確保所有支管接入總管均采用頂部接入底形式，具體接法按下圖：

（5）在保持熱虹吸氨儲液器與蒸發(fā)式冷凝器之間原有的DN50氣態(tài)平衡管的基礎(chǔ)上，增加DN100的氣態(tài)平衡管，更有利于油冷卻器出來直接回到熱虹吸氨儲液器的氣液兩相流中的氨蒸汽進(jìn)入冷凝器；

（6）在蒸發(fā)式冷凝器單元的水循環(huán)管路上增設(shè)電子除垢裝置，防止(減少)盤管結(jié)垢，保持良好的換熱效果；

（7）強(qiáng)化蒸發(fā)式冷凝器單元中的水量監(jiān)測功能，采取措施保障補(bǔ)水；

（8）所有氨介質(zhì)管路的彎頭一律采用煨彎，彎頭曲率半徑按下表參數(shù)進(jìn)行對比排查和替換：

4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化前后流程示意圖對比

系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化前流程示意圖(僅給出氨介質(zhì)的管線)如下:

5 系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化及管路改造的效果

該企業(yè)在2007年6月底參照上述措施對其-35℃冷凍鹽水站進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)和管路改造的進(jìn)行施工，2007年7月中旬重新開車。截至2007年8月中旬，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行正常，壓縮機(jī)組容量開到100％時(shí)實(shí)測運(yùn)行參數(shù)如下表：

上表數(shù)據(jù)基本說明系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化和管路改造達(dá)到了預(yù)期效果。

參考文獻(xiàn)

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