普光凈化廠膨脹機組入口過濾器技術(shù)改造綜述

宋雷

摘 要：針對普光天然氣凈化廠膨脹機組運行中遇到的問題，在考慮機組入口過濾精度及過濾壓差的情況下，消聲過濾器的改造采用了國際最先進的微孔吸聲方法，并結(jié)合聲屏障方案進行降噪優(yōu)化處理。該消音過濾器消音效果好、結(jié)構(gòu)簡單、耐腐蝕、耐高低溫、對流過其內(nèi)部的流體阻力小，且具有過濾系統(tǒng)雜質(zhì)、凈化系統(tǒng)、對環(huán)境無危害等作用。

關(guān)鍵詞：膨脹機組;消音器;過濾器;節(jié)能降噪

中圖分類號： TH-39 ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼： A ? ? ? ? ? ?文章編號： 1673-1069（2017）01-157-2

1 ?課題研究背景

中原油田普光凈化廠6000m3/N2空分設(shè)備膨脹機組制動風(fēng)機入口由于未采用消聲設(shè)備，造成啟機時噪音過大（100～120dB），影響員工身心健康。同時膨脹機組運行過程中存在過濾精度低，引發(fā)大氣中水及大量污染顆粒直接進入機組內(nèi)部，對機組葉輪、葉片等轉(zhuǎn)子組件產(chǎn)生腐蝕及磨損，影響轉(zhuǎn)子動平衡，機組運行存在較大安全隱患。

2 ?課題研究內(nèi)容

針對上述問題，結(jié)合裝置現(xiàn)場機組運行實際，我們與技改廠家技術(shù)人員就相關(guān)問題進行分析探討，明確改造目的，出具技改方案。

2.1 消音過濾器改造目標(biāo)

①改造后的消音過濾器一經(jīng)投用，設(shè)備噪音≤85dB;

②綜合考慮消聲過濾器對機組動力性能的影響，保證技改后過濾器壓差≤35kPa;

③消聲過濾器過濾精度≥50um。

2.2 消音過濾器技改方案

2.2.1 ?采用微孔吸聲方法

在板厚小于1.0mm的薄板上穿孔徑≤1.0mm的微孔，穿孔率為1%～5%，后部留有一定的厚度（5～20cm）空氣層，該層不裝填任何吸聲材料，構(gòu)成微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)，利用其低聲質(zhì)量、高聲阻性能吸收聲波中的高強頻。同時在穿孔板后間隔一定距離填裝吸聲棉，進一步達到降噪目的，運行結(jié)果表明技改后其吸聲系數(shù)增大，吸收頻帶寬，壓力損失小，氣流再生噪聲低，且易于控制。

2.2.2 ?結(jié)合聲屏障吸聲進行優(yōu)化

聲波在傳播過程中，遇到障礙（聲屏障）時，就會發(fā)生反射、透射和繞射三種現(xiàn)象。屏障能夠阻止直達聲的傳播，并使繞射聲有足夠的衰減，而透射聲的影響可以忽略不計。在聲源和接收點之間插入一個聲屏障，聲波只能從屏障上方繞射過去，而在其后形成一個聲影區(qū)域，聲屏障原理示意圖見1。

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圖1 ?聲屏障原理示意圖

3 ?消音過濾器技術(shù)改造方案

①過濾器外形尺寸為230*380，過濾器精度為20～50um，共用8組;過濾器中部進氣管采用DN250無縫鋼管，外部支架用槽鋼80作為支撐;外部密封板采用4mm鋼板，上部吸聲桶8組采用3mm不銹鋼沖孔和120目不銹鋼絲組合，用法蘭和消聲部位連接，中間充滿吸聲棉材料;下部8組空氣過濾器周邊用鋼絲網(wǎng)密封;差壓顯示裝置從風(fēng)機進口頂端放引流小管到末端;消音過濾器油漆采用灰色純酸磁漆。消音過濾器的設(shè)計與制造按照“4.0”款所列標(biāo)準與規(guī)范執(zhí)行，滿足原機組的使用要求，保證消音過濾器的制造質(zhì)量。過濾器實物圖、濾芯見圖2。

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圖2 ?消聲過濾器實物圖、濾芯

②利用分餾塔現(xiàn)有的200*200H型鋼作為支架，將消聲過濾器固定在型鋼之上。

③將現(xiàn)場DN250無縫鋼管及90度彎頭避開現(xiàn)場支架;與消聲過濾器進口法蘭連接。 膨脹機組消聲過濾器安裝示意圖、實物圖見圖3。

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圖3 ?膨脹機組消聲過濾器安裝示意圖、實物圖

4 ?膨脹機組消音過濾器技術(shù)改造前后數(shù)據(jù)對比

[性能指標(biāo)＼&技術(shù)改造前＼&技術(shù)改造后＼&綜合效果＼&機組入口壓降＼&2～8kPa＼&10～18kPa＼&改造后的消音過濾器在降噪的同時，綜合考慮了過濾精度和壓降，整機性能得到了優(yōu)化，確保了膨脹機組的平穩(wěn)運行。＼&噪音指數(shù)＼&100～120dBA＼&75dB～85dBA

（高音消除）＼&過濾精度＼&150～212um＼&20～50um＼&]

5 ?消音過濾器技術(shù)改造經(jīng)濟、社會效益

5.1 經(jīng)濟效益

①檢維修方便：該消音過濾器拆卸方便，可有效避免正常工況下檢維修與生產(chǎn)之間的矛盾。

②濾塵效果好：技改6個月后，機組拆檢結(jié)果表明：膨脹機組葉輪、葉片無磕碰及積碳現(xiàn)象，濾塵效率達到98%，期間機組運行平穩(wěn)未發(fā)生非正常停機事件。

5.2 社會效益

改造后機組周邊環(huán)境噪音≤85dB，過濾器壓差≤35kPa，消聲過濾器過濾精度≥50um，保證員工身心健康同時，機組運行工況得到優(yōu)化。

6 ?結(jié)語

綜上，普光凈化廠采用的消音過濾器可有效降低流體中雜質(zhì)，兼具降噪效果，可確保機組安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)運行，具有明顯的經(jīng)濟效益和社會效益，值得推廣。

參 考 文 獻

[1] 卞蓮芳，劉鋒，劉洋，張賀艷.大型天然氣凈化裝置安全聯(lián)鎖技術(shù)研究[J].廣東化工，2013，15：151-152.

[2] 姜好.長輸天然氣管網(wǎng)拓撲可靠性與城市天然氣需求概率分布[D].西南石油大學(xué)，2015.