變壓吸附真空泵用水量高的原因分析與處理

蒲小玲

摘 要：對(duì)變壓吸附真空泵用水量高的原因進(jìn)行了分析、處理，確保設(shè)備維持正常工作狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：真空泵；液封；阻力

我公司變壓吸附提純二氧化碳裝置采用真空解析工藝，真空泵為水環(huán)式。其入口端是六臺(tái)交替工作的吸附塔，始終有一臺(tái)吸附塔處于抽真空狀態(tài)，真空泵將吸附塔從逆放末的0.04Mpa抽到-0.060Mpa，完成吸附塔再生的最后步驟。真空泵出口的二氧化碳?xì)怏w和部分游離水經(jīng)過(guò)V104罐進(jìn)行初步的氣液分離后，液體返回到真空泵泵殼中作為液封，氣體進(jìn)入旋風(fēng)分離器，進(jìn)行氣液再次分離后，液體通過(guò)旋分下部的液相管線返回V104中，循環(huán)利用，達(dá)到節(jié)約用水的目的。分離出的氣體經(jīng)旋分上部管線進(jìn)入V103氣體儲(chǔ)罐中，并最終送入到壓縮機(jī)的入口，而V103分離下來(lái)的游離水通過(guò)其底部的排污閥排到界外。具體工藝流程圖件下圖。

1 問(wèn)題回顧

生產(chǎn)調(diào)查中發(fā)現(xiàn)用來(lái)給水環(huán)式真空泵供水的V104罐水位下降太快，每月用水量在1800噸左右，由于水封液位不能保證，真空泵的運(yùn)行不平穩(wěn)，入口真空度達(dá)不到要求，從而影響變壓吸附裝置的正常運(yùn)行。經(jīng)過(guò)分析我們認(rèn)為可能有兩個(gè)原因：一是由于分離器V104、旋風(fēng)分離器內(nèi)部絲網(wǎng)損壞造成分離效果差；二是V104與旋分之間的氣相管線阻力太大，超出了旋分氣相入口管線的下緣與V104內(nèi)部液面之間的凈液柱高度，V104中的水被壓入旋分中，超過(guò)旋分中的水被不斷吹走，V104不能維持正常液位。

經(jīng)過(guò)停產(chǎn)檢查發(fā)現(xiàn)分離器V104內(nèi)部絲網(wǎng)完好，分離器設(shè)計(jì)沒有問(wèn)題。因此我們需要對(duì)第二種可能進(jìn)行分析計(jì)算，核對(duì)分離器出口氣相管線阻力大小。

2 管線阻力核算

由于真空泵入口壓力成周期性變化，而真空泵性能參數(shù)為：吸入絕壓3.3～101.3KPa，排氣壓力為101.3 KPa時(shí)，吸入氣量為22.5～53.6m3/min。正常狀態(tài)下瞬間最大氣量進(jìn)行相應(yīng)的理論計(jì)算。

2.1 分離器V104出口氣相管線氣體流型的確定

在水環(huán)式真空泵在改造之前，V104壓力經(jīng)實(shí)測(cè)得出的數(shù)據(jù)是：0.055Mpa。

氣體的粘度隨溫度升高而增大，氣體粘度隨壓力增加而增加得很少，在一般工程計(jì)算中壓力變化不大時(shí)壓力變化對(duì)粘度的影響常是忽略的。

水環(huán)式真空泵的工作壓力不是高壓，所以混合氣的粘度可以計(jì)算為：

因此分離器V104氣相出口DN150管線中，氣體的流動(dòng)為湍流狀態(tài)

2.2 分離器V104出口氣相管線流體阻力的核算

從計(jì)算數(shù)據(jù)能看出在V104罐正常供水的情況下，壓差水頭已經(jīng)超過(guò)旋分的進(jìn)氣口。

通過(guò)以上大量數(shù)據(jù)分析闡述，詳細(xì)的介紹了變壓吸附真空泵用水量高的處理。這就要求我們?cè)谝院蟮墓ぷ髦胁粩嗟乜偨Y(jié)及實(shí)踐，為我公司的安全及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及機(jī)組的穩(wěn)發(fā)滿發(fā)作出我們應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]孫磊.真空泵制冷裝置水位控制及故障分析[J].電力安全技術(shù)，2012（10）.

[2]解楊華.水環(huán)真空泵參數(shù)化設(shè)計(jì)與CAD系統(tǒng)開發(fā)[D].東北大學(xué)，2009（6）.

[3]羅延民.如何提高水環(huán)式真空泵運(yùn)行機(jī)械效率的探討[J].科技傳播，2011（2）.