PVC干燥粉料輸送系統的技術改造

王忠發，趙國壁

（陜西金泰氯堿化工有限公司，陜西 榆林 718100）

PVC干燥粉料輸送系統的技術改造

王忠發，趙國壁

（陜西金泰氯堿化工有限公司，陜西 榆林 718100）

通過計算，對陜西金泰氯堿化工公司干燥粉料輸送系統由于夏天環境溫度高所引起的壓力升高問題進行了技術改造，并達到了預期效果。

PVC；干燥裝置；粉料輸送；工藝改進；夾套管

1 PVC干燥氣流輸送系統工藝現狀

陜西金泰氯堿化工公司PVC干燥氣流輸送系統采用開式壓送方式，輸送設計能力為17 t/h,以壓縮空氣作為動力源。空氣在羅茨風機出口經消音器降噪、壓縮冷卻、風機出口過濾器凈化后，送入氣流輸送管道，通過在線噴射器將由旋轉加料器加入的PVC物料送入輸送管道中。最初設計是，當出口壓力升高，大于羅茨風機的輸出壓力89 kPa時，自動保護裝置動作，羅茨風機跳，但旋轉加料器RV-101繼續下料，需人工停止旋轉加料器RV-101，因此，造成粉料輸送管道堵塞，干燥降量，處理起來費時費工，影響PVC產量。通過改進，當羅茨風機出口壓力大于89 kPa時，旋轉加料器RV-101首先連鎖停止下料，6 s后如果出口壓力仍高于89 kPa，自動保護裝置再動作，羅茨風機停運。為解決在夏天環境溫度高引起的壓力升高問題，采取在羅茨風機出口管線通過噴淋一次水降低羅茨風機的出口溫度的辦法，在一定程度上降低了羅茨風機的出口壓力。從運行情況來看，效果不明顯且噴淋的一次水隨地面地溝直排進入污水系統，增加了廢水的排放量。

2 工藝改進

通過現場設備方位得知，羅茨風機與風機冷卻器的距離為10 m，在夏天不增加一次水總量的情況下降低羅茨風機的出口壓力，改進在羅茨風機出口管線及消音器上的噴淋一次水為在羅茨風機出口室外管線增加一次水的冷卻夾套套管，套管直徑為300 mm，長度為 4 m，入口用 ?57 mm×3.5 mm的一次水管線作為進水，出口接入循環水出口。由于一次水壓力大于循環水出口壓力，不用擔心循環水進入一次水系統。改進前后的工藝流程示意圖分別見圖1、圖 2。

3 有關物料衡算

3.1 夾套管的物料計算

設進夾套的一次水的溫度t1為17℃，出夾套水的溫度為t2，壓縮空氣進管線的溫度T1為110℃，出管線的溫度為T2。由物料的熱量守衡式得：

cp2為水的比熱，4.2 kJ/kg·℃；cp1為空氣比熱，1.009 kJ/(kg·℃)；羅茨風機的體積流量為45.7 m3/min；取110℃時的空氣密度為0.946 kg/m3；則，羅茨風機夾套內空氣的質量流量 qm1=45.7×60×0.946=2.594×103（kg/h）

取一次水的流速為1.5 m/s，夾套內水的質量流量 qm2=π×D2/4×1.5×3 600×103=3.14×0.052/4×1.5×3 600×103（kg/h）=1.06×104（kg/h）

夾套內水的體積流量 qm3=3.14×D2/4×1.5×3 600（m3/h）=3.14×0.052/4×1.5×3600（m3/h）=10.6（m3/h）

將 T1、t1、cp2、cp1、qm1、qm2代入式（1），可得

對于逆流換熱可由傳熱的基本方程式得：

取夾套內空氣的給熱系數 λ1=100 W/（m2·℃），冷卻水的給熱系數 λ2=1 500 W/（m2·℃）， 管壁熱阻忽略，則傳熱系數K為，

傳熱面積 A=π×D×L=3.14×0.2×4（m2）=2.512 （m2）

將 K、A 代入（3）得

聯立（2）、（4），可得 t2為 20℃時，T2為 59℃。

在忽略夾套內溫度變化對體積的影響的情況下，由理想氣體狀態方程可知：溫度與壓力成正比，由 P1/P2=T1/T2可知 P2=T2/T1×P1=（273+59）/（273+110）×89（kP）=76.4 （kP），即羅茨風機的出口壓力達到76.4 kP，低于風機報警起跳壓力時，降壓效果明顯。而出夾套的一次水回水的溫度t2為20℃，進入循環水系統后，不會對循環水的溫度產生任何影響。

3.2 一次水的物料計算

現有的冷卻補水管為?32 mm×3.5 mm，取一次水的流速為 1.5 m/s，則每小時的流量（Q）=π×D2/4×v×3 600 （m3/h）=3.14×0.0252/4×1.5×3 600 （m3/h）=2.65（m3/h），按1年4個月的高溫天氣，每月按30天計算，則每年需用一次水量（W）=2.65×24×30×4 （m3）=7 632 （m3）。

4 預期效果

（1）不會造成一次水用量的增加。在夏天高溫時，因環境溫度高，蒸發量大，為保證循環水水質和液位，需向循環水池補水60 m3/h。技改后，一次水10.6 m3/h進入循環水系統再利用，即循環水少補水10.6 m3/h。

（2）由物料計算知，技改前，每年需向污水系統多排放7632m3的污水，技改后，無此項用水和排水。

（3）改變冷卻位置后，克服現場管線露天噴淋、傳熱面積小、對管線的腐蝕嚴重的弊端，符合文明生產的要求。

（4）通過降低羅茨風機的出口溫度達到降低羅茨風機出口壓力，有效減少了因風機出口壓力上升而引起的停車次數，對穩定后續生產有一定作用，但對風機本身來說卻起不到實際的保護作用。另外，由于壓力監測點遠離風機出口一側，測量值會低于實際值，而在冷卻作用下表現出的溫度壓力正常，有可能掩蓋風機超限運行的情況，長而久之，風機就會發生故障。為在確保生產正常的前提下有效地降低風機的出口壓力，保護設備長期運行，最好的辦法是降低風機入口空氣溫度，或是選用風量大、出口壓力低的風機。在現有的條件下，2010年6月，通過在B羅茨風機的入口處加裝1臺空氣冷卻器，用一次水作為冷卻介質，降低了羅茨風機入口氣溫，從運行情況看，效果良好。

Technical reformation of PVC dry powder conveying system

WANG Zhong-fa，ZHAO Guo-bi
（Shanxi Jintai Chlor－alkali Chemical Co.，Ltd.， Yulin 718100，China）

The solution of pressure rising at elevated temperature in summer was put forward.After technical transformation，reduced the sewage discharge and improved the production environment.

PVC；dry plant；powder conveying；technical transformation；jacket tube

TQ325.3

B

1009－1785(2012)02-0007-02

王忠發，陜西金泰氯堿化工有限公司PVC分廠聚合工段班長。

2011-10-14