Departemen Manajemen Peralatan, Sinopec Yizheng Chemical Fiber Co., Ltd. 211900
Abstrak: Makalah iki nganalisa panyebab abnormal saka unit turbo expander gedhe, sijine nerusake seri ngukur kanggo ngatasi masalah, lan nangkep TCTerms resiko lan langkah-langkah pencegahan saka operasi .Liwat aplikasi teknologi mbusak varnish, bebaya sing didhelikake potensial diilangi lan safety intrinsik unit kasebut.
1. ringkesan
Unit kompresor udara saka pabrik PTA 60 t/a saka Yizheng Chemical Fiber Co., Ltd. dilengkapi peralatan saka Jerman MAN Turbo.Unit kasebut minangka unit telu-ing-siji, ing ngendi unit kompresor udara minangka unit turbin limang tahap multi-poros, turbin uap kondensasi digunakake minangka mesin nyopir utama unit kompresor udara, lan turbo expander yaiku digunakake minangka unit kompresor udara.Mesin penggerak bantu.Expander turbo nganggo ekspansi rong tahap sing dhuwur lan kurang, saben duwe port nyedhot lan port exhaust, lan impeller nganggo impeller telung arah (pirsani Gambar 1)
Gambar 1 Tampilan bagean unit ekspansi (kiwa: sisih tekanan dhuwur; tengen: sisih tekanan rendah)
Parameter kinerja utama saka expander turbo yaiku:
Kacepetan sisih tekanan dhuwur yaiku 16583 r / min, lan kacepetan sisih tekanan rendah yaiku 9045 r / min;daya total dirating saka expander punika 7990 KW, lan tingkat aliran punika 12700-150450-kg / h;tekanan inlet 1.3Mpa, lan tekanan exhaust 0.003Mpa.Suhu intake sisih tekanan dhuwur yaiku 175 ° C, lan suhu exhaust yaiku 80 ° C;suhu asupan sisih tekanan rendah yaiku 175 ° C, lan suhu exhaust yaiku 45 ° C;pesawat saka bantalan ngiringake digunakake ing loro ends saka dhuwur-tekanan lan kurang-meksa gear shafts sisih Bearings, saben karo 5 bantalan, ing pipo welingan lenga bisa ngetik lenga ing rong cara, lan saben prewangan wis siji bolongan welingan lenga, liwat 3 kelompok 15 nozzles injeksi lenga, diameteripun nozzle welingan lenga punika 1.8mm, Ana 9 bolongan bali lenga kanggo prewangan, lan ing kahanan normal, 5 bandar lan 4 pamblokiran digunakake.Unit telu-ing-siji iki nganggo cara pelumasan paksa pasokan minyak terpusat saka stasiun minyak pelumas.
2. Masalah karo kru
Ing taun 2018, kanggo nyukupi syarat emisi VOC, unit VOC anyar ditambahake ing piranti kanggo nambani gas buntut reaktor oksidasi, lan gas buntut sing diolah isih disuntikake menyang expander.Amarga uyah bromida ing gas buntut asli dioksidasi ing suhu dhuwur, ana ion bromida.Kanggo nyegah ion bromida saka condensing lan misahake metu nalika gas buntut ngembang lan dianggo ing expander, iku bakal nimbulaké pitting karat kanggo expander lan peralatan sakteruse.Mulane, perlu kanggo nambah unit expansion.Suhu intake lan suhu exhaust sisih tekanan dhuwur lan sisih tekanan rendah (pirsani Tabel 1).
Tabel 1 Dhaptar suhu operasi ing inlet lan outlet saka expander sadurunge lan sawise transformasi VOC
| NO. | owah-owahan parameter | Transformasi saka mantan | Sawise transformasi |
| 1 | Suhu udara intake sisih tekanan dhuwur | 175 °C | 190 °C |
| 2 | Suhu exhaust sisih tekanan dhuwur | 80 ℃ | 85 °C |
| 3 | Suhu udara intake sisih tekanan rendah | 175 °C | 195 °C |
| 4 | Suhu exhaust sisih tekanan rendah | 45 °C | 65 °C |
Sadurunge transformasi VOC, suhu bantalan sisih non-impeller ing mburi tekanan kurang stabil ing babagan 80 ° C (suhu weker bantalan ing kene yaiku 110 ° C, lan suhu dhuwur yaiku 120 ° C).Sawise transformasi VOC diwiwiti tanggal 6 Januari 2019, suhu bantalan sisih non-impeller ing ujung tekanan rendah saka expander mundhak alon-alon, lan suhu paling dhuwur cedhak karo suhu paling dhuwur sing dilaporake 120 ° C, nanging Paramèter geter ora owah sacara signifikan sajrone periode kasebut (pirsani Gambar 2).
Fig. 2 Diagram saka tingkat aliran expander lan non-drive poros sisih geter lan suhu
1 - garis aliran 2 - garis mburi non-drive 3 - garis geter poros non-drive
3. Analisis sabab lan cara perawatan
Sawise mriksa lan nganalisa tren fluktuasi suhu bantalan turbin uap, lan ngilangi masalah tampilan instrumen ing situs, fluktuasi proses, transmisi statis nganggo sikat turbin uap, fluktuasi kacepetan peralatan, lan kualitas bagean, alasan utama kanggo fluktuasi suhu bantalan. yaiku:
3.1 Alasan kenaikan suhu bantalan sisih non-impeller ing mburi tekanan kurang saka expander
3.1.1 Pemriksaan disassembly ketemu sing jarak antarane prewangan lan poros lan reresik meshing saka untu pindah padha normal.Kajaba kanggo varnish seng di tuduh ing lumahing prewangan sisih non-impeller ing mburi meksa kurang saka expander (ndeleng Figure 3), ora kelainan ditemokaké ing bantalan liyane.
Gambar 3 Gambar fisik saka bantalan mburi non-drive lan pasangan kinematik expander
3.1.2 Wiwit lenga pelumas wis diganti kurang saka setahun, kualitas lenga wis lulus tes sadurunge nyopir.Kanggo ngilangi keraguan, perusahaan ngirim lenga pelumas menyang perusahaan profesional kanggo dites lan dianalisis.Perusahaan profesional nandheske manawa lampiran ing permukaan bantalan minangka varnish awal, MPC (indeks propensity varnish) (pirsani Gambar 4)
Gambar 4 Laporan analisis teknologi pemantauan minyak sing diterbitake dening teknologi profesional pemantauan minyak
3.1.3 Minyak pelumas sing digunakake ing expander yaiku lenga turbin Shell Turbo No. 46 (minyak mineral).Nalika lenga mineral ana ing suhu dhuwur, lenga pelumas dioksidasi, lan produk oksidasi kumpul ing permukaan grumbulan bantalan kanggo mbentuk varnish.Minyak pelumas mineral utamane kasusun saka zat hidrokarbon, sing relatif stabil ing suhu kamar lan suhu sing kurang.Nanging, yen sawetara molekul hidrokarbon (sanajan sithik banget) ngalami reaksi oksidasi ing suhu dhuwur, molekul hidrokarbon liyane uga bakal ngalami reaksi berantai, sing minangka ciri reaksi rantai hidrokarbon.
3.1.4 Teknisi peralatan nindakake investigasi babagan dhukungan awak peralatan, tekanan kadhemen saka pipa inlet lan outlet, deteksi bocor sistem minyak, lan integritas probe suhu.Lan ngganti pesawat saka bantalan ing mburi non-drive saka kurang-meksa sisih expander, nanging sawise nyopir kanggo sasi, suhu isih tekan 110 ℃, banjur ana fluktuasi gedhe ing geter lan suhu.Sawetara pangaturan digawe supaya bisa nyedhaki kondisi pra-retrofit, nanging meh ora ana efek (pirsani Gambar 5).
Gambar 5 Bagan tren indikator sing gegandhengan saka 13 Februari nganti 29 Maret
pabrikan MAN Turbo, miturut kahanan kerja saiki expander, yen volume udara intake stabil ing 120 t / h, daya output 8000kw, sing relatif cedhak karo daya output desain asli 7990kw ing kondisi kerja normal;Nalika volume udara 1 30 t / h, daya output 8680kw;yen volume udara intake 1 46 t / h, daya output 9660kw.Wiwit karya rampung dening kurang-meksa akun akun kanggo loro-thirds saka expander, sisih meksa kurang saka expander bisa overloaded.Nalika suhu ngluwihi 110 ° C, nilai geter owah-owahan drastis, nuduhake yen varnish mentas kawangun ing lumahing poros lan grumbulan prewangan goresan sak iki wektu (pirsani Gambar 6).
Gambar 6 Tabel imbangan daya saka unit expansion
3.2Analisis Mekanisme Masalah sing Ana
3.2.1 Kaya sing ditampilake ing Gambar 7, bisa dideleng manawa sudut sing kalebu ing antarane arah geter tipis saka titik tumpu blok kothak lan garis koordinat horisontal ing sistem koordinat yaiku β, sudut ayunan blok kothak yaiku φ. , lan sistem bantalan pad tilting sing kasusun saka 5 kothak, nalika kothak Nalika pad kena tekanan film minyak, amarga fulcrum pad ora dadi awak kaku sing mutlak, posisi fulcrum pad sawise deformasi kompresi bakal ngasilake pamindahan cilik ing sadawane arah preload geometris amarga kaku saka fulcrum, saéngga ngganti reresik bantalan lan kekandelan film lenga [1]] .
Gbr.7 Sistem koordinat bantalan tunggal bantalan bantalan miring
3.2.2 Bisa dideleng saka Figure 1 yen rotor minangka struktur balok kantilever, lan impeller minangka komponen kerja utama.Wiwit sisih impeller minangka sisih nyopir, nalika gas ngembang kanggo nindakake karya, poros puteran ing sisih impeller ana ing kahanan becik ing grumbulan bantalan amarga efek redaman gas, lan jurang lenga tetep normal.Ing proses meshing lan ngirim torsi antarane pindah gedhe lan cilik, karo iki minangka fulcrum, gerakan free radial saka poros sisih non-impeller bakal diwatesi ing kahanan kakehan, lan meksa film lubricating sawijining luwih dhuwur tinimbang liyane. bantalan, nggawe panggonan iki lubricated Kaku film mundhak, tingkat nganyari maneh film lenga sudo, lan panas gesekan mundhak, asil ing varnish.
3.2.3 Varnish ing lenga utamané diprodhuksi ing telung wangun: oksidasi lenga, lenga "micro-cobustion", lan discharge suhu dhuwur lokal.Varnish kudu disebabake "pembakaran mikro" saka lenga.Mekanisme kasebut minangka nderek: jumlah hawa tartamtu (umume kurang saka 8%) bakal larut ing lenga pelumas.Nalika watesan kelarutan ngluwihi, udhara sing mlebu lenga bakal ana ing lenga ing wangun gelembung sing digantung.Sawise mlebu bantalan, tekanan dhuwur nyebabake gelembung kasebut ngalami kompresi adiabatik kanthi cepet, lan suhu cairan mundhak kanthi cepet kanggo nyebabake "pembakaran mikro" adiabatik saka lenga, nyebabake insolubles ukurane cilik banget.Insolubles iki polar lan cenderung nempel ing permukaan logam kanggo mbentuk varnish.Sing luwih gedhe tekanan, sing luwih murah kelarutan saka materi sing ora larut, lan luwih gampang kanggo precipitate lan dumunung kanggo mbentuk varnish.
3.2.4 Kanthi pambentukan varnish, kekandelan film lenga ing negara non-free dikuwasani dening varnish, lan ing wektu sing padha kacepetan nganyari maneh film lenga sudo, lan suhu mundhak mboko sithik, kang mundhak. gesekan antarane lumahing grumbulan prewangan lan batang, lan varnish setor nimbulaké boros panas Miskin lan Rising suhu lenga mimpin kanggo suhu grumbulan prewangan dhuwur.Ing pungkasan, jurnal rubs marang varnish, sing diwujudake ing fluktuasi kekerasan ing getaran poros.
3.2.5 Senajan nilai MPC saka lenga expander ora dhuwur, nalika ana varnish ing sistem lenga lubricating, pembubaran lan udan partikel varnish ing lenga diwatesi amarga kemampuan winates saka lenga lubricating kanggo dissolve. partikel varnish.Iki minangka sistem keseimbangan dinamis.Nalika tekan negara jenuh, varnish bakal nyumerepi ing bantalan utawa bantalan bantalan, nyebabake fluktuasi suhu bantalan bantalan, yaiku bebaya sing didhelikake utama sing mengaruhi operasi sing aman.Nanging amarga tundhuk karo bantalan bantalan, iku minangka salah sawijining sebab kenaikan suhu bantalan bantalan.
4 Tindakan lan Penanggulangan
Mbusak akumulasi varnish ing bantalan bisa mesthekake yen bantalan unit mlaku ing suhu sing dikontrol.Liwat riset lan komunikasi karo akeh manufaktur peralatan aman varnish, kita milih Kunshan Winsonda, kang duwe efek nggunakake apik lan reputasi pasar, kanggo gawé WVD-II adsorpsi elektrostatik + resin adsorption, kang peralatan aman varnish senyawa kanggo mbusak Paint.membran.
Pemurni minyak seri WVD-II kanthi efektif nggabungake teknologi pemurnian adsorpsi elektrostatik lan teknologi pertukaran ion, ngatasi varnish sing dibubarake liwat adsorpsi resin, lan ngatasi varnish sing diencerake liwat adsorpsi elektrostatik.Teknologi iki bisa nyilikake isi endhot ing wektu cendhak , Ing wektu cendhak sawetara dina, sistem lubrication asli ngemot jumlah gedhe saka endhot / varnish bisa dibalèkaké menyang negara operasi paling apik, lan masalah saka munggah alon ing. suhu bantalan tikaman disebabake varnish bisa ditanggulangi.Bisa èfèktif mbusak lan nyegah endhot lenga larut lan non-telat kui sak operasi normal saka turbin uap.
Prinsip utamane yaiku:
4.1 Ion exchange resin kanggo mbusak varnish dipun bibaraken
Resin exchange ion utamané dumadi saka rong bagéan: balung polimer lan klompok ion exchange.Prinsip adsorpsi ditampilake ing Gambar 8,
Gambar 8 Prinsip adsorpsi resin interaksi ion
Klompok ijol-ijolan dipérang dadi bagéan sing tetep lan bagéan sing bisa dipindhah.Sisih tetep kaiket ing matriks polimer lan ora bisa obah kanthi bebas, lan dadi ion tetep;bagean obah lan bagean tetep digabungake dening ikatan ion dadi ion exchangeable.Ion tetep lan ion seluler nduweni muatan sing ngelawan.Ing grumbulan prewangan, bagean seluler decomposes menyang bebas obah ion, kang ijol-ijolan karo produk degradasi liyane karo daya padha, supaya padha gabungke karo ion tetep lan kuwat adsorbed ing basa exchange.Ing klompok, iku dijupuk adoh dening lenga, dipun bibaraken varnish dibusak dening ion exchange resin adsorption.
4.2 Teknologi adsorpsi elektrostatik kanggo mbusak varnish sing digantung
Teknologi adsorpsi elektrostatik utamane nggunakake generator voltase dhuwur kanggo ngasilake lapangan elektrostatik voltase dhuwur kanggo polarisasi partikel sing tercemar ing lenga kanggo nuduhake muatan positif lan negatif.Partikel netral diperes lan dipindhah dening partikel sing diisi, lan pungkasane kabeh partikel diserap lan ditempelake ing kolektor (pirsani Gambar 9).
Gambar 8 Prinsip teknologi adsorpsi elektrostatik
Teknologi reresik lenga elektrostatik bisa mbusak kabeh polutan sing ora larut, kalebu rereged partikulat lan varnish sing digantung sing diprodhuksi dening degradasi lenga.Nanging, unsur panyaring tradisional mung bisa mbusak partikel gedhe kanthi presisi sing cocog, lan angel mbusak submicron tingkat varnish dilereni soko tugas.
Sistem iki bisa rampung ngrampungake varnish precipitated lan setor ing bantalan bantalan, mangkono rampung mecahaken pengaruh suhu bantalan bantalan lan owah-owahan geter disebabake varnish, supaya unit bisa mlaku stably kanggo dangu.
5 Kesimpulan
WSD WVD-II varnish aman unit iki sijine menyang nggunakake, liwat rong taun pengamatan operasi, suhu prewangan wis mesthi wis maintained ing watara 90 ° C, lan unit wis tetep ing operasi normal.Film varnish ditemokake (pirsani Gambar 10).
Gambar fisik disassembly bantalan sawise nginstal aman varnish
peralatan
referensi:
[1] Liu Siyong, Xiao Zhonghui, Yan Zhiyong, lan Chen Zhujie .Simulasi numerik lan riset eksperimen babagan karakteristik dinamis poros elastis lan damping bantalan miring [J].Chinese Journal of Mechanical Engineering, Oktober 2014, 50(19):88.
Wektu kirim: Dec-13-2022