Успешна примена технологије филтрирања за уклањање лака у петрохемијским великим јединицама

Одељење за управљање опремом, Синопец Иизхенг Цхемицал Фибер Цо., Лтд. 211900

Апстрактан: Овај рад анализира абнормалне узроке великих турбо експандер јединица, предлаже низ мера за решавање проблема и схвата тачке ризика и превентивне мере рада.Применом технологије уклањања лака елиминишу се потенцијалне скривене опасности и обезбеђује се интринзична безбедност јединице.

1. преглед

Јединица ваздушног компресора у фабрици ПТА од 60 т/а компаније Иизхенг Цхемицал Фибер Цо., Лтд. је опремљена опремом из Немачке МАН Турбо.Јединица је јединица три у једном, у којој је јединица ваздушног компресора вишеосовинска петостепена турбинска јединица, кондензациона парна турбина се користи као главна погонска машина јединице ваздушног компресора, а турбо експандер је користи се као јединица ваздушног компресора.Машина за помоћни погон.Турбо експандер усваја високо и ниско двостепено проширење, сваки има усисни и издувни отвор, а радно коло има тросмерно радно коло (погледајте слику 1)

Слика 1 Поглед на пресек јединице за проширење (лево: страна високог притиска; десно: страна ниског притиска)

Главни параметри перформанси турбо експандера су следећи:

Бочна брзина високог притиска је 16583 о/мин, а брзина са стране ниског притиска је 9045 о/мин;називна укупна снага експандера је 7990 КВ, а брзина протока је 12700-150450-кг/х;улазни притисак је 1,3Мпа, а издувни притисак је 0,003Мпа.Улазна температура на страни високог притиска је 175°Ц, а температура издува је 80°Ц;температура улаза на страни ниског притиска је 175°Ц, а температура излаза је 45°Ц;сет нагибних јастучића се користи на оба краја бочних зупчаника високог притиска и ниског притиска. Лежајеви, сваки са по 5 јастучића, цев за довод уља може да уђе у уље на два начина, а сваки лежај има једну рупу за довод уља, кроз 3 групе од 15 млазница за убризгавање уља, пречник улазне млазнице за уље је 1,8 мм, има 9 рупа за поврат уља за лежај, ау нормалним околностима се користи 5 портова и 4 блока.Ова јединица три у једном усваја метод присилног подмазивања централизованог снабдевања уљем из станице за уље за подмазивање.

2. Проблеми са посадом

У 2018. години, како би се испунили захтеви за емисију ВОЦ, у уређај је додата нова ВОЦ јединица за третирање заосталог гаса оксидационог реактора, а обрађени остатак гаса је и даље убризгаван у експандер.Пошто се бромидна со у оригиналном отпадном гасу оксидује на високој температури, постоје бромидни јони.Да би се спречило да се бромидни јони кондензују и одвоје када се заостали гас шири и ради у експандеру, то ће изазвати корозију на експандеру и пратећој опреми.Због тога је потребно повећати јединицу за проширење.Улазна температура и температура издува на страни високог притиска и на страни ниског притиска (види табелу 1).

Табела 1 Листа радних температура на улазу и излазу експандера пре и после ВОЦ трансформације

Пре ВОЦ трансформације, температура бочног лежаја без радног кола на крају ниског притиска била је стабилна на око 80°Ц (алармна температура лежаја овде је 110°Ц, а висока температура је 120°Ц).Након што је трансформација ВОЦ започета 6. јануара 2019. године, температура бочног лежаја без ротора на крају ниског притиска експандера је полако расла, а највиша температура је била близу највише пријављене температуре од 120°Ц, али параметри вибрација се нису значајно променили током овог периода (видети слику 2).

Слика 2 Дијаграм брзине протока експандера и вибрација и температуре осовине без погона

1 – проточни вод 2 – крајњи вод без погона 3 – вибрациони вод непогонског вратила

3. Анализа узрока и метода лечења

Након провере и анализе тренда флуктуације температуре лежајева парне турбине и елиминисања проблема са приказом инструмената на лицу места, флуктуација процеса, статичког преноса хабања четкица парне турбине, флуктуација брзине опреме и квалитета делова, главни разлози за температурне флуктуације лежајева су:

3.1 Разлози за пораст температуре бочног лежаја без радног кола на крају ниског притиска експандера

3.1.1 Прегледом демонтаже утврђено је да су растојање између лежаја и вратила и зазор између зубаца зупчаника нормални.Осим сумњивог лакирања на површини лежаја без радног кола на крају ниског притиска експандера (погледајте слику 3), нису пронађене абнормалности на другим лежајевима.

Слика 3. Физичка слика лежаја без погона и кинематичког пара експандера

3.1.2 Пошто је уље за подмазивање замењено мање од годину дана, квалитет уља је прошао тест пре вожње.Како би отклонили недоумице, компанија је послала уље за подмазивање професионалној компанији на тестирање и анализу.Професионална компанија потврђује да је додатак на носивој површини рани лак, МПЦ (индекс склоности лаку) (види слику 4)

Слика 4 Извештај о анализи технологије праћења уља коју је издала професионална технологија за праћење уља

3.1.3 Уље за подмазивање које се користи у експандеру је турбинско уље Схелл Турбо бр. 46 (минерално уље).Када је минерално уље на високој температури, уље за подмазивање се оксидира, а производи оксидације се скупљају на површини чауре лежаја и формирају лак.Минерално уље за подмазивање се углавном састоји од угљоводоничних супстанци, које су релативно стабилне на собној температури и ниској температури.Међутим, ако се неки (чак и веома мали број) молекула угљоводоника подвргну реакцијама оксидације на високим температурама, други молекули угљоводоника ће такође проћи кроз ланчане реакције, што је карактеристика ланчаних реакција угљоводоника.

3.1.4 Техничари опреме спровели су истраживања око носача тела опреме, хладног напрезања улазних и излазних цевовода, детекције цурења уљног система и интегритета температурне сонде.И заменио је сет лежајева на крају без погона на страни ниског притиска експандера, али након месец дана вожње температура је и даље достигла 110 ℃, а затим је дошло до великих флуктуација у вибрацијама и температури.Урађено је неколико подешавања како би се приближили условима пре реконструкције, али готово без икаквог ефекта (види слику 5).

Слика 5 Тренд графикон повезаних индикатора од 13. фебруара до 29. марта

произвођач МАН Турбо, под тренутним условима рада експандера, ако је запремина усисног ваздуха стабилна на 120 т/х, излазна снага је 8000кв, што је релативно близу оригиналне пројектоване излазне снаге од 7990кв под нормалним радним условима;Када је запремина ваздуха 130 т/х, излазна снага је 8680кв;ако је запремина усисног ваздуха 1 46 т/х, излазна снага је 9660кв.Пошто рад на страни ниског притиска чини две трећине експандера, страна ниског притиска експандера може бити преоптерећена.Када температура пређе 110 °Ц, вредност вибрација се драстично мења, што указује да је новоформирани лак на површини вратила и чауре лежаја изгребан током овог периода (види слику 6).

Слика 6 Табела равнотеже снаге јединице за проширење

3.2Механизам анализе постојећих проблема

3.2.1 Као што је приказано на слици 7, може се видети да је укључени угао између благог правца вибрације упоришта блока плочица и хоризонталне координатне линије у координатном систему β , угао замаха блока плочица је φ , и систем лежаја нагибне подлоге састављен од 5 плочица, када је плочица подвргнута притиску уљног филма, пошто ослонац јастучића није апсолутно круто тело, положај упоришта јастучића након деформације компресије ће произвести мали помак дуж геометријског правца предоптерећења због крутости упоришта, чиме се мијења зазор лежаја и дебљина уљног филма [1^] .

Сл.7 Координатни систем једног јастучића нагибног лежаја

3.2.2 Са слике 1 се може видети да је ротор конзолна гредна конструкција, а радно коло главна радна компонента.Пошто је страна радног кола погонска страна, када се гас шири да би обавио посао, ротирајућа осовина на страни радног кола је у идеалном стању у чаури лежаја због ефекта пригушења гаса, а размак уља остаје нормалан.У процесу спајања и преноса обртног момента између великог и малог зупчаника, са овим као упориштем, радијално слободно кретање бочне осовине без радног кола биће ограничено под условима преоптерећења, а њен притисак филма за подмазивање је већи од притиска других лежајеви, чинећи ово место подмазаним. Крутост филма се повећава, брзина обнављања уљног филма се смањује, а топлота трења се повећава, што резултира лакирањем.

3.2.3 Лак у уљу се углавном производи у три облика: оксидација уља, „микро-сагоревање“ уља и локално високотемпературно пражњење.Лак би требало да буде узрокован „микро-сагоревањем“ уља.Механизам је следећи: одређена количина ваздуха (углавном мање од 8%) ће бити растворена у уљу за подмазивање.Када се прекорачи граница растворљивости, ваздух који улази у уље ће постојати у уљу у облику суспендованих мехурића.Након уласка у лежај, високи притисак узрокује да се ови мехурићи подвргну брзој адијабатској компресији, а температура течности брзо расте да изазове адијабатско „микро-сагоревање“ уља, што доводи до екстремно малих нерастворљивих материја.Ови нерастворљиви састојци су поларни и имају тенденцију да се пријањају за металне површине и формирају лакове.Што је притисак већи, то је мања растворљивост нерастворљиве материје и лакше се таложи и таложи да би се формирао лак.

3.2.4 Са формирањем лака, дебљину уљног филма у неслободном стању заузима лак, а истовремено се смањује брзина обнављања уљног филма, а температура постепено расте, што се повећава. трење између површине чауре лежаја и вратила, и нанесеног лака узрокује Лоше одвођење топлоте и пораст температуре уља доводе до високе температуре чауре лежаја.На крају, чаура се трља о лак, што се манифестује у насилним колебањима вибрација осовине.

3.2.5 Иако МПЦ вредност уља за експандер није висока, када постоји лак у систему уља за подмазивање, растварање и таложење честица лака у уљу је ограничено због ограничене способности уља за подмазивање да се раствори честице лака.То је систем динамичке равнотеже.Када достигне засићено стање, лак ће висити на лежају или плочици лежаја, узрокујући температурне флуктуације подлоге лежаја, што је главна скривена опасност која утиче на безбедан рад.Али зато што пријања за подлогу лежаја, то је један од разлога за пораст температуре лежишта.

4 Мере и противмере

Уклањање накупљања лака на лежају може осигурати да лежај јединице ради на контролисаној температури.Кроз истраживање и комуникацију са многим произвођачима опреме за уклањање лака, изабрали смо Кунсхан Винсонда, која има добар ефекат употребе и репутацију на тржишту, за производњу ВВД-ИИ електростатичке адсорпције + адсорпције смоле, што је сложена опрема за уклањање лака за уклањање боје.мембрана.

Пречистачи уља серије ВВД-ИИ ефикасно комбинују технологију пречишћавања електростатичком адсорпцијом и технологију јонске размене, решавају растворени лак путем адсорпције смоле и решавају исталожени лак електростатичком адсорпцијом.Ова технологија може да минимизира садржај муља за кратко време. У кратком периоду од неколико дана, оригинални систем за подмазивање који садржи велику количину муља/лака може се вратити у најбоље радно стање, а проблем спорог пораста температура потисног лежаја узрокована лаком може се решити.Може ефикасно уклонити и спречити растворљив и нерастворљив уљни муљ који настаје током нормалног рада парне турбине.

Његови главни принципи су следећи:

4.1 Јоноизмењивачка смола за уклањање раствореног лака

Јоноизмењивачка смола се углавном састоји од два дела: полимерног скелета и групе за измену јона.Принцип адсорпције је приказан на слици 8,

Слика 8 Принцип адсорпције смоле у ​​интеракцији јона

Група размене је подељена на фиксни део и покретни део.Фиксни део је везан за полимерну матрицу и не може се слободно кретати и постаје фиксни јон;покретни део и фиксни део се комбинују јонским везама да би постали изменљиви јон.Фиксни и мобилни јони имају супротна наелектрисања.Код чауре лежаја, покретни део се разлаже на слободно покретне јоне, који се размењују са другим производима разградње са истим набојем, тако да се спајају са фиксним јонима и чврсто се адсорбују на бази размене.На групи се односи на уље, растворени лак уклоњен адсорпцијом јоноизмењивачке смоле.

4.2 Технологија електростатичке адсорпције за уклањање суспендованог лака

Технологија електростатичке адсорпције углавном користи високонапонски генератор да генерише високонапонско електростатичко поље да поларизује загађене честице у уљу како би се показало позитивно и негативно наелектрисање.Неутралне честице се истискују и померају наелектрисаним честицама, а на крају се све честице адсорбују и причвршћују за колектор (види слику 9).

Слика 8 Принцип технологије електростатичке адсорпције

Технологија електростатичког чишћења уља може уклонити све нерастворљиве загађиваче, укључујући честице нечистоћа и суспендоване лаке настале деградацијом уља.Међутим, традиционални филтерски елементи могу уклонити само велике честице са одговарајућом прецизношћу, и тешко је уклонити субмикроне ниво суспендовани лак .

Овај систем може у потпуности да реши таложење лака и таложено на подлози лежаја, чиме се у потпуности решава утицај температуре подлоге лежаја и промене вибрација изазваних лаком, тако да јединица може да ради стабилно током дужег временског периода.

5. Закључак

ВСД ВВД-ИИ јединица за скидање лака је пуштена у употребу, кроз две године посматрања рада, температура лежаја је увек одржавана на око 90°Ц, а јединица је остала у нормалном раду.Пронађен је филм лака (види слику 10).

Физичка слика демонтаже лежаја након уградње уклањање лака

опрема

референце:

[1] Лиу Сијонг, Сјао Жонгхуи, Јан Жијонг и Чен Жуђие.Нумеричка симулација и експериментално истраживање динамичких карактеристика осовинских еластичних и пригушујућих лежајева нагибне подлоге [Ј].Кинески часопис за машинство, октобар 2014, 50(19):88.