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活塞式压缩机工艺设计

发布日期:2017-10-30 来源: 中国选矿选煤网 查看次数: 1821
核心提示:  化工生产中为促成流体在管道内按定压力和流速流动,都会用到给流体提供动力源的设备。一般选用泵来运送液体,风机或压缩机输送气体。根据气体的输送压力,低于3x105MPa选用鼓风机,高于该压力则要选用压

  化工生产中为促成流体在管道内按定压力和流速流动,都会用到给流体提供动力源的设备。一般选用泵来运送液体,风机或压缩机输送气体。根据气体的输送压力,低于3x105MPa选用鼓风机,高于该压力则要选用压缩机。

  按工作原理分类,压缩机可分为容积式压缩机和流体动力式压缩机。其中,容积式压缩机根据工作特点又分为往复式和回转式压缩机,而活塞式压缩机属于往复式压缩机的种。活塞式压缩机大多采用电动机拖动,般不调速;气量调节通过补助溶剂装置或顶开进气阀装置,功率损失较大;活塞压缩机适用压力范围广泛,尤其适用于高压或超高压,气量基本不随压力变化而变化,排气不均匀,气流有脉动。相比于离心式压缩机,因其高转速时常采用汽轮机或燃气轮机带动,气量调节常通过调速实现,活塞机具有压缩得到较高压力气体的优点,而伴随着流量调节的难题和超压的危险,如果处理不好,将导致高压气体无法疏通而造成严重后果。本文以河北冀衡压缩为例,结合压缩的工艺流程,解析活塞压缩流量调节问题和异常工况的工艺处理方法。

  1活塞压缩机的流量调节73/320型和4M8K4-36/320的压缩机为例,这2台压缩机都能提供31.4MPa的压力。其中,4M1673/320压缩机特定进口状态下排气量为73m3/h,36/320压缩机特定进口状态下排气量为36m3/h. 73m3的压缩机属于六级压缩。一级进气压力为0.124MPa,六级排气压力为31.4MPa,可计算出各级压缩比约为2.5,按照这个压缩比计算各级气缸的进排气压力值基本与设备方提供的数据相收稿曰期!2014-10-15;责任编辑:牛冬静吻合。

  一级进气为低压半水煤气,首先经过汽水分离器,分离出多余的冷凝水后进入压缩机一级气缸,经压缩从气缸排出后进入缓冲器进行缓冲,再进入冷却器冷却,随后经一级分离器分离出油水,干净的压缩气直接进入二级气缸,以此类推,压缩气从二级气缸排出,经过缓冲、冷却、分离后,将洁净并符合压力要求的气体送往变换工段。三级进气来自脱碳工段,压力比二级排气略有降低,如果管道内水分少可以不添加水分离器,但一定加倒淋,进气经过三四五级气缸压缩,每级压缩后都要经过缓冲、冷却、分离,如此循环,五级压缩后气体达到了洁净和压力要求被送往中压甲醇工段。六级进气来自中压甲醇工段,经压缩、缓冲、冷却、分离后送往合成工段。

  针对生产中送气工段的用气量变化,比如需求气量减小时,压缩机的排气量会出现过剩而发生堆积,从而使排气压力升高。这套工艺采用了旁路调节,分别运用了一回一、二回一、三回一的旁路,三回三、四回三、五回三的旁路和六回六的旁路。

  活塞式压缩机的旁通调节又称进排气连通调节,是指将进气管和排气管用旁通管路加以连通,并在旁通管路上设置旁通阀门,通过控制阀门的开度来达到对排气量的调节。操作人员参照压力表适度打开旁路阀门,使排气管道中的部分气体返回到进气管道,从而减小了排气管道的排气量,使之与工段所需气量相平衡,并保持压力稳定,保证压力满足工艺要求。该调节方法的特点是:装置结构简单,经济性较差。因该调节需将一部分压缩气体通过节流减压送回到吸入口,并进行再次压缩。压缩机对这部分气体进行着重复压缩,增加了功率的消耗。对某些有毒性气体或贵重气体(稀有气体等)的压缩,采用这种调节方法可以避免气体向大气的拆散。

  冀衡压缩采用一回一、二回一、三回一、六回―的旁路调节,同时还采用三回三、四回、五回三的旁路调节,旁路的选择一般要视具体工艺系统而定,类似的设计可以参照成熟的工艺压缩。

  该压缩还有二三通、五六通的旁路,是针对生产中需要减少向其他工段输送气量的情况而设计的。这时,直接打开旁路的阀门并调节开度,使部分排气直接进入下一级进气,实现气体稳态操作。

  2活塞压缩机异常工况工艺处理活塞机压缩一般应用于高压系统,旦出现压力过低或超压而不能及时排除都会造成严重后果。

  成熟的压缩系统都会考虑这些异常工况的工艺解决措施。最普遍的应对超压的情况是在压缩排出管道上或分离器设备自身设置安全阀。因为介质为氢气,属易燃易爆气体,安全阀均采用封闭全启式弹簧安全阀。

  这套工艺在分离器或分离器出口管道上设置了安全阀,把各放空支管汇总到一根放空总管后伸向室外放空。安全阀的起跳压力设置到工艺设计压力的一定百分比,就能实现超压及时排气的目的。本工艺还设置了一放、三放以及二放、五放、六放管道,这些管道上设置手动阀门,管道作为支管共同汇入总管,总管设置安全阀,接入放空缓冲罐,放空缓冲罐再接入放空总管,放空总管与各个压缩机的进口管相连,形成一个循环。此设计是针对生产中遇到停车或检修的情况时,需要放出管道内气体,为避免气体损失,通过上面放空管道把气体收集到总管,等重新运行时再把放空总管内气体作为原料气送至进料管道。这样能够充分利用原料,避免损失。

  对可能出现的低压工况,本套工艺在入段一级进气分离器出口管道上设置了低压报警联锁仪表,如果出现低压低于压缩机允许的最低值,将自动报警并联锁停车。压缩机本身都要设置温度超温报警联锁仪表,以防超温及时报警并联锁停车。

  3结语活塞式压缩机的流量调节通常采用旁通调节又称进排气连通调节,该调节方法装置结构简单,避免贵重或有毒气体向大气的扩散,对于超压工况采用安全泄放措施,并注意收集泄放气体进入压缩机进口进行循环利用,应熟练掌握这些工艺措施并应用于工艺设计中。

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