氯堿廠－３５℃冷凍鹽水站的系統設計優化及管路改造

摘 要：對某氯堿企業-35℃冷凍鹽水站系統中存在的問題進行了較綜合的分析，有針對性的提出了系統設計優化和管路改造的措施，并取得了預期效果。

關鍵詞：系統設計優化；管路改造；熱虹吸油冷卻系統

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

1 前言及系統存在的問題

某企業在缺水地區新建10萬噸/年燒堿暨10萬噸PVC/年項目配套建設了-35℃冷凍鹽水站，其主要組成為熱虹吸式螺桿壓縮機組、蒸發式冷凝器、熱虹吸氨貯液器和熱虹吸蒸發器等單元，熱虹吸式螺桿壓縮機組配備熱虹吸油冷卻系統。制冷劑為液氨（R717），載冷劑為乙二醇溶液。在成功開車后運轉一年多當中，先后出現了以下問題：

（1）壓縮機組的油溫過高，經常超溫導致壓縮機組自動停車；

（2）高壓機跑油（使用三個月左右即需加一次油）；

（3）熱虹吸蒸發器的列管表面涂覆有乳狀物；

（4）壓縮機組能力達到100%時，蒸發式冷凝器出來的液氨溫度超過30℃；

（5）高壓機排氣壓力過高，經常超壓導致壓縮機組自動停車。

以上問題的出現及存在，導致冷凍站經常無法正常運轉，嚴重影響了各用冷工段的正常生產。

2 原因分析

經過對已建成的-35℃冷凍鹽水站進行現場勘查，結合同類型冷凍鹽水站的運行情況進行綜合分析，出現以上問題的可能原因整理如下表：

3 系統優化設計與管路改造

針對該冷凍站存在的問題以及可能的原因，決定對-35℃冷凍鹽水站的相關單元進行針對性的系統優化設計和管道整改，具體措施如下：

（1）熱虹吸油冷卻系統

①進入4臺油冷卻器液氨總管的直徑由原來的DN50改為DN80，增加液氨的供應量；同時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保證液氨的供應量；

②取消進出油冷卻器氨介質管路的保溫；

③4臺油冷卻器液氨進口管改造：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口管路的最低點設置放油閥；

④調整冷卻器回汽總管坡向熱虹吸氨貯液器的坡度，使其達到3゜左右。

（2）對氣氨總管的管路進行改進，具體措施：

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

②將原來壓縮機排氣總管水平段由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間，從而減少進入氣氨系統的油量。

（3）對液氨總管的管路進行改進，具體措施：

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

②將原來配管設計中采取底罐外管路液封改為罐內液封，同時將液氨管接入虹吸氨貯液器的形式由底進改為頂進；

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行改進，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式冷凝器之間原有的DN50氣態平衡管的基礎上，增加DN100的氣態平衡管，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入冷凝器；

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

（7）強化蒸發式冷凝器單元中的水量監測功能，采取措施保障補水；

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

4 系統設計優化前后流程示意圖對比

系統設計優化前流程示意圖(僅給出氨介質的管線)如下:

5 系統設計優化及管路改造的效果

該企業在2007年6月底參照上述措施對其-35℃冷凍鹽水站進行系統優化設計和管路改造的進行施工，2007年7月中旬重新開車。截至2007年8月中旬，整個系統運行正常，壓縮機組容量開到100％時實測運行參數如下表：

上表數據基本說明系統設計優化和管路改造達到了預期效果。

參考文獻

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