Jurusan Manajemén Peralatan, Sinopec Yizheng Chemical Fiber Co., Ltd. 211900
Abstrak: Makalah ieu nganalisa panyabab abnormal tina unit turbo expander badag, nempatkeun maju runtuyan ukuran pikeun ngajawab masalah, sarta grasps titik resiko jeung ukuran preventif operasi.Ngaliwatan aplikasi téknologi panyabutan varnish, poténsi bahaya disumputkeun dileungitkeun sareng kasalametan intrinsik unit dipastikeun.
1. gambaran
Unit compressor hawa tina 60 t / tutuwuhan PTA of Yizheng Chemical Fiber Co., Ltd. dilengkepan parabot ti Jerman MAN Turbo.Unitna mangrupikeun unit tilu-dina-hiji, dimana unit kompresor hawa mangrupikeun unit turbin lima tahap multi-aci, turbin uap condensing dianggo salaku mesin nyetir utama unit kompresor hawa, sareng turbo expander nyaéta dipaké salaku unit compressor hawa.mesin drive bantu.The turbo expander adopts tinggi na low ékspansi dua-tahap, unggal boga port nyeuseup jeung port knalpot, sarta impeller adopts a impeller tilu arah (tingali Gambar 1)
Gambar 1 Panempoan bagian tina unit ékspansi (kénca: sisi tekanan tinggi; katuhu: sisi tekanan handap)
Parameter kinerja utama turbo expander nyaéta kieu:
Laju samping tekanan luhur nyaéta 16583 r / mnt, sareng laju samping tekanan rendah nyaéta 9045 r / mnt;dipeunteun total kakuatan expander nyaeta 7990 KW, sarta laju aliran 12700-150450-kg / h;tekanan inlet nyaeta 1.3Mpa, sarta tekanan knalpot nyaeta 0.003Mpa.Suhu asupan sisi-tekanan luhur nyaéta 175 ° C, sareng suhu knalpot nyaéta 80 ° C;hawa asupan sisi-tekanan low nyaeta 175 ° C, sarta hawa knalpot nyaeta 45 ° C;sakumpulan hampang ngadengdekkeun dipaké dina duanana tungtung-tekanan luhur sarta low-tekanan gear shafts samping Bearings, unggal kalawan 5 hampang, pipa inlet minyak bisa asupkeun minyak dina dua cara, sarta unggal bearing boga hiji liang inlet minyak, ngaliwatan. 3 grup 15 nozzles suntik minyak, diaméter nozzle inlet minyak nyaeta 1.8mm, Aya 9 liang balik minyak pikeun bearing, sarta dina kaayaan normal, 5 palabuhan sarta 4 blok dipaké.Unit tilu-dina-hiji ieu nganggo metode pelumasan paksa suplai minyak terpusat ti stasiun minyak pelumas.
2. Masalah sareng awak
Dina 2018, dina raraga minuhan sarat émisi VOC, hiji Unit VOC anyar ditambahkeun kana alat pikeun ngubaran gas buntut tina réaktor oksidasi, sarta gas buntut dirawat ieu masih nyuntik kana expander nu.Kusabab uyah bromida dina gas buntut aslina dioksidasi dina suhu luhur, aya ion bromida.Dina raraga nyegah ion bromida ti condensing sarta misahkeun kaluar nalika gas buntut expands tur dianggo dina expander nu, éta bakal ngabalukarkeun korosi pitting kana expander jeung alat-alat saterusna.Ku alatan éta, perlu pikeun ngaronjatkeun unit ékspansi.Suhu asupan sareng suhu knalpot sisi tekanan tinggi sareng sisi tekanan rendah (tingali Tabél 1).
Méja 1 Daptar suhu operasi di inlet jeung outlet expander saméméh jeung sanggeus transformasi VOC
| NO. | Parobahan parameter | Transformasi ti baheula | Sanggeus transformasi |
| 1 | Suhu hawa asupan sisi tekanan tinggi | 175 °C | 190 °C |
| 2 | Tekenan luhur suhu knalpot samping | 80 ℃ | 85 °C |
| 3 | Suhu hawa asupan sisi tekanan rendah | 175 °C | 195 °C |
| 4 | Suhu knalpot sisi tekanan handap | 45 °C | 65 °C |
Saméméh transformasi VOC, suhu bearing samping non-impeller di tungtung tekanan low geus stabil dina ngeunaan 80 ° C (suhu alarem bearing dieu 110 ° C, sarta suhu luhur 120 ° C).Saatos transformasi VOC dimimitian dina 6 Januari 2019, suhu bearing samping non-impeller dina tungtung tekanan low tina expander naek lalaunan, sarta suhu pangluhurna nya éta deukeut jeung suhu dilaporkeun pangluhurna 120 ° C, tapi parameter geter teu robah sacara signifikan dina mangsa ieu (tingali Gambar 2).
Gbr. 2 Diagram laju aliran expander sarta non-drive samping aci Geter jeung suhu
1 - garis aliran 2 - garis tungtung non-drive 3 - garis Geter aci non-drive
3. Analisis sabab jeung métode perlakuan
Saatos mariksa sareng nganalisa tren turun naek suhu bantalan turbin uap, sareng ngaleungitkeun masalah tampilan alat dina situs, turun naik prosés, transmisi statik tina sikat turbin uap, turun naik laju alat, sareng kualitas bagian, alesan utama pikeun turun naik suhu. nyaéta:
3.1 Alesan pikeun naékna suhu bantalan samping non-impeller dina tungtung tekanan rendah tina expander
3.1.1 Inspeksi disassembly kapanggih yén jarak antara bearing jeung aci jeung clearance meshing tina huntu gear éta normal.Iwal ti varnish disangka dina permukaan bearing samping non-impeller di tungtung tekanan low of expander nu (tingali Gambar 3), euweuh Abnormalitas kapanggih dina arah séjén.
angka 3 Gambar fisik non-drive tungtung bearing jeung pasangan kinematic expander nu
3.1.2 Kusabab minyak lubricating geus diganti pikeun kirang ti sataun, kualitas minyak geus lulus test saméméh nyetir.Pikeun ngaleungitkeun mamang, perusahaan ngirim minyak pelumas ka perusahaan profésional pikeun uji sareng analisa.Pausahaan profésional confirms yén kantétan dina beungeut bearing mangrupa varnish mimiti, MPC (indéks propensity varnish) (tingali Gambar 4)
Gambar 4 Laporan analisa téknologi ngawaskeun minyak dikaluarkeun ku téknologi profésional ngawaskeun minyak
3.1.3 Minyak lubricating dipaké dina expander nyaeta Shell Turbo No 46 minyak turbin (minyak mineral).Nalika minyak mineral dina suhu anu luhur, minyak pelumas dioksidasi, sareng produk oksidasi ngumpulkeun dina permukaan rungkun bantalan pikeun ngabentuk varnish.Minyak pelumas mineral utamana diwangun ku zat hidrokarbon, anu kawilang stabil dina suhu kamar sareng suhu rendah.Sanajan kitu, lamun sababaraha (sanajan sajumlah leutik pisan) molekul hidrokarbon ngalaman réaksi oksidasi dina suhu luhur, molekul hidrokarbon séjén ogé bakal ngalaman réaksi ranté, nu mangrupakeun ciri tina réaksi ranté hidrokarbon.
3.1.4 Teknisi alat-alat ngalaksanakeun panyilidikan ngeunaan dukungan awak alat, setrés tiis tina saluran pipa inlet sareng outlet, deteksi bocor tina sistem minyak, sareng integritas usik suhu.Sarta ngaganti susunan bantalan di tungtung non-drive sisi-tekanan low tina expander, tapi sanggeus nyetir salila sabulan, hawa masih ngahontal 110 ℃, lajeng aya fluctuations badag dina Geter jeung hawa.Sababaraha panyesuaian dilakukeun supados caket kana kaayaan pra-retrofit, tapi ampir tanpa pangaruh (tingali Gambar 5).
Gambar 5 Bagan tren indikator anu aya hubunganana ti 13 Pebruari dugi ka 29 Maret
produsén MAN Turbo, dina kaayaan kerja ayeuna tina expander, lamun volume hawa asupan stabil dina 120 t / h, daya kaluarannana 8000kw, nu relatif deukeut jeung kakuatan kaluaran design aslina tina 7990kw dina kaayaan kerja normal;Lamun volume hawa nyaeta 1 30 t / h, kakuatan kaluaran nyaeta 8680kw;lamun volume hawa asupan 1 46 t / h, daya kaluarannana 9660kw.Kusabab pagawéan anu dilakukeun ku sisi tekenan-rendah akun pikeun dua per tilu tina expander, sisi-tekanan low tina expander bisa jadi overloaded.Nalika hawa ngaleuwihan 110 °C, nilai Geter robah drastis, nunjukkeun yén varnish karek kabentuk dina beungeut aci jeung rungkun bearing ieu scratched salila periode ieu (tingali Gambar 6).
angka 6 méja kasaimbangan kakuatan unit ékspansi
3.2Analisis Mékanisme Masalah nu Aya
3.2.1 Ditémbongkeun saperti dina Gambar 7, éta bisa ditempo yén sudut kaasup antara arah Geter slight tina fulcrum blok ubin jeung garis koordinat horizontal dina sistem koordinat nyaeta β, sudut ayun blok ubin nyaéta φ. , Jeung sistem tilting Pad bearing diwangun ku 5 Kotak, nalika ubin Nalika Pad ieu subjected kana tekanan pilem minyak, saprak fulcrum of Pad teu hiji awak kaku mutlak, posisi fulcrum of Pad sanggeus deformasi komprési bakal ngahasilkeun kapindahan leutik sapanjang arah preload geometric alatan stiffness of fulcrum, kukituna ngarobah clearance bearing jeung ketebalan film minyak [1]] .
Gbr.7 Sistim koordinat tina Pad tunggal bantalan ngadengdekkeun Pad
3.2.2 Ieu bisa ditempo ti Gambar 1 yén rotor mangrupa struktur beam cantilever, sarta impeller mangrupa komponén gawé utama.Kusabab sisi impeller nyaéta sisi nyetir, nalika gas ngembang pikeun ngalakukeun pagawéan, aci puteran di sisi impeller aya dina kaayaan idéal dina rungkun bantalan kusabab pangaruh damping gas, sareng gap minyak tetep normal.Dina prosés meshing sareng ngirimkeun torsi antara gear ageung sareng alit, kalayan ieu salaku fulcrum, gerakan bébas radial tina aci sisi non-impeller bakal diwatesan dina kaayaan kaleuleuwihan, sareng tekanan pilem pelumas na langkung luhur tibatan anu sanés. bantalan, sahingga tempat ieu lubricated The stiffness pilem naek, laju pembaharuan pilem minyak nurun, sarta panas frictional naek, hasilna varnish a.
3.2.3 The varnish dina minyak utamana dihasilkeun dina tilu bentuk: oksidasi minyak, minyak "micro-durukan", sarta lokal ngurangan suhu luhur.Varnish kedah disababkeun ku "micro-combustion" tina minyak.Mékanisme nyaéta kieu: jumlah hawa nu tangtu (umumna kirang ti 8%) bakal leyur dina minyak lubricating.Nalika wates kalarutan ngaleuwihan, hawa anu asup kana minyak bakal aya dina minyak dina bentuk gelembung anu ditunda.Saatos asup kana bantalan, tekanan anu luhur nyababkeun gelembung-gelembung ieu ngalaman komprési adiabatik gancang, sareng suhu cairan naék gancang nyababkeun adiabatik "micro-combustion" tina minyak, nyababkeun insolubles ukuranana leutik pisan.Insolubles ieu polar sarta condong taat kana surfaces logam pikeun ngabentuk varnishs.Tekanan anu langkung ageung, langkung handap kalarutan zat anu teu larut, sareng langkung gampang endapanana sareng netep pikeun ngabentuk varnish.
3.2.4 Kalayan formasi varnish, ketebalan pilem minyak dina kaayaan non-bébas nempatan ku varnish, sarta dina waktos anu sareng laju pembaharuan film minyak nurun, sarta hawa naek laun, nu naek. gesekan antara beungeut rungkun bearing jeung aci, jeung varnish disimpen ngabalukarkeun dissipation panas Miskin jeung rising suhu minyak ngakibatkeun suhu rungkun bearing tinggi.Tungtungna, jurnal rubs ngalawan varnish, nu geus manifested dina fluctuations telenges dina Geter aci.
3.2.5 Sanajan nilai MPC tina minyak expander henteu luhur, nalika aya varnish dina sistem minyak lubricating, disolusi jeung présipitasi partikel varnish dina minyak diwatesan alatan kamampuhan kawates minyak lubricating ngaleyurkeun. partikel varnish.Éta sistem kasaimbangan dinamis.Nalika éta ngahontal kaayaan jenuh, varnish bakal ngagantung dina bantalan atanapi bantalan bantalan, nyababkeun turun naek suhu bantalan bantalan, anu bahaya disumputkeun utama anu mangaruhan operasi anu aman.Tapi sabab tataman kana bantalan bantalan, éta mangrupikeun salah sahiji alesan pikeun naékna suhu bantalan bantalan.
4 Ukuran jeung Countermeasures
Nyoplokkeun akumulasi varnish on bearing nu bisa mastikeun yén bearing sahiji unit ngalir dina hawa dikawasa.Ngaliwatan panalungtikan sarta komunikasi jeung loba pabrik alat panyabutan varnish, urang milih Kunshan Winsonda, nu boga pangaruh pamakéan alus tur reputasi pasar, pikeun ngahasilkeun WVD-II éléktrostatik adsorption + résin adsorption, nu mangrupakeun sanyawa varnish alat panyabutan cet.mémbran.
WVD-II runtuyan purifiers minyak éféktif ngagabungkeun téhnologi purifikasi adsorption éléktrostatik jeung téhnologi bursa ion, ngajawab varnish leyur ngaliwatan adsorption résin, sarta ngajawab varnish precipitated ngaliwatan adsorption éléktrostatik.téhnologi ieu bisa ngaleutikan eusi sludge dina waktu anu singget , Dina periode pondok sababaraha poé, sistem lubrication aslina ngandung jumlah badag sludge / varnish bisa dibalikeun kana kaayaan operasi pangalusna, sarta masalah naékna slow di. suhu dorong bearing disababkeun ku varnish nu bisa direngsekeun.Éta sacara efektif tiasa ngaleungitkeun sareng nyegah sludge minyak anu leyur sareng henteu larut anu dihasilkeun nalika operasi normal turbin uap.
Prinsip utama na nyaéta kieu:
4.1 résin bursa ion ngaleupaskeun varnish leyur
Résin bursa ion utamana diwangun ku dua bagian: rorongkong polimér jeung grup bursa ion.Prinsip adsorpsi ditémbongkeun dina Gambar 8,
Gambar 8 Prinsip adsorpsi résin interaksi ion
Grup bursa dibagi kana bagian tetep sarta bagian movable.Bagian tetep kabeungkeut dina matriks polimér sarta teu bisa gerak kalawan bébas, sarta jadi ion tetep;bagian movable jeung bagian tetep digabungkeun ku beungkeut ionik jadi hiji ion exchangeable.Ion tetep jeung ion mobile boga muatan sabalikna.Dina rungkun bantalan, bagian sélulér terurai kana ion anu gerak bebas, anu tukeur sareng produk degradasi anu sanés kalayan muatan anu sami, supados ngahiji sareng ion tetep sareng diserep pageuh dina dasar bursa.Dina grup, éta dibawa kabur ku minyak, varnish leyur dihapus ku adsorption résin bursa ion.
4.2 Téknologi adsorpsi éléktrostatik pikeun ngaleungitkeun varnish anu ditunda
Téknologi adsorpsi éléktrostatik utamina ngagunakeun generator tegangan tinggi pikeun ngahasilkeun médan éléktrostatik tegangan tinggi pikeun polarisasi partikel anu tercemar dina minyak pikeun nunjukkeun muatan positip sareng négatip.Partikel nétral diperes jeung digerakkeun ku partikel nu boga muatan, sarta ahirna kabéh partikel kaserap jeung napel dina kolektor (tingali Gambar 9).
Gambar 8 Prinsip téhnologi adsorpsi éléktrostatik
Téknologi beberesih minyak éléktrostatik tiasa ngaleungitkeun sadaya polutan anu teu larut, kalebet pangotor partikulat sareng varnish anu ditunda anu dihasilkeun ku degradasi minyak.Sanajan kitu, elemen filter tradisional ngan bisa miceun partikel badag kalawan precision pakait, sarta hese nyabut submicron tingkat varnish ditunda.
Sistim ieu sagemblengna bisa ngajawab varnish precipitated na disimpen dina bantalan bantalan, kukituna lengkep ngarengsekeun pangaruh suhu bantalan bantalan sarta parobahan Geter disababkeun ku varnish, ku kituna unit bisa ngajalankeun stably pikeun periode nu lila .
5 Kacindekan
WSD WVD-II Unit panyabutan varnish ieu nempatkeun kana pamakéan, ngaliwatan dua taun observasi operasi, suhu bearing geus salawasna geus dijaga di sabudeureun 90 ° C, sarta Unit geus tetep dina operasi normal.Film varnish kapanggih (tingali Gambar 10).
Gambar fisik bearing disassembly sanggeus masang ngaleupaskeun varnish
parabot
rujukan:
[1] Liu Siyong, Xiao Zhonghui, Yan Zhiyong, jeung Chen Zhujie .Simulasi numeris jeung panalungtikan ékspérimén dina ciri dinamis pangsi elastis jeung damping tilting pad bantalan [J].Cina Journal of Téknik Mesin, Oktober 2014, 50 (19): 88.
waktos pos: Dec-13-2022