王忠發(fā)，趙國壁

（陜西金泰氯堿化工有限公司，陜西 榆林 718100）

PVC干燥粉料輸送系統(tǒng)的技術(shù)改造

王忠發(fā)，趙國壁

（陜西金泰氯堿化工有限公司，陜西 榆林 718100）

通過計(jì)算，對(duì)陜西金泰氯堿化工公司干燥粉料輸送系統(tǒng)由于夏天環(huán)境溫度高所引起的壓力升高問題進(jìn)行了技術(shù)改造，并達(dá)到了預(yù)期效果。

PVC；干燥裝置；粉料輸送；工藝改進(jìn)；夾套管

1 PVC干燥氣流輸送系統(tǒng)工藝現(xiàn)狀

陜西金泰氯堿化工公司PVC干燥氣流輸送系統(tǒng)采用開式壓送方式，輸送設(shè)計(jì)能力為17 t/h,以壓縮空氣作為動(dòng)力源?？諝庠诹_茨風(fēng)機(jī)出口經(jīng)消音器降噪、壓縮冷卻、風(fēng)機(jī)出口過濾器凈化后，送入氣流輸送管道，通過在線噴射器將由旋轉(zhuǎn)加料器加入的PVC物料送入輸送管道中。最初設(shè)計(jì)是，當(dāng)出口壓力升高，大于羅茨風(fēng)機(jī)的輸出壓力89 kPa時(shí)，自動(dòng)保護(hù)裝置動(dòng)作，羅茨風(fēng)機(jī)跳，但旋轉(zhuǎn)加料器RV-101繼續(xù)下料，需人工停止旋轉(zhuǎn)加料器RV-101，因此，造成粉料輸送管道堵塞，干燥降量，處理起來費(fèi)時(shí)費(fèi)工，影響PVC產(chǎn)量。通過改進(jìn)，當(dāng)羅茨風(fēng)機(jī)出口壓力大于89 kPa時(shí)，旋轉(zhuǎn)加料器RV-101首先連鎖停止下料，6 s后如果出口壓力仍高于89 kPa，自動(dòng)保護(hù)裝置再動(dòng)作，羅茨風(fēng)機(jī)停運(yùn)。為解決在夏天環(huán)境溫度高引起的壓力升高問題，采取在羅茨風(fēng)機(jī)出口管線通過噴淋一次水降低羅茨風(fēng)機(jī)的出口溫度的辦法，在一定程度上降低了羅茨風(fēng)機(jī)的出口壓力。從運(yùn)行情況來看，效果不明顯且噴淋的一次水隨地面地溝直排進(jìn)入污水系統(tǒng)，增加了廢水的排放量。

2 工藝改進(jìn)

通過現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備方位得知，羅茨風(fēng)機(jī)與風(fēng)機(jī)冷卻器的距離為10 m，在夏天不增加一次水總量的情況下降低羅茨風(fēng)機(jī)的出口壓力，改進(jìn)在羅茨風(fēng)機(jī)出口管線及消音器上的噴淋一次水為在羅茨風(fēng)機(jī)出口室外管線增加一次水的冷卻夾套套管，套管直徑為300 mm，長度為 4 m，入口用 ?57 mm×3.5 mm的一次水管線作為進(jìn)水，出口接入循環(huán)水出口。由于一次水壓力大于循環(huán)水出口壓力，不用擔(dān)心循環(huán)水進(jìn)入一次水系統(tǒng)。改進(jìn)前后的工藝流程示意圖分別見圖1、圖 2。

3 有關(guān)物料衡算

3.1 夾套管的物料計(jì)算

設(shè)進(jìn)夾套的一次水的溫度t1為17℃，出夾套水的溫度為t2，壓縮空氣進(jìn)管線的溫度T1為110℃，出管線的溫度為T2。由物料的熱量守衡式得：

cp2為水的比熱，4.2 kJ/kg·℃；cp1為空氣比熱，1.009 kJ/(kg·℃)；羅茨風(fēng)機(jī)的體積流量為45.7 m3/min；取110℃時(shí)的空氣密度為0.946 kg/m3；則，羅茨風(fēng)機(jī)夾套內(nèi)空氣的質(zhì)量流量 qm1=45.7×60×0.946=2.594×103（kg/h）

取一次水的流速為1.5 m/s，夾套內(nèi)水的質(zhì)量流量 qm2=π×D2/4×1.5×3 600×103=3.14×0.052/4×1.5×3 600×103（kg/h）=1.06×104（kg/h）

夾套內(nèi)水的體積流量 qm3=3.14×D2/4×1.5×3 600（m3/h）=3.14×0.052/4×1.5×3600（m3/h）=10.6（m3/h）

將 T1、t1、cp2、cp1、qm1、qm2代入式（1），可得

對(duì)于逆流換熱可由傳熱的基本方程式得：

取夾套內(nèi)空氣的給熱系數(shù) λ1=100 W/（m2·℃），冷卻水的給熱系數(shù) λ2=1 500 W/（m2·℃）， 管壁熱阻忽略，則傳熱系數(shù)K為，

傳熱面積 A=π×D×L=3.14×0.2×4（m2）=2.512 （m2）

將 K、A 代入（3）得

聯(lián)立（2）、（4），可得 t2為 20℃時(shí)，T2為 59℃。

在忽略夾套內(nèi)溫度變化對(duì)體積的影響的情況下，由理想氣體狀態(tài)方程可知：溫度與壓力成正比，由 P1/P2=T1/T2可知 P2=T2/T1×P1=（273+59）/（273+110）×89（kP）=76.4 （kP），即羅茨風(fēng)機(jī)的出口壓力達(dá)到76.4 kP，低于風(fēng)機(jī)報(bào)警起跳壓力時(shí)，降壓效果明顯。而出夾套的一次水回水的溫度t2為20℃，進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng)后，不會(huì)對(duì)循環(huán)水的溫度產(chǎn)生任何影響。

3.2 一次水的物料計(jì)算

現(xiàn)有的冷卻補(bǔ)水管為?32 mm×3.5 mm，取一次水的流速為 1.5 m/s，則每小時(shí)的流量（Q）=π×D2/4×v×3 600 （m3/h）=3.14×0.0252/4×1.5×3 600 （m3/h）=2.65（m3/h），按1年4個(gè)月的高溫天氣，每月按30天計(jì)算，則每年需用一次水量（W）=2.65×24×30×4 （m3）=7 632 （m3）。

4 預(yù)期效果

（1）不會(huì)造成一次水用量的增加。在夏天高溫時(shí)，因環(huán)境溫度高，蒸發(fā)量大，為保證循環(huán)水水質(zhì)和液位，需向循環(huán)水池補(bǔ)水60 m3/h。技改后，一次水10.6 m3/h進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng)再利用，即循環(huán)水少補(bǔ)水10.6 m3/h。

（2）由物料計(jì)算知，技改前，每年需向污水系統(tǒng)多排放7632m3的污水，技改后，無此項(xiàng)用水和排水。

（3）改變冷卻位置后，克服現(xiàn)場(chǎng)管線露天噴淋、傳熱面積小、對(duì)管線的腐蝕嚴(yán)重的弊端，符合文明生產(chǎn)的要求。

（4）通過降低羅茨風(fēng)機(jī)的出口溫度達(dá)到降低羅茨風(fēng)機(jī)出口壓力，有效減少了因風(fēng)機(jī)出口壓力上升而引起的停車次數(shù)，對(duì)穩(wěn)定后續(xù)生產(chǎn)有一定作用，但對(duì)風(fēng)機(jī)本身來說卻起不到實(shí)際的保護(hù)作用。另外，由于壓力監(jiān)測(cè)點(diǎn)遠(yuǎn)離風(fēng)機(jī)出口一側(cè)，測(cè)量值會(huì)低于實(shí)際值，而在冷卻作用下表現(xiàn)出的溫度壓力正常，有可能掩蓋風(fēng)機(jī)超限運(yùn)行的情況，長而久之，風(fēng)機(jī)就會(huì)發(fā)生故障。為在確保生產(chǎn)正常的前提下有效地降低風(fēng)機(jī)的出口壓力，保護(hù)設(shè)備長期運(yùn)行，最好的辦法是降低風(fēng)機(jī)入口空氣溫度，或是選用風(fēng)量大、出口壓力低的風(fēng)機(jī)。在現(xiàn)有的條件下，2010年6月，通過在B羅茨風(fēng)機(jī)的入口處加裝1臺(tái)空氣冷卻器，用一次水作為冷卻介質(zhì)，降低了羅茨風(fēng)機(jī)入口氣溫，從運(yùn)行情況看，效果良好。

Technical reformation of PVC dry powder conveying system

WANG Zhong-fa，ZHAO Guo-bi
（Shanxi Jintai Chlor－alkali Chemical Co.，Ltd.， Yulin 718100，China）

The solution of pressure rising at elevated temperature in summer was put forward.After technical transformation，reduced the sewage discharge and improved the production environment.

PVC；dry plant；powder conveying；technical transformation；jacket tube

TQ325.3

B

1009－1785(2012)02-0007-02

王忠發(fā)，陜西金泰氯堿化工有限公司PVC分廠聚合工段班長。

2011-10-14