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天然气压缩机后空冷器的基本结构和选择

天然气压缩机后空冷器的基本结构和选择
天然气压缩机后空冷器的基本结构和选择

天然气压缩机后空冷器的基本结构和选择

空冷器主要由以下部分组成(如图一):

1、换热管束

2、空气驱动装臵,如风扇或鼓风机等。

3、风扇或鼓风机等的动力装臵

4、空气驱动装臵与换热管束之间的风道。

5、支撑结构。

6、维护管汇和风扇的走道、梯子(可选)。

7、控制排气温度的导向栅板(可选)。

8、控制温度和节省能量的可调风扇轮毂(可选)。

换热管束由换热管、支架、管汇、框架组成(如图二)。通常采用翅片形式来扩大换热管与空气的换热面积,以补偿大气压下空气的低导热系数和风扇在合理能耗下的低转速。翅片通常为铝制,导热性好、制造成本低,它与换热管的连接主要有三种形式(如图三):

1、挤压成型

先将铝管紧密套在换热管上成为一整体,然后利用机械模具挤压外层铝套管形成翅片。

2、嵌入缠绕

先在换热管外壁刻出螺旋槽纹,然后将铝片螺旋缠绕嵌入沟槽,同时挤压沟槽边缘嵌紧铝翅片根部。

3、直接缠绕

将铝片直接螺旋缠绕在换热管上,并使根部平折紧贴换热管。

为了提高换热效率,有时将翅片边缘切成齿状,但它会增加空气的流动压差和动力消耗。

散热翅片的选择非常关键,它取决于成本、操作温度和大气条件。不同的类型有不同的热传导和流动压差特征。挤压成型翅片可以保护换热管避免大气腐蚀,在空冷器整个使用期内保持恒定的传热效率,特别适用于温度高达600 o F 的场合。嵌入缠绕翅片也能始终保持预定的传热效率,适用于温度高于600 o F 低于750 o F的场合。直接缠绕翅片适用于温度低于250 o F的场合,但是随时间

推移翅片与换热管的连接会松弛,传热效率就难以预测,建议对直接缠绕翅片的传热效率给予折减,以弥补这种缺陷。实践中最经济的做法是按若干标准设计来制造翅片换热管。换热管长度一般6~60英尺,直径5/8~6英寸,最常用的是1英寸。翅片高度5/16~1英寸,厚度0.01~0.035英寸,每英寸换热管长缠绕7~11圈,翅片扩大的面积与换热管表面积之比为7:1~25:1。管束通常安排成矩形,由2~10排翅片换热管组成,特殊情况下可以多达30排。换热管端部成三角排列,中心距为2~2.5倍管径,管束间空气流动的净面积为平面面积的50%。在实践可行的范围内,换热管越长、排数月多,则平面单位面积内的传热表面的成本就越低。

空冷器通常都采用轴流风扇,有鼓风式和引风式两种。为了防止机械故障和便于控制,一组管束通常都7:1配两台风扇。均匀分布流过管束的空气对保持预定的、一致的热传递至关重要,通过保持足够的风扇覆盖面积和足够的横跨管束静压损来实现这一点。好的做法是保持风扇投影面积至少等于管束投影面积的40%,横跨管束的静压损至少是风扇外环罩处动压损的3.5倍。对于双风扇的空冷器一般假定换热管长度与管束宽度之比为3~3.5,管束至少4排,空气流通净面积是管束投影面积的50%。风扇直径范围3~60英尺,可以有2~20个叶片,材质可以是木、钢、铝、玻璃纤维强化塑料,可以是空心也可以是实心,空心叶片目前最受欢迎。叶片边缘可以是直线也可以是曲线,靠近中心翼弦最宽、至顶部逐渐变窄并略微扭曲的形状效率最高。变窄并扭曲是为了均衡靠近中心处叶片较低的速度,以产生一种均匀有效的空气速度剖面。除了直径小于5英尺的风扇外,大多数空冷器叶片角度都是可调的。可调叶片有两种,一种是手调,一种是在运行中自动调节,大多数自动调节叶片都是通过气动膜片推动轮毂中的弹簧来进行的。

风道是为在风扇与管束间提供平稳气流的闭合空间,它可以是直箱式也可以是斜箱式,斜箱式对通过管束的气流分配较好,但是只适用于引风式,因为在斜箱上悬挂鼓风式机械存在结构困难。

风扇可以由电机、内燃机或液压马达驱动,最普遍的是电机。在无电源时有时会选用液压马达,它也可以进行变速控制但效率较低。最普遍的变速器是大扭矩正向皮带轮。在50~60马力的电机、风扇直径至18英尺的场合,通常用调

速皮带齿,中小尺寸的风扇用V型皮带轮,对于非常大的电机和大直径风扇则用齿轮箱。从机械原因考虑,翼尖速度不应超过12000英尺/分,为了降低噪声速度还应进一步减少。有时是通过变频来控制电机和风扇转速。

支撑结构包括柱、拉杆、横梁,将换热器架在足够高度上,保证空气从下部以较低的速度进入而不妨碍风扇运转,同时防止热空气重新吸入。空冷器的结构设计应当考虑相应的风、雪、地震、配管、及静、动荷载。

引风式和鼓风式空冷器的比较

一、引风式

优点:

1、管束间空气流分布较好。

2、热空气重新吸入的可能性小,热空气排放速度是冷空气进入速度的2.5倍即

1500英尺/分.

3、由于风道覆盖了60%的管束面积,降低了阳光、雨、冰雹等的影响,控制性

和稳定性都更好。

4、由于风道的自然抽吸作用更大,增加了风扇停止或失效条件下的换热能力。缺点:

1、如果排放空气很热时,需求更多的马力。

2、热空气温度应当限制在220 o F以防止叶片、轴承或其他机械设备损坏。当

被冷却介质进口温度高于350 o F时应当考虑鼓风式空冷器,因为当风扇停止或空气流量低时,排放空气温度会很高。

3、风扇维护不方便,而且由于自然换热作用会使维护工作在热空气中进行。

4、更换管束时需要拆除风道。

二、鼓风式

优点:

1、当排放空气很热时需要较小的功率,功率与排气绝对温度相反变化。

2、便于风扇或轴承的维修。

3、便于更换换热管束。

4、适用于被冷却介质有较高的进口温度。

缺点:

1、管束间空气流分布不均匀。

2、由于热空气排放速度低、风扇翼尖进气速度高、无抽吸作用等原因,增加了

热空气再循环的可能性。

3、在风扇故障条件下自然抽风能力低。

4、翅片换热管完全暴露在阳光、雨、冰雹之下,控制性和稳定性都差。

在空冷器的热力设计中应当考虑许多因素,投资、年运行费用、噪声值是换热管直径、翅片直径、FPI、换热管角度、长度、排数、管束宽度、每套装臵的管束数、介质通过次数、空气流量和风扇叶片数的函数。空冷器面对不断变化的各种气候条件,由此产生各种各样的问题,设计人员必须在运行费用和初始的设备投资之间寻求经济平衡点。首先必须确定设计采用哪种环境温度,空气流通量和排放温度在开始时是未知的,它可以在设计过程中通过变化管排数继尔变化管束投影面积来改变,在投资和运行费用之间一定有一个最优答案。

空冷器也使用管壳式换热器的基本公式即福里尔(Fourier)公式:

Q = U〃A〃(T-t)mean

式中(T-t)mean = CMTD = LMTD〃F

(T

1-t

)-(T

-t

=〃F

In

F是对流流体对数平均温度差的修正因子。

空冷器中空气自下而上没有混合地流过管束,被冷却介质可以按安排的通道前后上下流动,当有4个或更多的向下通道时,认为流动是对流,F取1,对于1、2、3个通道的修正参数见图9~11。

显然开始时面积、总传热系数和空气排放温度是未知的,传统的设计方法是对CMTD和传热系数进行叠代试算直至面积对二者都满足。特别是假定空气的温升计算出CMTD,假定总传热系数选择所需面积换热器的尺寸,采用相应的投影面速度计算排放空气温度,重复这一过程,直至假定的排放空气温度与计算值相符。然后计算各独立的传热系数和总传热系数,重复全过程直至计算的“U”和CMTD与假定值充分接近。

但是,还有另外一种可以减少试算的方法,它只试算管程膜传热系数。下面

讨论凯和伦敦在小型热交换器中叙述的Ntu方法,它适用于空冷器。下述定义基于小型热交换器:

1、热流体比热=C h =C tube=(M cp)tube=Q/(T1-T2)

2、冷流体比热=C c =C air=(M cp)air=Q/(t2-t1)

3、热单元数=Ntu=A〃U/C min

4、比热比=R= C min/ C max

5、空冷器传热系数=E= C h(T1-T2)/(C min(T1-t1))

= C c(t2-t1)/(C min(T1-t1))

其余符号定义见第2页。空气流量按换热器有效宽度和长度乘积每分钟标准立方英尺定义(scfm),而表面流速(FV)是每分钟标准英尺。对于任何空冷器,在设计阶段由于空气质量流量未知,不必明确空气侧或管程侧应当具有最小比热。下述两种工况将概括两种设计条件。

工况1:C

min =C

air

= C

cold

1、按定义4,R= C min/ C max = C air/ C hot = scfm〃1.08/(Q/( T1-T2))

= FV〃L〃W〃1.08/(Q/( T1-T2))

= FV〃L〃W〃1.08〃( T1-T2)/ Q

注:1.08=0.075lb/ft3〃60min/hr〃0.24Btu/(lb〃o F)

2、按定义5并代入C air/ C hot,E= C h(T1-T2)/(C min(T1-t1))

= Q/( FV〃L〃W〃1.08〃(T1-t1)) 3、式1、式2相乘,ER= FV〃L〃W〃1.08〃( T1-T2)/ Q〃(Q/( FV〃L〃W〃1.08〃(T1

-t1)))=(T1-T2)/(T1-t1)

令(T1-T2)/(T1-t1)=Z,则对工况1,

Z=E〃R

按定义3,Ntu= A〃U/C min= A〃U/C air= n〃N〃a〃W〃L〃U/(1.08〃W〃L〃FV)= n〃N〃a /(1.08〃F(r i+r air+r f+r m))

令k= n〃N〃a /(1.08〃F(r i+r air+r f+r m))

对工况1,k= Ntu

以E〃R和Ntu为坐标,R为参数,对工况1绘曲线,已知Z=E〃R和k= Ntu 可在图中得出R。由公式1:

R= FV〃L〃W〃1.08〃( T1-T2)/ Q W=Q〃R/(1.08〃FV〃L〃( T1-T2) t2=(T1-T2)/R+t1

工况2:C

min =C

tube

= C

hot

按定义5,E= C h(T1-T2)/(C min(T1-t1))

=(T1-T2)/(T1-t1)=Z

按定义4,R= C min/ C max= C hot / C air = scfm〃1.08/(Q/( T1-T2))

= Q / (FV〃L〃W〃1.08〃( T1-T2) )

Ntu= n〃N〃a〃W〃L /(Q〃(r i+r air+r f+r m)/( T1-T2)

R〃Ntu= n〃N〃a /(1.08〃FV〃(r i+r air+r f+r m))

对工况2,k= R〃Ntu

工况1或工况2的选择原则

以E〃R和Ntu为坐标,R为参数,可绘出与工况1相同的曲线,对两种工况,R=1。对R=1线以上的R值:

W= Q / (1.08〃R〃( T1-T2)〃FV〃L )

t2= R〃( T1-T2)+t1

对R=1线以下的R值:

W= Q 〃R / (1.08〃( T1-T2)〃FV〃L )

t2= ( T1-T2)/ R+t1

可以看出,E、Ntu和R可以与任何流动安排相关,对于对流,表达式为:E=(1-e-Ntu〃(1-R))/(1-R〃e-Ntu〃(1-R))

图12~15是为下述工况绘制的相关变量的曲线:

1、冷热流体不混合的横向流动(单行程空冷器,图12)。

2、双行程对流、冷热流体在每一行程不混合,但热流体在行程间混合的横向流动(双行程空冷器,图13)。

3、三行程对流、冷热流体在每一行程不混合,但热流体在行程间混合的横向流动(三行程空冷器,图14)。

4、对流(四行程或以上空冷器,图15)。

等温换热器的情况非常简单,由于R等于0,效率变为:

E=1-e-Ntu〃

工况1中C min = C air,

Ntu= n〃N〃a /(1.08〃FV〃(r i+r air+r f+r m))

E=Q/Q max=Q/(1.08〃(T1-t1)〃FV〃L〃E )

W= Q/(L〃W〃FV〃1.08〃(T1-t1))

设计方法的应用

任何空冷器在设计阶段的给定数据包括工艺终端温度、热负荷、环境空气温度以及希望的管程尺寸。热单元数(Ntu)设计方法确定管束表面积和空气侧出口温度的最佳值,必须严格检查用这些数据选择的冷却器设计,但是对于给定的用途,这种选择大多数都接近最终的最佳设计。

通过给定的数据可以算出Z值,表2给出了根据这些值估计的总传热系数。这样就可以确定与表1中Z〃100/U对应的管排数和表面流速FV。使用假设的管程数求出k和Ntu值,在图12~15中读出R,代入相应的公式中预测FA,这样的设计可以认为对估计是足够准确的,后面有一简单算例。必须通过运用传热系数和压降修正系数严格检查所做的选择,以得出最终设计,这些修正系数源于经验并经试验和空冷器运行观测所证实。大多数修正系数都是普遍已知的。

表1

表2 空冷器典型传热系数

系数基于外径1英寸、每英寸管长10片、5/8英寸高挤压成型铝翅片、表面积比21.2:1的裸管外表面。

例题:

将273000磅/小时的轻质液烃从250o F冷却至150o F,环境温度100o F,允许压降5 psi,积垢系数0.001,高度为海平面,管程侧平均温度200o F时的物性如下:

c p= 0.55 Btu/lb〃o F

k i=0.055 Btu/(hr〃ft2〃o F)

μ=0.51厘泊=1.234lb/ft〃hr

换热管材料是0.085英寸MW(0.093英寸AW)×32英尺长的碳钢,每英寸10片挤压成型翅片,5/8英寸高,管子横向间距2。5英寸。

我们计算Q=273000〃0.55〃(250-150)=15015000 Btu/hr,然后用热单元数(Ntu)方法试选换热器尺寸:

Z=(250-150)/(250-100)〃(100/90)=0.741

从表1看出,合适的管排数是6,面积流速约为550英尺/分。从表2中总传热系数应当为90 Btu/(hr〃ft2〃o F),然后可以计算k:

n=每排的管子数,每英尺宽=12/间距=12/2.5=4.8

a=π/12〃OD=0.2618

k=n〃N〃a/(1.08〃FV〃(1/U))=4.8〃6〃0.2618/(1.08〃550〃(1/90))=1.1424 我们假设3个管程数,从图14查出热容比R是0。70,在R=1的线上方,所以表面面积中的R在分母上,可以计算出表面积FA:

FA=Q/(FA〃1.08〃R〃( T1-T2))=360.8

考虑已定管长32英尺,宽度=360.8/32=11.28英尺

管子数=11.28英尺〃12英寸/英尺〃6排/2.5英寸管间距=325

结构件的宽度包括空气密封加6英寸,圆整至最近的标准尺寸即12英尺宽,336管。

风扇的选择,需求功率

风扇直径必须保证风扇覆盖面积是管束面积的40%,必须比管束宽度小6英寸。利用风扇运行曲线来选择最优叶片数、倾角和功率。

电机轴功率=实际流量(立方英尺/分)〃总压降(英寸水柱)/(6356〃风扇效率〃变速器效率)

实际空气流量由标准空气流量乘以标准空气密度除以风扇处的空气密度。从关系式中可以看出,鼓风式与引风式的功率之比近似等于出口空气密度与进口空气密度之比,也等于绝对空气温度之比(t1+460)/(t2+460)。越过风扇的总压差等于所选择风扇直径的动压、通过管束的静压损(厂家给出)和空气动力系统的其他损失之和。按最佳空气分配来选择管径,通常导致动压约为0.1英寸水柱。

风扇、空气通道、风扇环罩(特别是翼尖间隙)的设计会影响系统的效率。它比理想风洞试验的风扇曲线数据要低。设计完善的空冷器轴流风扇系统,以总压为基础,效率约为75%。设计不好的系统效率可能低到40%。减速装臵的机械效率通常为95%。上述公式得出的驱动装臵输出功率必须除以电机效率以确定输入功率。参考图16来估计功率需求,该图横坐标是单位功率裸管表面积,纵坐标是在正常流速范围管束的深度。将上述原则应用于例题,确定我们必须使用10英尺直径风扇,覆盖40%管束面积。从图16可以发现对于6排管束,单位功率裸管表面积是68~92平方英尺,如果取80,每个风扇需要的功率是(336〃0.2618〃32)/(2〃80)=17.5马力.还必须计算最冷的环境温度下的功率消耗。对于固定倾角叶片,功率消耗与环境绝对温度成反比,最低环境温度的所需功率确定所需电机尺寸。

空冷器的运行控制

除了被冷却介质的流量、组成和入口温度会根据设计条件变化外,环境大气温度也在发生变化,空冷器是按最恶劣条件设计的,当被冷却介质过冷有害或希望节省风扇能耗时,就需要进行控制。尽管可以通过旁通介质流量来实现控制,但这样做的很少,常用的方法是控制空气流量。改变空气流量可以通过下述方法实现:

1、调节管束上方的风门。

2、双速风扇电机。

3、对多风扇装臵可以顺序关闭风扇。

4、自动调节风扇。

5、变频风扇电机控制。

通过对空气流的可调节约束来操作风门,减少了空气流量但并没有节省能

量。实际上即使在开启位臵,风门也产生一个永久的能量损失。双速风扇电机、自动调节风扇、变频风扇电机控制在减少流量的同时确实节约了能量,在温带自动调节倾角风扇在一年中可以节省67%的设计功率,一年就可以收回自动调节倾角风扇增加的投资。通过仪表感测出口端的温度或压力,可以自动操作风门或自动调节风扇。对于某些极端的温度控制工况,如防止冬天极冷天气下结冰,或防止高倾点或高熔点物质固化,可以进行更复杂的设计。

极端工况控制

极端工况控制包括:

1、内部循环

使用一台固定倾角风扇往上吹,另一台自动调节倾角风扇(能够呈负倾角)将空气向下吹,它可以调和管束最冷部位的空气以防止结冰。通常鼓风式在出口端具有负倾角风扇,而引风式在出口端具有正倾角风扇,热天两台风扇都可以向上吹。

2、外部循环

这是调和冷却空气最积极的方法,但只在鼓风式空冷器上可行。热的排放空气离开管束,进入风门覆盖的上部风道,当不需要循环时顶部风门全开,热空气通过它排出。当顶部风门部分关闭时,一部分热空气导入一个通道向下流动返回风扇入口,与环境冷空气混合。管束下有一个空气平均温度感测器,通过改变风门开度来控制循环空气量继尔入口空气平均温度。

3、联合流动

对于高倾点流体常常建议通过安排联合流动保证较高的管壁温度,高温度流入的工艺流体与冷空气接触而低温流出工艺流体与热空气接触。

4、辅助加热线圈—蒸汽或甘醇

加热线圈直接安装在管束下方,关闭管束上方的风门使加热线圈在结冰的天气加热管束或保持其温暖,当启动或关闭时管束中的介质不会结冰或固化。当风扇运转并且排气风门全开时,也偶尔使用加热线圈调和对于管束来说非常冷的空气。

噪声控制

近年来对工业噪声的关注日益增强,空冷器原本不是最重要的噪声源,只有

更严重的噪声被控制之后,人们的注意力才转向空冷器。空冷器噪声主要由风扇叶片的涡流脱离和空气扰动引起的,其他就是来自减速器和电机,一般情况下噪声频带较宽,只是偶尔情况下减速器和电机,或者声源与空冷器结构间的反射会产生尖锐噪声。效率较高的风扇和中等的翼尖速度,噪声与翼尖速度3次方成正比、与风扇功率1次方成正比。目前切实可行、经济有效的做法是将空冷器下方3英尺处的声压降低至85dB(A),但是要低于80dB(A),驱动装臵的噪声起主导作用,必须采取特殊的措施。

粘性流体空冷器的设计

管程内层流流体的膜系数非常低,与流过裸管外侧的空气膜系数输量级相同,由于管程内的层流系数起控制作用,因此一般在空气侧使用翅片增加总传热系数没有优势,通常使用大量管排的裸管管束。对于出口黏度到20厘泊的工艺流体,可以使用大直径管子和高的流速(高达10英尺/秒),达到出口雷诺数高于2000临界雷诺数,保持流动为过度区。但是这通常导致30~100 psi的压降。从对层流设计的缺点来看,压降的增加一般是经济的,与紊流换热器成本的增加相比,运行和泵投资的成本增加很小。

管程内层流的最大问题是流动固有的不稳定,其原因可以通过对紊流和层流的压降和传热系数的比较来描述,他们是粘度(μ)和质量流量(G)的函数:

空冷器中,由于风或者每一管程有许多管排造成空气流分布不均,有可能一些管程中的流体比另一些管程冷却多一些。

紊流中压降是粘度的“弱”函数(0.2指数)而是质量流量的“强”函数(1.8指数),要保持冷热管同样的压降,较冷管程中流量的降低很小。还有随着流动减慢和粘度增加,传热系数降低很小(粘度的指数-0.47,质量流速的指数0.8),所以过度冷却被自动纠正了。

层流中压降是粘度的“强”函数(1.0指数)而是质量流量的“弱”函数(1.0指数),较冷管程中流量降低更多以弥补较高的粘度。重烃的粘度通常是温度较强的函数,但是对于层流,传热系数与粘度无关,只是质量流量的“弱”函数(0.33指数),故不存在紊流的自动纠正。

结果是许多管子变得实际堵塞,而大多数流体在少数管子中流动。由于高的质量流速和紊流的增强的结果,这些高流量的管中最终达到稳定,但是由于大多数管子通过极少的流量,冷却效果差,现实结果是大压降、低运行效率。达到的稳定点取决于粘温曲线的陡峭程度。高倾点流体可能会完全堵塞换热器的大多数管子。通过设计较深的管束改善空气流分布有时可以避免这一问题。每一管程的管束不能超过一排,最好两个管程一排,使流体在管程间得以混合。

对于高粘度、高倾点的流体,大的冷却范围应当分成阶段,第一个换热器应当设计为紊流,出口温度足够高,确保即使减少流量出口雷诺数也大于2000。较低的冷却段使用盘管(由直管和180o弯头组成,每一管程为单管),低温盘管应当用外部热空气循环导管来防止结冰。

通常闭路水冷却系统更经济,效率与盘管一样。管壳式换热器冷却壳程侧粘性流体的低温段,闭路水在管壳式换热器管程侧和空冷器之间循环,热量散发至大气。

对于洁净的粘性流体如润滑油,通过设臵扰流器、设计较低的流速,在不增加压降的条件下提高管程效率4至10倍,同时用外侧翅片提高空气侧效率也有优越性。除了提高热传递效率,扰流器的重大优点是压降与质量流速的1.3次方呈正比,因此非等温流动更稳定。最简单、性价比最好的扰流器是旋流板(平板条扭成螺旋状)。

价格

通过图18确定近似的销售价格,以单位平方英尺裸管表面积给出,它是裸管总表面积和管排数的函数,是出厂FOB,不包含运费或出口包装费,它基于1英寸×12伯明翰线规、带挤压翅片的32英尺长钢管,设计压力100psig,TEFC 电机,HTD驱动装臵。对于不同材料的换热管有相应的价格修正系数。

从曲线中可以看出,当裸管表面积超过7000平方英尺时,单位面积价格变化很小。装臵单价的减少是管排数的函数,随管排数增加逐渐减少。

空冷器通过翅片增强热传递,热量从介质传向管壁再传向翅片,最终传至大气。腐蚀是空冷器效率降低的最大因素。在恶劣环境下运行,空气中的污物与雨水混合,渗入换热管和翅片结合处,腐蚀换热管和翅片根部材料,继而降低传热效率,缩短空冷器使用寿命。空冷器中热量从介质传向大气要遇到一系列热阻:

1、介质导热性能。

2、内部积垢热阻。

3、管程“膜”热阻。

4、管壁热阻。

5、管壁与翅片接触热阻。

6、翅片金属热阻。

7、外部“膜”热阻。

8、外部积垢热阻。

只要空冷器效率下降,都可以追溯到或者是空气流量减少,或者是上述热阻增加。1、2、4、6、7项热阻基本上是固定的,不会随时间改变,而2、5、8项会随时间改变。

当空气流量减少空冷器效率下降时,清洗外部翅片,或者维修风扇或驱动机构,可以改善传热率。清洗外部翅片可以减少外部积垢热阻(第8项)和空气动力阻力,管程内部积垢热阻增加(第2项)常常通过清洗来解决,但是管壁与翅片接触热阻(第5项)造成的性能下降除了更换换热器外没有别的修复方法。

影响管壁与翅片接触热阻的各种条件是热量从管子传向空气中影响翅片效率的非常重要因素,所有的热传递都要经过翅片根部的管壁与翅片接触热阻,造成该热阻增加的两个根本原因是(1)翅片根部腐蚀,(2)失去了连接压力,这两种情况都会随时间增长而发生,但不会在新的空冷器上发生(无论翅片形式如何)。

当空气中的杂质如沿海环境下的盐类与雨水混合,就会造成翅片根部腐蚀,它们渗入管子与翅片连接处,引起温度最高的翅片根部发生化学反应,分解翅片材料形成金属盐和氧化物,造成隔热。当管子和翅片材料间存在电位差时,通常腐蚀会加快。

空冷器中有3种基本类型翅片:

缠绕式。采用导热金属(通常为铝)薄片,先将一边折成90o小脚(L)型或90o至180o薄片折两次(T)型,然后紧紧缠绕在换热管上,管子两端用套环将其卡紧。

嵌入式。首先在换热管外壁刻出连续的螺旋槽(管壁厚必须考虑刻槽深度),将翅片一侧嵌入槽中进行缠绕,同时挤压沟槽边缘,使管壁材料夹紧翅片根部,用专门的拉力试验来确定夹紧程度。

挤压成型式。先将铝套管套在传热管上,然后用机械旋转模具向外挤压铝套管形成翅片,达到需求高度,同时使铝套管剩余足够的厚度紧包在换热管上。

缠绕式翅片一般最便宜,铝是最常用的空冷器材料,但也可用其它材料做缠绕式翅片。它最容易遭受翅片根部腐蚀,采取过各种办法如使(L)或(T)型翅片根部相互搭接,但是没有一种方法能达到完全的防水密封,只要腐蚀性液体在任何位臵渗入翅片下,腐蚀就会扩展,导致管子与翅片连接的永久失效。

嵌入式翅片也可以用各种材料制作,大多数情况下它们的初始成本与缠绕式相同,只是当采用合金钢换热管时总成本会高于缠绕式,甚至与挤压式相同,这是由于考虑沟槽深度使管壁增厚造成的。这种类型翅片根部腐蚀发生少些,但也会发生。缠绕翅片时其边缘产生极大的应力,一侧产生拉伸另一侧产生压缩,翅片从内径到外径的厚度变小,但不是均匀的而是波浪性的变化,翅片在薄的地方就不如厚的地方夹得紧,在夹得松的地方,水分会浸入引起腐蚀。反过来,通过严格的质量控制和专门的拉力实验,减少了嵌入式翅片的热涨和松动的可能性。此外嵌入式比其他类型能承受较高的温度。

挤压翅片只能用铝来做,初始成本在三种类型中最高,主要原因是材料消耗多。在设计温度范围内运行,它是三种类型中长时间稳定性最好的。翅片挤压成型压力1200psi使两种材料间产生“压力接触”,确保了有效的热传递。它对翅片根部腐蚀的抵抗力最强,由于铝管完全包裹换热管,只需在换热管两端进行防腐涂敷。

空冷器翅片松弛或根部腐蚀除了换管没有其它修复方法,只要继续使用性能就会继续下降,通过选择翅片类型可以解决这一问题。选择翅片时要考虑三个主要因素:安装环境、操作温度、要求的使用时间。在大多数炼油厂、化工厂或海洋环境下,空气中的污物与雨水混合形成电腐蚀液体,即使空气中这些污物的浓

度非常低也会产生腐蚀问题,空冷器一般都是连续运行,翅片根部区域总是有大量微小缝隙,污物就会聚集。

挤压成型和缠绕式翅片之间的成本差虽然相对较小,但也不能忽略。当对机组整个运行寿命进行评价、防止潜在的停机或停产时,基本情况就是“现在付出或将来付出”。通常“现在”要比“将来”便宜得多。作为一种经验建议按五年期进行评价,如果运行时间超过五年,挤压成型比缠绕式经济,下述几种情况例外:

1、操作温度低,非循环式运行、空气中无污染物。

2、冷却要求自然递减(如某些油、气生产设施)。

3、临时应用,时间短。

空冷器的热空气循环

空冷器最常见的热空气循环问题是:

1、空气接近空冷器的速度过高。

2、空冷器在下风向互相靠得太近。

3、空冷器的下风向紧靠挡风结构。

4、空冷器臵于不同高度相互太近。

5、热风排放速度过低。

6、平面布臵时不加区分地将鼓风式和引风式混在一起。

7、平面布臵考虑夏季主导风向不够。

造成空冷器噪声的主要因素如下:

1、旋转力(叶片通过的频率加谐振)。

2、随机的涡旋脱离。

3、空气扰动。

4、通过翅片的气流。

5、轴承噪声。

6、空冷器气流通道室的共振。

普遍认为空冷器噪声产生于风扇叶片,与结构振动相关的噪声能不超过1%,

但是由于结构对叶片产生附加的扰动会影响风扇叶片噪声。叶片噪声是由涡流脱离和空气扰动引起的,它的频带宽,没有离散峰值(叶片通过频率,它通常低于31Hz)。这种噪声与翼尖速度的5.6~5.8次方呈正比。

第二个重要因素不是功率或流量,而是通过风扇的压降,△P的指数是1.4,但是该指数与翼尖速度呈相反变化。实验表明,在较低的翼尖速度下,△P的变化引起的噪声变化比在较高的翼尖速度下引起的噪声变化大。功率或流量变化的重要性不大,流量变化在10:1范围内对噪声的影响都很小。叶片尺寸的影响数据尚不充分,只要不到失速范围,叶片数量的影响也很小。80%的噪声产生于风扇直径20%的外侧部分。

有几个因素对理解空冷器的方向性非常重要。第一,翼尖是产生噪声的主要部分,每个叶片9/10处可以看作一个点声源。第二,管束对噪声没有重要的削减作用,管束相对来说是疏松的,最紧密的地方也有50%的自由空间。第三,风扇和管束之间约束气流的壳体也约束噪声,因此大部分噪声从进气口或排气口传出,只有在离气流通道壳体很近(小于3英尺)处测量的噪声才会超过空气进、出口的噪声。如果气流通道壳体特别薄,或采用轻质材料制作,它一凸一凹变化会造成振动噪声,建议采用8块规“0.164””以上的材料,以减少这种可能性。测试表明距风扇水平25英尺位臵比垂直向上或向下25英尺位臵的噪声要低5~8分贝,表明正常结构的一层金属板成为水平方向的消声器,因此对与风扇之间没有连续金属板隔开的区域,必须考虑这一点。大多数技术规格书明文要求测试距任何边界3英尺处的声压级(SPL),这解释为鼓风式空冷器为风扇护网下3英尺,引风式在换热管下表面下3英尺(风扇上方区域不在技术规格书之列)。这样,引风式空冷器的测量点距旋转声源8~9英尺(平均),鼓风式6~7英尺,后者比前者噪声读数要高出3分贝。

图1是一台引风式空冷器的成比例草图,可以更好地看出空冷器四周的噪声模式。假定每台空冷器(两个风扇)产生的声能是100分贝(每台风扇是97分贝),声能基于一种半球评价程序,频率是头5个倍频带中的一个。管束下3英尺水平面得到的最大声能值是81.4分贝,而风扇通道上3英尺是83.9分贝,在过渡点外侧3英尺是75.2分贝,虽然它距声源要近得多,但与过渡线之间有屏蔽。图1类似但用于鼓风式。设备的噪声技术规范通常倾向于限制紧靠设备或一

定距离之处的噪声。靠近设备的噪声控制通常受联邦或州的法规如Walsh-Healey条款管辖。风扇下人行通道90分贝的限制对引风式空冷器几乎不起减少噪声的作用,对鼓风式只能减少3~4分贝。控制工厂边界附近区域的噪声会对设备设计增加许多特殊的限制。例如某英国炼厂与一个住宅项目毗邻,目前住宅处的噪声是70分贝,必须将炼厂噪声降低至其目前噪声的1%,才能达到住宅项目处的噪声为50分贝,假定炼厂是目前噪声的基本来源,这种改造花费是否合理值得怀疑。更可能的是炼厂搬迁或降低规模运行。许多炼厂设计的声能限制要保证相邻社区最大声能为35分贝(夜晚)、40分贝、50分贝,法律规定的居民区允许噪声都不可能超过50分贝(A)。通常做法是当工厂总噪声规定在110~120分贝(A)时,空冷器约占允许噪声的50%。如果全厂声能(PWL)限制是115分贝(A),对50台空冷器的限制就是112分贝(A),每台空冷器的限制就是95分贝(A),这意味着每台空冷器必须造成一台标准设计的2.5%噪声(一台标准空冷器的声能约为3分贝(A))。对给定的负荷,降低16分贝将增加投资和总图布臵,增幅约在20~30%之间。通过改进风扇设计,可以减少投资和总图布臵的增加而达到要求的噪声降低。目前已能比标准设计降低8~10分贝声能而不增加总图布臵。在美国和欧洲法律规定厂界噪声限制夜间应比白天低5~10分贝,可变角度风扇在夜间环境温度下降时可使噪声减少并节省能耗。假定一组空冷器的平均温度差(MTD)是50o F或更低,环境温度降低15o F,可使风扇功率下降40~50%。控制空冷器噪声基本上是一种经济考虑,如果降低噪声的附加成本合理,就可以达到任何要求的噪声级别。如果考虑在最小设备成本(具有相对较高的空气流)和最大设备尺寸和成本(无风扇)之间选择,就应当将空冷器的噪声范围扩大至0分贝,曾经建造过空冷器具有合理的空气流量,而产生的噪声只有标准装臵的1/1000,减少了30分贝。

空气压缩机主要结构说明

空气压缩机主要结构说明 空气压缩机,也就是通常所说到的空压机。空气压缩机是工业现代化的基础产品,常说的电气与自动化里就有全气动的含义;而空气压缩机就是提供气源动力,是气动系统的核心设备机电引气源装置中的主体,它是将原动(通常是电动机)的机械能转换成气体压力能的装置,是压缩空气的气压发生装置,我国的空气压缩机行业的市场规模均为8%以上的增速增长,市场规模扩张迅速。 空气压缩机的主要结构 1、压缩机构部分:气缸,活塞,进排气阀等部件。气缸体和气缸盖上有四个气阀孔,两件两派 2、传动机构部分:由皮带轮,曲轴,连杆,十字头等组成。通过传动机构,由马达传递的旋转运动变为往复直线运动。 3、密封部分:一级和二级气缸密封分别由一组填料组成。密封环和活塞杆通过拉伸弹簧的预紧力和气体压力夹紧和密封。 4、润滑系统系统:传动机构的润滑系统由油泵、过滤器、滤油器和压力表组成。 5、冷却部分:由冷却水管、中间冷却器、后冷却器组成。冷却水从主进水管进入中间冷却器冷却,并且在排出之后,冷却水分别进入第一和第二级气缸的水腔内。 6、减压阀和压力控制系统:减压阀和压力控制系统控制压缩机排气压力在预定的操作范围内进行运转。当储罐中的压力超过规定值时,压缩机停止吸入并使压缩机无负载运行以降低功耗的。减荷阀为平衡时,借阀的启闭控制进气或停止进气,下部有一个小活塞,小活塞腔与电磁阀和过度考虑的减压阀连接。小活塞腔是大气压。当储气罐的压力超过额定值时,压力控制系统运行(电磁阀进气连接),气体进入小活塞腔,推动活塞上压弹簧,关闭阀门,停止进气和压力下降后的压力控制系统。统一操作(电磁阀进气口断开),减压阀自动打开,压缩机进入正常运行状态。 7、安全保护部分:分别由安全阀和电气保护组成。当排出压力超过规定值时,安全阀自动打开。安全阀分为一级或二级安全阀,一级安全阀的开启压力为0.24~0.3Mpa。

空冷器样本

空冷式换热器 1.空冷器型号的说明 为方便用户,我公司空冷器型号均参照GB/T15386-97《空冷式换热器》编制。 1.1管束 1.1.1管束型号的表示方法: □□□□□□□/□□□□ 翅片管基管材料(见1.1.2) 法兰密封面形式(见表1) 管程数(用罗马数字表示) 翅片管形式(见表3) 翅化比(见表2) 管箱型式(见表1) 设计压力 管束换热面积 管排数 管束公称直径:长×宽m 管束型式(见表1) 1.1.2管束型式与代号见表 表1 管束型式与代号 翅片管基管材料:当选用碳钢时可缺省,当选用武汉市润之达石化设备有限公司S、Cl-腐蚀稀土合金材料09Cr2AlMoRE时标注D,12Cr2AlMoV时标注R,选用其的抗H 2 它材料也应标注。 标注示例: a.鼓风式水平管束:长9m、宽2m;6排管;基管换热面积140m2;设计压力4Mpa;可卸盖板式管箱;双金属轧制翅片管,翅化比23.4;Ⅵ管程;接管法兰密封面凹凸面;材料09Cr2AlMoRE,管束型号为:GP9×2-6-140-4.0K1-23.4/DR-VIMFMD。 b.引风式水平管束:长9m、宽3m;6排管;基管换热面积193m2;设计压力2.5Mpa;丝堵式管箱;L型翅片管,翅化比23.4;Ⅱ管程;接管法兰密封面环连接面;材料为碳钢的管束型号为:YP9×3-6-193-2.5S-23.4/L-ⅡRJ。

表2 翅化比及迎风面积比(参照JB/T4740-1997)

1.2构架 1.2.1构架型号表示方法: □□□□ 风箱型式(见表3) 风机直径×102mm/台数 构架公称尺寸长×宽m(对斜顶式构架为长×宽×斜边长) 开(闭)型 构架型式(见表3) 标注示例: a.鼓风式空冷器水平构架长9m、宽4m;风机直径3000mm,2台,方箱型风箱;闭式构架型号为:GJP9×4B-30/2F。 1.2.2型式与代号 表3 1.3风机 1.3.1风机型号表示方法: □□□□□□□ 电动机功率KW 风机传动方式(见表4) 叶片数(见表4) 叶片型式(见表4) 叶轮直径×102mm 风量调节方式(见表4) 通风方式(见表4) 标注示例: a.鼓风式,停机手动调角风机;直径2400mm、B型玻璃钢叶片;叶片数4个;悬挂式电动机轴朝上V带传动、电动机功率18.5KW的风机型号:G-TF24B4-Vs18.5 b.引风式,自动调角风机;直径3000mm、R型玻璃钢叶片;叶片数6个;悬挂式电动机轴朝上V带传动、电动机功率15KW的风机型号:Y-2FJ30R6-Vs15

天然气压缩机联动试运方案

辽河油田油气集输公司80×104Nm3/d 天然气轻烃回收装置压缩机联动试运方案 版次日期编制校对审核批准 文件号 辽河油田油气集输公司 轻烃厂

主编:副主编:编制人:审核人:审定人:

一、概述 (3) 二、编制依据 (3) 三、主要技术数据 (3) 四、试机目的 (8) 五、组织机构 (8) 六、试机条件 (8) 七、油系统冲洗 (9) 八、机组试运行 (12) 九、故障处理 (24) 十、HSE管理措施 (26) 附一、压缩机试机前条件确认表 (27) 附二、压缩机试机程序表 (30) 附三、压缩机报警停机值一览表 (31)

一、概述 中国石油辽河油田油气集输公司80万立方米/日天然气轻烃回收装置原料气增压单元设有一台原料气压缩机组。该原料气压缩机组为沈阳鼓风机集团股份有限公司设计制造的离心压缩机组。该离心压缩机组主要由MCL526+3MCL528离心机、电机、变速机、空冷冷却器、分离器及润滑油站组成。压缩机由四段十四级(共十四个叶轮)组成,轴端密封采用干气密封。原动机为南阳防爆集团股份有限公司生产的电机。压缩机与变速机、变速机与电机之间均采用膜片联轴器联接。整个机组由同一润滑油站提供润滑油。 二、编制依据 1. 沈阳鼓风机(集团)有限公司提供设备资料; 2.《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》GB50275-98; 3.《化工机器安装工程施工及验收规范》HGJ205-92; 4.《石油、化学和气体工业用压缩机》API617-2002; 5.《石油化工施工安全技术规程》SH3505-1999。 三、主要技术数据 表1 压缩机参数表 型式多级离心式 型号MCL5263MCL528 缸数1缸3缸 级数6级8级 剖分方式水平水平 密封型式迷宫密封+干气密 封 迷宫密封+干气密 封 密封型号YTG804-152 A3VER1-A3V YTG804-133 A3VVER1-A3VV 润滑、调节油型号GB11120-89N46透 平油 GB11120-89N46透 平油 转速(rpm)94759475一阶临界转速 (rpm) 39013701二阶临界转速1461914065

空冷器

一、空冷器基础知识 1.什么是空冷器? 答:空气冷却器是以环境空气作为冷却介质,横掠翅片管外,使管内高温工艺流体得到冷却或冷凝的设备,简称“空冷器”,也称“空气冷却式换热器”。空冷器也叫做翅片风机,常用它代替水冷式壳-管式换热器冷却介质,水资源短缺地区尤为突出。 2.空冷器主要由哪几部分设备或部件构成? 答: 空冷器主要由管束、风机、构架及百叶窗所组成。 3.空冷器如何分类? 答:以空冷器冷却方式分类,可分为:干式空冷器,湿式空冷器,干-湿联合空冷器,两侧喷淋联合空冷器;以空冷器管束布置型式分类,可分为:水平式空冷器,斜顶式空冷器,立式空冷器,圆环式空冷器;以空冷器通风方式分类,可分为:自然通风式空冷器、鼓风式空冷器、引风式空冷器。 4.空冷器翅片管有那些型式? 答:空冷器翅片管有L型翅片管,LL型翅片管,G型(镶嵌式)翅片管,KL 滚花型翅片管,DR型双金属轧制翅片管,TC型椭圆管套矩形片翅片管,T60型板翅片翅片管等结构形式。 5.空冷器管箱有哪些型式? 答:空冷器管箱有丝堵型管箱,可卸盖板管箱,集合管式管箱,可卸帽盖板管箱,全焊接圆帽管箱,整体锻造管箱等结构形式。 6.空冷器的风机有哪些基本型式? 答: 引风式风机的优点有:1.气流分布均匀,2.噪音较小,3.管束下部空间可以利用,缺点有:1.风机安装在管束的上部,受管束高温的影响,不利于维护风机。2.经管束后进入风机的空气温度较高,故引风式比鼓风式消耗功率约大10%。3.管束需从下部检修,操作不方便。 8.鼓风式风机有哪些优缺点? 答: 鼓风式风机的优点有:1.易于产生湍流,对传热有利。2.操作费用较低。3.可以从上部检修管束,操作方便。缺点有:1.气流分布不均匀。2. 管束上部敞开容易受日光和雨水的影响。 二、设计

XXX项目--1万方标准站CNG压缩机技术方案

xxx沼气项目 日产气1万方CNG压缩机组技术方案 2018年3月2日

目录 一、设计数据 二、机组技术性能参数 三、技术方案说明 四、主要设备及性能 五、标准和规范 六、技术资料 七、涂漆、包装、发运 八、质量保证和技术支持 九、工具及备件 十、配套设备资料 十一、设备主要用电负荷清单 十二、设备供货范围 十三、设备报价方案

一、设计数据 1、现场和用户 2、工艺应用CNG 3、安装方式室外安装,压缩机带降噪房 4、现场环境 海拔500m 当地大气压:100kPa 环境温度极端最高42.2℃ 极端最低 -37.5℃ 5、用户提供的公用系统条件 仪表风沼气或洁净空气 电源动力电:380VAC 50 Hz 辅助电:220VAC 50 Hz 控制电:24 VDC 6、工艺气组份 100%CH4,无水分及杂质,汽车可直接使用(用户确认)。7、工况 标准压力0.101325 MPa(A) 标准温度20 ℃

8、设计标准

二、机组技术性能参数

三、技术方案说明 1、系统要求 管道输送来的天然气首先经过过滤、调压和计量,使气体较为纯净,并保证供气压力稳定在工况范围内;净化后的沼气通过止回阀进入橇装压缩机组。 本套系统采用压缩机组来实现对气体的压缩,通过顺序控制实现对气体的压缩管理。进入压缩机组的干燥气体,经过四级级压缩后压力达到25MPa,级间气体通过风冷却器和油水分离过滤器进入下一级。压缩机系统的PLC(可编程控制器)对整个系统进行信号采集、故障诊断、故障显示、顺序控制、顺序启动/停机等全过程管理,以无人值守全自动方式工作。压缩后的高压气体经过净化后,通过加气柱给槽车加气。 2、排气量 按进气压力0.6MPa,日加气量1-1.3万方。 3、功率 机组最大轴功率134kW,采用电机功率160kW,电机功率满足10%储备要求。 4、运行工况 本压缩机组可在进气压力0.3~0.6MPa内稳定运行。 5、排气温度 在工况范围内,压缩机组最高排气温度为137℃,满足API 11P排气温度不超过177.8℃要求,也满足JBT10298汽车加气站用天然气压缩机风冷气缸排气温度不超过180℃要求。 6、气体载荷和综合杆载荷 在工况范围内,压缩机组最大气体力为机组允许气体力(40.65KN)的76%,机组受力情况良好,保证了运行的可靠性。 7、反向角 最小反向角符合API 618标准“反向角应不小于15°”的规定,保证了主轴瓦、连杆瓦、连杆衬套、十字头衬套等有良好的润滑。

空冷器知识

空冷器管束泄漏的处理方法 1.换热管堵漏 空冷器管束经过一段时间的运行后,由于腐蚀等原因造成穿漏,可以采用化学粘补、打卡注胶和堵管等修理方法处理。当换热管泄漏量小时,可在不停车的情况下将管外的翅片除去,然后再进行化学粘补包扎或打卡注胶堵漏;如果不能用上述方法消漏,则应将管束停车吹扫干净,拆开管箱上的丝堵,在换热管两端用角度3°~5°的金属圆台体堵塞,以达到消漏。 2. 换管 当空冷器管束非均匀腐蚀或制造缺陷而泄漏时,可采用换管消漏。首先将要更换的管子拆下,清洗管箱管孔。更换新管时,将管子中间稍拉弯曲,即可从两端管板孔穿入,穿入后进行胀接或焊接。空冷器翅片管的管子材料如何选用? 一般来说,翅片管的基管和翅片可采用各种金属材料进行组合,但在具体选用时既要考虑被冷介质的性质,操作条件,也要考虑材料本身的工艺性能、价格等因素。管子的材料一般用碳钢、不锈钢、铜、铝、钛、镍、铜合金、蒙乃尔合金以及碳钢-不锈钢双金属管,也有在碳钢管内衬一层搪瓷。 应用最多的是无缝钢管。在工作压力和温度较低而对防腐要求又不高的空冷器中,可采用高频焊接的有缝碳钢管,以降低造价。铝和铝合金管子只在低于0.2 MPa和150℃条件下使用。 空冷器风机的叶片制造材料主要有两种: 1.铸铝叶片 强度及耐温性均好,但总量因素使其只能用于薄翼型叶片,空气效率较低。 2.玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)叶片

●强度好,耐温性差,一般为空腔薄壁结构或泡沫塑料填充,适用于各种叶型截面,制造精度 高,空气效率亦高。 叶片损坏原因: ●叶片安装不当 ●叶片材质缺陷 处理方法: ●重新装配叶片并调整好叶片的角度;每台风机叶片的安装角度应按空冷器单元或组的设计总 装图规定的角度,或按操作工况要求的角度安装。叶片角度误差不得大于±0.5°,安装角度的测量部位在叶片的标线位置(叶片出厂时,一般在叶片上涂有黄色或其他颜色标线位置标记)。 ●更换叶片 空冷器的检修维护 空冷器检修包括哪些主要内容: ?清扫检查管箱及管束。 ?更换腐蚀严重的管箱丝堵、管箱法兰的联接螺栓及丝堵、法兰垫片。 ?检查修复风筒、百叶窗及喷水设施。 ?处理泄漏的管子。 ?校验安全附件。 ?整体更换管束。 ?对管束进行试压。 ?检查修理轴流风机。 空冷器管束的维护注意事项 1.检查管束各密封面不得有泄漏现象.如有泄漏时,丝堵式管箱可将丝堵适当拧紧,仍无效果时,应停机更换垫圈或换丝堵(凡需更换垫片或螺接紧固件时,应先停机并将介质防空,然后进行). 2.翅片管端泄漏时,允许将管子重胀.重胀次数不得超过2次,并注意不要过胀.无法用胀接修复时应更换翅片管.作为临时措施,也允许用金属塞堵塞. 3.如需到管束表面上检查时,应在翅片管上垫以木板或橡胶板,以免损坏翅片. 4.铝翅片如被碰倒时,应用专用工具(扁口钳)扶直. 5.定期清除翅片上的尘垢以减少空气阻力,保持冷却能力.清除方法用压力水或压缩蒸汽冲刷. 6.检查管束热偿结构工作是否正常,浮动管箱移动必须灵活,不允许有滞卡现象. 7.定期维护时,应用蒸汽及水冲刷管束内部,务必将污垢除净.并应检查腐蚀厚度,其值不应超过规定值(碳钢为3毫米).检查后重新安装时.应更换丝堵垫片及法兰. 8.定期维护时,应在管束外表面(不包括翅片表面)涂一层银粉漆. 空冷器管束操作时应注意的事项 1.管内介质、温度、压力均应符合设计条件,严禁超压,超温操作. 2.管内升压、升温时,应缓慢逐级递升,以免因冲击驟热而损坏设备. 3.空冷器正常操作时,应先开启风机,再向管束内通入介质.停止操作时,应先停止向管束内通入介质,后停风机. 4.易凝介质于冬季操作时,其程序与3条相反. 5.负压操作的空冷器开机时,应先开启抽气器,管内达到规定的真空度时再启动风机,然后通入管内介质,停机时,按相反程序操作.冬季操作时,开启抽气器达到规定真空度后,先通入管内介质,再启动风机,以免管内冻结无法运行. 6.停车时,应用低压蒸汽吹扫并排净凝液,以免冻结和腐蚀. 7.开车前应将浮动管箱两端的紧定螺钉卸掉,保证浮动管箱在运行过程中可自由移动,以补偿翅片管

zty470天然气压缩机结构

(二)ZTY470天然气压缩机结构及原理 该压缩机组的动力部分和压缩部分为对称平衡布置,动力缸的动力通过十字头和曲轴连杆机构传递给压缩缸作功,动力缸和压缩缸及部分配套设施安装在机座上,压力容器安装在底座及压缩缸上,燃气分离器安装在底座上,构成一台整体式撬装压缩机组。 部件系统的结构原理 <一>主机 主要包括:动力部分、机身部分、压缩部分 作用:压缩机的主体部分 该压缩机组的动力部分和压缩部分为对称平衡布置,动力缸的动力通过十字头和曲轴连杆机构传递给压缩缸作功,动力缸和压缩缸及部分配套设施安装在机座上,压力容器安装在底座及压缩缸上,燃气分离器安装在底座上,构成一台整体式撬装压缩机组。 1、动力部分 动力部分是一个典型的二冲程发动机,曲轴每旋转一周,动力活塞就有一个作功冲程。当活塞向气缸头运动时,活塞后部内腔形成瞬时负压,混合阀靠压差打开,动力缸吸入新鲜空气,活塞头部首先关闭进气口,然后再封闭排气口,燃气喷射阀靠液压力打开,燃气进入动力缸,活塞继续运动,这就是压缩冲程;封在活塞头部内的这部分混合气体在接近压缩冲程终点前,由火花塞点燃,混合气体燃烧膨胀作功,使动力活塞向曲轴端运动,这就是作功冲程;当活塞运动至不能封闭排气口时,燃烧后的废气就由排气口排出,活塞继续运动,进气口被打开,这时,在压缩冲程中进入后部的空气已被压缩到具有一定的压力,形成扫气泵,再此压力下,新鲜的空气由进气口进入活塞头部的空腔,并吹扫残留在缸内的废气,有助于废气的排气,这就是进气、排气冲程,稍后,活塞又向缸头运动,又开始新的冲程。 2、机身部分 机身部分由机身、中体、动力连杆、压缩连杆、曲轴、及轴承等构成,机身两端分别安装动力缸和压缩缸,为对称平衡布置,这种结构布置使压缩机振动小,刮油器及密封装置使动力缸与机身完全隔开,避免了燃烧所产生的废气进入机身内部,曲轴两端分别安装皮带轮和飞轮,皮带轮用于驱动水泵,飞轮主要作用是启动机组和储备能量,稳定压缩机转速。 3、压缩部分

空冷器和水冷器有什么区别

空冷器和水冷器有什么区别? 以光管传热面积为基础进行比较,空冷器的投资费用是水冷器的2~3倍以上(仅指硬件费用),其主要原因有两个。第一,空气的热导率远比水的热导率低,这势必会使传热系数降的更低。第二,由于设计时取用的环境温度总是比水高,所以空冷器的对数平均温差总是较低,尤其是在工艺介质出口温度很低的情况下更是如此。 由于这两个原因,故在相同热负荷下空冷器所需的传热面积比水冷要大的多。且其较大传热面积所需之复杂支撑系统,又更多地增加了费用。 但是,正如工程师们所知,设备的投资(或固定)费用仅是整个费用的一部分,重要的是应考虑总费用,即固定投资费用与操作费用之和。水冷器的操作费用比空冷器大得多,这是因为其中包含了初始生水、补充冷却水、水处理化学药品、工厂凉水塔的费用。水很缺乏时,水冷器的操作费用就回增加,因此从经济考虑,更倾向于使用空冷器。 空冷器的优缺点 空冷器与水冷器相比有几个很重要的优点: 其中之一就是水不直接用作冷却介质,因此用在水上的费用高,如生水、补充水及水处理用化学药品的费用都没有。冷却器的设置以工厂本身均毋需靠近水源(如河流或湖泊),故水源的热损失和化学污染得以预防。维护费用也减少,因为不在需要频繁清洗冷却器水侧的水垢、微生物结垢及沉积物等所花费的费用。且还去掉了相应的管线,安装也更加简单。 另一个优点是空冷器可以连续操作,即使在动力失效时也可以通过自然风在降低了换热能力的条件下来运转。 最后,介质流体出口温度(以及在这方面的热负荷)的控制可以通过各种方法来完成,例如启动或关闭风机,使用二档或可变速率的电动机,使用自调风机(即使风机运转时,叶片也可调)等等。 限制范围:当然,空冷器也有许多局限性。如前所述,与水相比,空气的热导率和比热要低的多,故使空冷器的初始费用要比水冷器多得多。 在寒冷的气候下,必须附加防寒设施以保证介质不致低于冷冻温度,这也增加了最初的投资费用。 比较经济的方法是让介质流体的出口温度与环境空气之间的温差在10~15℃的范围内,在

高含硫天然气压缩机的设计和应用

高含硫天然气压缩机的设计和应用 作者:未知来源:互联网点击数:19 更新时间:2009年01月16日 编者按:刘虎厂长、李德禄总工程师带领的中国石油天然气集团公司四川石油管理局成都天然气压缩机厂的技术团队,多年来紧密结合基层单位的运行实际,着力研发服务于油气田的高含硫天然气压缩机,技术成果丰硕,节能业绩斐然,为我国油气田的开发和运营作出了重要贡献 概述 西南油气田分公司川西北气矿雷三气藏天然气H2S含量7.08%,是国内H2S含量较高气藏之一,且含量烃3.5%,CO24.8%,凝析油60g/m3。经过20余年的开采,压力衰减,产量下降,低压天然气不能进入集气管网,需采用压缩机增压。2000年,根据川西北矿区提出的技术要求,成都天然气压缩机厂设计制造了两台ZTY440MH9×9整体式天然气压缩机组(工况为:进气压力1~2.8MPaG,排气压力3.2~4MPaG)用于雷三气藏衰减气井含硫天然气的增压。该两台机组于2001年3月投入生产运行,至今已达5个年头,机组经受住了高含硫天然气的考验,抗硫效果明显。机组与天然气直接接触的零部件,如压缩缸、活塞、活塞杆、工艺管线等,没有因硫化氢的腐蚀而损坏现象,但运转初期,气阀弹簧,滑动轴承寿命短,出现弹簧断裂,轴承合金层脱落等。通过与采气作业区的技术人员和操作工人的共同探索,已基本解决了滑动轴承、气阀弹簧的寿命问题,使机组能稳定的运行在高含硫天然气的增压中。回顾ZTY440整体式天然气的设计制造和现场运行过程,说明我厂压缩机防止硫化氢腐蚀专有技术是成功的。下面就硫化氢的腐蚀机理,压缩机制抗硫设计、制造、现场运用等作一简述,期望对含硫气藏地面工艺设备的防腐问题起到抛砖引玉的效果,更好的保证高含硫气用天然气压缩机的可靠性、安全性。 硫化氢的腐蚀机理 硫化氢是强毒性的,是天然气开采中最严重的腐蚀剂,其对钢材腐蚀的形式有全面腐蚀和硫化物应力腐蚀开裂。硫化氢所造成的全面腐蚀,其特征是腐蚀产物具有成片、分层、易碎、气孔及附着力差,呈层状剥落,导致设备壁厚减薄。硫化物应力腐蚀开裂是当硫化氢腐蚀钢材时,在阴极区产生大量的氢,氢的产生受下列两个反应的速度所控制 H H (1) H→→1/2H 2 (2) 存在硫化氢的情况下式(2)若受到抑制,则在钢材表面上将集聚大量的氢原子,在一般情况下,氢原子结合成氢分子的速度很快,只有少量的氢原子向钢材内部扩散,但由于硫化氢的存在,氢原子结合成氢分子的速度会显著减慢,大量的氢原子向钢材内部扩散,而被金属内部缺陷处或空隙处所形成的隐阱捕集,继而结合成氢分子,在钢材内部产生巨大的内应力,使钢材脆化或开裂。其特征是属于低应力的破坏,多发生在设备使用初期,甚至在无任何预兆下,几十小时几十天内突然发生。开裂的断口无塑形变形,呈脆性破坏。

往复式压缩机基本知识

培训教案 培训课题: 往复式压缩机基本结构、工作原理、常见故障及注意事项培训日期: 2017年8月培训课时:2课时 课程重点: 讲述往复式压缩机基本结构、工作原理、常见故障及注意事项。 培训目标及要求: 通过培训使全体员工对往复机的结构、工作原理有一定的了解,掌握其常见故障,明确注意事项,真正做到“四懂三会” 授课内容: 一、往复式压缩机的型号、结构及工作原理 1、往复式压缩机型号 2、往复式活塞压缩机的工作过程 往复式活塞压缩机属于于容积型压缩机。靠气缸内作往复运动的活塞改变工作容积压缩气体。气缸内的活塞,通过活塞杆、十字头、连杆与曲轴联接,当曲轴旋转时,活塞在汽缸中作往复运动,活塞与气缸组成的空间容积交替的发生扩大与缩小。当容积扩大时残留在余隙内的气体将膨胀,然后再吸进气体;当容积缩小时则压缩排出气体,以单作用往复式活塞压机(见图)为例,将其工作过程叙述如下:

(1)吸气过程当活塞在气缸内向左运动时,活塞右侧的气缸容积增大,压力下降。当压力降到小于进气管中压力时,则进气管中的气体顶开吸气阀进入气缸,随着活塞向左运动,气体继续进入缸内,直至活塞运动到左死点为止,这个过程称吸气过程。 (2)压缩过程当活塞调转方向向右运动时,活塞右侧的气缸容积开始缩小,开始压缩气体。(由于吸气阀有逆止作用,故气体不能倒回进气管中;同时出口管中的气体压力高于气缸内的气体压力,缸内的气体也无法从排气阀排到出口管中;而出口管中气体又因排气阀有逆止作用,也不能流回缸内。)此时气缸内气体分子保持恒定,只因活塞继续向右运动,继续缩小了气体容积,使气体的压力升高,这个过程叫做压缩过程。 (3)排气过程随着活塞右移压缩气体、气体的压力逐渐升高,当缸内气体压力大于出口管中压力时,缸内气体便顶开排气阀而进人排气管中,直至活塞到右死点后缸内压力与排气管压力平衡为止。这叫做排气过程。 (4)膨胀过程排气过程终了,因为有余隙存在,有部分被压缩的气体残留在余隙之内,当活塞从右死点开始调向向左运动时,余隙内残存的气体压力大于进气管中气体压力,吸气阀不能打开,直到活塞离开死点一段距离,残留在余隙中的高压气体膨胀,压力下降到小于进气管中的气体压力时,吸气阀才打开,开始进气。所以吸气过程不是在死点开始,而是滞后一段时间。这个吸气过程开始之前,余隙残存气体占有气缸容积的过程称膨胀过程。 4、往复式压缩机的结构 往复式活塞压缩机由机座、中间接筒、曲轴、连杆、十字头、活塞杆、活塞、填料箱、气阀、飞轮、冷却和调节控制系统及附属管线等组成。如图

空冷器检修施工方案

附录E 编号: 空冷器检修施工方案 装置名称: 设备名称: 设备位号: 工作令号: 编制: 审核: 会签: 审批: 二○一年月日

目录 一、项目名称、概况 二、检修内容 三、施工验收标准、质量管理程序文件 四、施工组织及HSE、质量控制体系 五、主要施工工器具 六、施工方法和步骤 七、关键质量控制点及质量验收指标 八、人员配备及相关资质要求 九、检验仪器设备清单 十、HSE措施和注意事项 十一、施工网络进度、施工平面图 十二、备品备件表 十三、检修施工危害分析记录表 十四、检修施工作业环境因素表 十五、应急措施

一、项目名称、概况 1、设备简介 (1)设备名称: (2)设备位号: (3)设备型号: (4)设备参数: 2、概况 二、检修内容 1、拆除与旧设备连接的所有管线与法兰。 2、清扫检查管箱、换热管及翅片。 3、更换腐蚀严重的管箱丝堵、管箱法兰的联接螺栓及丝堵、法兰垫片。 4、打开堵头,检查管箱内、管子胀口及管内部腐蚀及结垢。 5、检查修复风筒、百叶窗及喷水设施。 6、处理泄漏的管子。 7、整体更换管束。 8、新空冷器试压消漏。 9、吊车配合新旧空冷器拆装。 10、平台、梯子及钢结构拆装。 11、空冷器接管重新配管安装。 12、空冷器接水槽及接管恢复,重新焊接,试水消漏。 13、各连接阀门及油漆保温等恢复。 三、施工验收标准、质量管理程序文件 1、SHS 01010-2004 《空气冷却器维护检修规程》 2、HG 20201-2000 《工程建设安装工程起重施工规范》 3、SHS 01034-2004 《设备及管道油漆检修规程》 4、GB 50205-2001 《钢结构工程施工质量验收规范》 5、SH 3501-2011 《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》 6、GB 50235-2010 《工业金属管道工程施工及验收规范》 7、JGJ 46-2005 《施工现场临时用电安全技术规范》 8、SH 3505-1999 《石油化工施工安全技术规程》 9、Q/YPMC-M01-2012 《质量手册》

石化空冷器

空气冷却器技术及设备 空气冷却器是以环境空气作为冷却介质,对管内高温流体进行冷却或冷凝的设备,它具有不需要水源,适用于高温、高压的工艺条件,使用寿命长,运转费用低等优点。随着水资源和能源的匮乏以及环保意识的增强,节水、节能、无污染的空气冷却器将会得到更广泛的应用。 一、空冷器的应用 与水作为冷却介质的传统工业冷却系统相比,空冷的优缺点如表1和表2所示。由表可见,在缺水地区(如沙漠地带)或水冷结垢和腐蚀严重的地区,适合采用空冷器。一般在下述条件下采用空冷比较有利。 (1) 热流体出口温度与空气进口温度之差>15℃。 (2) 热流体出口温度>60℃,其允许波动范围>5℃。 (3) 空气的设计气温<38℃。 (4) 有效对数平均温度差≥40℃。 (5) 管内热流体的给热系数<2300 W/(m2 *℃)。 (6) 热流体的凝固点<0℃。 (7) 管侧热流体的允许压降>10kPa,设计压力>100kPa。

二、空冷器的型式 空冷器由管束、风机、构架三个基本部分和百叶窗、风筒、喷淋装置、梯子、平台等辅助部分组成,每个管束有若干排三角形排列的管子,该管子一般是翅片管,也可以是光管。介质的流向通常是逆流,热流体从管束顶端流入,底部流出,空气由下向上流动,冷却热的工艺介质。另外还有风机、百叶窗、构架和风箱等部件,风机驱动空气流过管束,百叶窗通过调节进入空冷器的空气量来改善空冷器的调节和适应性能,构架是支撑管束、风机,百叶窗以及其它附属件的钢结构,风箱用于导流空气。空冷器按管束布置方式可分为水平式和斜顶式;按通风方式可分为鼓风式和引风式;按冷却方式可分为干式、湿式和干湿联合式。 2.1 管束 表3管束的型式与代号

天然气压缩机的选择与使用

天然气压缩机的选择与使用 摘要:天然气生产过程中,应用压缩机进行升压处理,才能实现天然气的生产分离处理,输送给用户,完成天然气生产的任务。对天然气压缩机的选择和使用,必须结合气田生产的实际情况,选择最佳的压缩机类型,达到预期的生产效率。 文/倪志良许国飞刘伟 天然气压缩机被应用于天然气生产过程中的输送、储存及轻烃回收,选择合适的压缩机类型,使其满足天然气生产处理的技术要求,才能不断提高天然气生产企业的效率,降低天然气生产企业的能量消耗,不断提高气田生产的经济效益。 1、天然气压缩机的选择 天然气压缩机的种类比较多,应用于天然气生产企业的压缩机可以优选往复式和离心式的两种基本的类型,螺杆式的压缩机使用的比较少。每种类型的压缩机具有自身的特点,适应不同的生产环节,达到最佳的输气效率。 1.1 往复式压缩机的选择 往复式压缩机的运行部件是往复运动的活塞,在气缸内往复运动,不断地吸入气体和排出气体,给天然气增压的设备。在选择往复式压缩机给天然气增压的时候,保证压缩机安全运行,易于维修,降低各种能量的消耗,保证往复式压缩机的驱动机械正常运转,达到天然气田生产节能降耗的技术要求。 1.2 离心式压缩机的选择 离心式压缩机的操作要求高,方便调节流量,很容易实现节能管理的目标,应用于气田生产,能够达到节能降耗的技术要求。如选择索拉公司生产的离心式压缩机,应用于长距离输气系统,见到非常好的使用效果。水平剖分式的离心压缩机应用于小排量的场合,而垂直分段式的压缩机应用于大排量的输送环节。优选压缩机的驱动设备,满足气田生产节能降耗的技术要求,如采取电动机驱动的方式,可以优选节能型的电动机,并实施变频调速技术措施,通过改变电源的频率,而降低电动机的耗电量,满足天然气田生产的需要。 2、天然气压缩机的使用 结合气田生产的实际,不同的输送环节选择最佳的压缩机类型,使其满足天然气输送的技术要求,获得最佳的生产效率。为了更好地使用压缩机组,必须加强对压缩机组的维护保养,严格执行压缩机的维护保养周期,保证压缩机安全运行,满足天然气生产的技术要求。通过加压处理的天然气,输送给用户,实现了天然气生产企业的价值。 2.1 往复式压缩机的使用 往复式压缩机运行时,通过进气、压缩、排气和膨胀四个各种程序,实现了对天然气的加压处理,提高天然气的压力,达到输送的效率。往复式压缩机由主体部分、气缸部分和辅助部分组成,保证气缸的密封,通过活塞的往复运行,达到增压的效果,在天然气的分输站场得到广泛地应用。往复式压缩机一般应用于小排量,高排出压力的场所。合理控制天然气的排气温度,使其满足往复式压缩机运行的要求。在天然气井生产出来的天然气进行收集处理,然后通过往复式压缩机加压输送,使其进入到输送环节,完成天然气的生产加工过程,提高天然气输送的效率。 2.2 离心式压缩机的使用

苏里格天然气处理厂天然气压缩机风险识别与控制

苏里格天然气处理厂天然气压缩机风险识 别与控制 苏里格天然气处理厂天然气压缩机风险识别与控制 郑书杰牛国萍常永生 (中国石油长庆油田分公司1.第四采气厂,陕西西安710021;2.安全环保监督部第九安全环保 监督站,内蒙古乌审旗017300) 摘要:苏里格气田4座天然气处理厂均采用进1:2美国汉诺华公司生产的往复式天然气压缩机组,设备资产值 高,压缩介质是天然气,属易燃易爆物质,一旦发生问题,处置不当将会导致装置停产,输气管道停运,火 灾爆炸,环境污染,人员伤亡等重大事故的发生,故开展天然气处理厂压缩机组的风险识别,提出相应的控 制削减措施显得尤为重要., 关键词:苏里格气田;天然气处理厂;天然气压缩机;风险识别与控制 中图分类号:TE687文献标识码:A文章编号:1009-2374(2011)22-0081-03 苏里格气田目前建成天然气处理厂4座,具备天然 气处理能力180X10.m./a,是整个苏里格气田的核心, 天然气压缩机作为处理厂的核心设备,其对天然气集

输,生产的影响非常大.因此做好天然气处理厂往复式 压缩机组运行过程中风险因素识别和提出控制削减措施是实现天然气处理厂安全平稳运行的前提和基础. 一 ,天然气压缩机组运行过程风险识别 目前,四座天然气处理厂共有压缩机27台,均为 美国汉诺华公司生产,压缩机作为4座处理厂关键核心设备,其作用是给天然气增压外输,运行的主要风险 是天然气泄漏和空气进入压缩系统引起的燃爆风险以及超压引起的物理性爆炸. 表1天然气压缩机分布情况统计表 数量处理量燃气耗■ 名称压缩机发动机(方,小(台)(104m3/d) 时台) 第一处ARIELL卡特G3608TALE 理厂715O543JGC/48缸 第=处6300ARIEEl卡特G3616’_A_E1023 理厂JGZ/616缸 第三处72525ARIEId 理厂JGC卡特G3616LEL 1072 第四处72525ARIEIJ16缸

天然气压缩机风险识别及控制.

天然气压缩机风险识别及控制 1、引言 苏里格气田4座天然气处理厂是整个苏里格气田的核心,天然气压缩机又是该厂心脏。天然气压缩机一旦出现问题,往往会导致天然气处理装置停产、输气管道停运、火灾爆炸、环境污染、人员伤亡等重大事故的发生。因此深入开展天然气处理厂往复压缩机组运行过程中风险因素识别,强化现场管理,控制和消减各类风险隐患,确保天然气处理厂增压站压缩机组的安全运行显的尤为重要。 2、天然气压缩机组的组成 机组(如图1)主要由:发动机、压缩机、压力容器、燃料气系统、自控系统、冷却系统、润滑系统、启动系统等组成。这些设备通过连接组合成一个整体,压缩机设有敏锐的传感报警停机装置。一旦某个系统出现异常,传感器将感应到的信号发送到ECM当中,由ECM对接收到的数据和系统设定参数进行对比分析,最后发出报警或者停机信号,迫使设备停止运行,从而保证了设备安全。 发动机通过联轴器和压缩机相连,带动压缩机组作往复活塞式运动从而实现对气体的压缩,其中压力容器主要起到过滤、洗涤和缓冲作用。自控系统作为整个系统的监控和信息传输,确保了整个系统能够安全运行。冷却系统主要采用了防冻液完成对发动机、压缩机需要冷却的部位进行降温,以保证整个系统温度在正常范围。整个系统能否正常运行主要的就是

润滑是否良好,如果润滑不良将造成设备内部严重磨损,甚至抱轴。启动系统作为设备运行的初始动力,也是影响设备能否顺利启动并运行的原因之一。总之,压缩机组所有系统都是缺一不可的,内部结构协调一致才能保证整个系统安全平稳运行。 3、天然气压缩机组运行过程风险识别 目前,苏里格气田检查天然气处理厂4座,天然气处理能力180×108m3/a,4座天然气处理厂共有美国汉诺华公司生产的往复式天然气压缩机27台。天然气压缩机作为4座天然气处理厂关键核心设备,其作用是给天然气增压。 因天然气具有易燃、易爆的特性,其主要风险是天然气泄漏和空气进入压缩系统引起的燃爆风险,以及超压引起的物理性爆炸。当压缩机润滑油出现供油量不足、曲轴箱中的油面高度降低时,会引起润滑不良,油温升高,导致烧瓦、卡活塞等事故。如果加的过多,运转时会有过多的机油窜入燃烧室,造成积碳,还会使设备不能正常工作。 另外,水质的达标与否对压缩机组的安全运行有着长期的影响,水质不良将造成机身、缸体、管道等的腐蚀和堵塞,严重时还会导致设备报废。 下面按照增压站天然气压缩机生产过程设备设施、环境及人员活动,对其中可能存在的危险进行识别。 3.1 增压站生产设备设施及环境 (1)增压站的核心设备是天然气压缩机及附带燃气发动机、空冷器等; (2)附属设备有:为增压站压缩机大修安装天车、消防水管线及消火栓、可燃气检测仪、视频监控摄像头、照明设施、轴流风机等其他辅助设施; (3)厂房采用彩钢瓦钢梁棚室结构; (4)增压站设备维护可能使用到的设备,施工单位使用的发电机、起重机、运输车辆;专业维修用的电焊机、气焊;外来参观人员携带的照相机、摄像机等。 3.2 增压站人员及主要工作活动 (1)增压站固有的生产值班和管理人员,外来检查参观人员,进场施工人员,专业维检修作业人员,新来员工或实习人员及外来设备调试人员等; (2)主要的工作活动包括:岗位巡检、流程切换、设备启(停) 机操作;设备维护、定期检查、维检修作业;灭火、抢险救灾等。 3.3 增压站天然气压缩机风险识别 3.3.1天然气压缩机系统火灾

天然气压缩机实际

1..引起T-1000塔超压的原因可能有哪些?如果是大冷箱冷边流道冻堵引起 超压,应如何进行应急处理? 答:1)大/小冷箱外输气流道冻堵;2)T-1000塔塔压调节阀故障;3)V-160液位计或者液位调节阀发生故障致使V-160内高压气体窜入T-1100塔和T-1000塔;4)喷嘴或者J/T手动打开幅度过大。 处理方法:1)立即手动停运膨胀机,并打开越站外输阀门将天然气倒出装置(禁止打开J/T阀);2)关闭调节阀PV-1000和调节阀LV-1100,确认LV-160已关闭;3)打开V-100的安全阀旁通阀和P-15泵的泵体放空阀,将T-1000塔压力卸至比外输管网压力略高即可关闭这两个阀门;4)启动甲醇外加泵(大泵)向冷箱净化气流道注甲醇;5)当冷箱流道疏通以后,打开步骤2)中关闭的阀门,然后将引起进装置准备开车。 2.发生全厂ESD时,内操应如何进行应急操作? 答:发生全厂ESD时,内操应进行如下操作: 1)立即通知调度,由大港分输站对气量进行调配。 2)查明引起全厂ESD的原因并排除故障。 3)对所有ESD连锁指令进行复位【最少必须对以下八个点进行复位:1) 全厂总连锁逻辑复位;2)自动参数连锁逻辑复位;3)高压气ESD阀 复位;4)中压气ESD阀复位;5)低压气ESD阀复位;6)净化外输 气ESD阀复位;7)液化气出料ESD阀复位;8)稳定轻烃出料ESD 阀复位。】 4)当压缩机加载以后,逐步将气体引进装置并走J/T阀。 5)逐步启动膨胀机、硅油炉、各机泵等设备,密切关注各点参数变化,如 有异常须及时处理。 6)启车完毕汇报调度,并做好记录。 3.如何优化调整参数以提高液化气产量? 答:1)增强AC-715冷却效果,降低大冷箱热边入口温度;2)合理降低V-160温度(但最低应在-50℃又以上);3)提高膨胀机的膨胀比;4)在满足液化气产品饱和蒸汽压合格的前提下,合理降低T-1100塔底温设定值; 5)在满足液化气产品中C5含量合格的前提下,适度提高T-1300塔底温设定值,增加液化气产品中的C5含量。 4.如何优化调整参数以提高稳定轻烃产量? 答:1)合理控制压缩机级间冷却深度,减少轻烃在压缩单元的分离量;2)合理控制分子筛吸附温度,减少轻烃在V-0101和F-0101处的分离量;3)在满足稳定轻烃质量合格的前提下,适度降低T-1300塔底温设定值,减少液化气产品中的C5含量。 5.P-15泵不上量在DCS中有哪些表现?P-15不上量的原因和处理措施有哪 些? 答:表现:1)FI-1000显示瞬时流量归零;2)调节阀LV-1000开度逐步增大至100%;3)T-1000塔的液位不断上涨。 不上量原因及处理方法:1)轻组分过多(系统制冷温度过低)造成“汽蚀” ——放空处理(提高前序系统的温度);2)P-15泵入口滤网冻堵或者脏堵——打甲醇或者清理滤网;3)小冷箱热边流道冻堵或者或者脏堵——打甲醇或者爆破吹扫;4)小冷箱热边入口滤网冻堵或者脏堵——打甲醇或者清理滤网。

离心压缩机基础知识

离心压缩机基础知识 分类 (1)按轴的型式分:单轴多级式,一根轴上串联几个叶轮;双轴四级式,四个叶轮分别悬臂地装在两个小齿轮的两端,旋转靠电机通过大齿轮驱动小齿轮。 (2)按气缸的型式分:水平剖分式和垂直剖分式。 (3)按压缩介质分类:空气压缩机、氮气压缩机、氧气压缩机等。 特点与应用 ? 优点 由于是连续旋转式机械,可以大大地提高进入其中的工质量,提高功率。所以,离心式压缩机的第一个特点是:功率大。 由于工质量可以提高,必然导致叶片转速的提高,所以第二个特点是高速性。 无往复运动部件,动平衡特性好,振动小,基础要求简单; 易损部件少,故障少、工作可靠、寿命长; 机组单位功的重量、体积及安装面积小; 机组的运行自动化程度高,调节范围广,且可连续无级调节; 在多级压缩机中容易实现一机多种蒸发温度;

润滑油与介质基本上不接触,从而提高了冷凝器及蒸发器的传热性能;对大型压缩机,可由蒸气动力机或燃气动力机直接带动,能源使用经济合理; ? 缺点 单机容量不能太小,否则会使气流流道太窄,影响流动效率; 因依靠速度能转化成压力能,速度又受到材料强度等因素的限制,故压缩机每级的压力比不大,在压力比较高时,需采用多级压缩; 特别情况下,机器会发生喘振而不能正常工作; 离心压缩机的工作原理分析 ? 常用名词解释 (1)级:每一级叶轮和与之相应配合的固定元件(如扩压器等)构成一个基本的单元,叫一个级。 (2)段:以中间冷却器隔开级的单元,叫段。这样以冷却器的多少可以将压缩机分成很多段。一段可以包括很多级。也可仅有一个级。(4)进气状态:一般指进口处气体当时的温度、压力。 (7)表压(G):以当地大气为基准所计量的压强。 (8)绝压(A):以完全真空为基准所计量的压强。 (9)真空度:与当地大气负差值。 (10)压比:出口压力与进口压力的比值。 性能参数

天然气压缩机维护保养规程

燃气动力压缩机维护保养规程 YXSC/CZ[06]019-2007 本文件适用于DPC-2804天然气压缩机的维护保养。 1.日常维护:每天进行; 1.1按十字作业法进行外部检查、清洁;注意各项压力、冷却水位、油位、渗漏、松旷、异响、温度、排烟等情况。 1.2大风过后必须清理空滤。 2.例保:每2000~2500小时进行。 2.1检查空冷器风扇、水泵及张紧轮、轴承,皮带、注气阀、调速器等;紧固相关螺栓。2.2检查清洗混合器、注气阀(注入2#抗磨脂); 2.3排空清理分离罐、稳压罐内积液; 2.4清理空滤和呼吸器; 2.5 检查清空动力缸扫气室积存的油污; 2.6检查注油器是否良好,供油量是否符合要求(每个注油滴管25~30滴/分钟或4~5滴/行程);检查管路是否通畅、渗漏; 2.7用扭力扳手检查紧固缸盖、飞轮、地脚、进排气等连接处螺栓; 2.8 检查油位检测附件是否正常,自动补油通道是否通畅; 2.9检查曲轴箱油(检尺悬空高度72cm)、调速器油、液压油面是否正常,有无底水,必要时补充或更换; 2.10检查仪表是否正常,各条线路有无破损、老化。 3.一保:每4000~4500小时进行; 3.1完成例保各项内容; 3.2检查调整压缩机活塞两端间隙(3~4mm); 3.3 检查压缩缸进、排气阀密封垫是否漏气; 3.3清理火花塞积碳,检查调整间隙(0.60—0.80mm); 3.4检查调整怠速值; 3.5 检查清理十字头滑道; 3.6检查清洗注油器内部,吹扫各注油管线; 3.7检查更换机油; 3.8空冷器电机、风扇轴、轴承,注气阀、水泵及张紧轮、轴承、调速器拉杆等润滑点检查并加注润滑脂。 3.9检查清洗气马达; 4.二保:8000~8500小时进行; 4.1完成一保各项内容; 4.2拆检动力缸,清理积碳、污油; 4.3拆检压缩缸气阀、气阀垫,发片、阀弹簧,清理污油; 4.4 检查压缩缸活塞和活塞环磨损情况,清理污垢,必要时更换; 4.5检查动力缸活塞和活塞环磨损情况,清理积碳、污垢,必要时更换; 4.6 检查十字头销、滑块、滑道磨损情况,必要时更换; 4.7 检查更换火花塞、高压线; 4.8 检查更换活塞杆的压力盘根; 4.9 检查余隙缸、密封环,必要时更换;

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