劉虎 徐潔

(烏魯木齊石化公司煉油廠加氫車間， 新疆 烏魯木齊 830019)

空冷系統(tǒng)防凍難點(diǎn)及防凍建議

劉虎 徐潔

(烏魯木齊石化公司煉油廠加氫車間， 新疆 烏魯木齊 830019)

運(yùn)行裝置在冬季主要的工作就是防凍，特別是在裝置低負(fù)荷運(yùn)行的情況下空冷的防凍將會(huì)成為一個(gè)難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)，如何從根本上解決空冷的防凍問題將會(huì)成為一項(xiàng)長期的攻關(guān)。

防凍; 管束

1 前言

200 萬噸柴油加氫裝置是2011年建成投用的，為全場解決低凝柴油的提煉問題。 在經(jīng)過了兩個(gè)冬天的防凍考驗(yàn)后，空冷系統(tǒng)的防凍工作相對成功，因?yàn)楸狙b置的處理量較大，空冷的調(diào)節(jié)余地較大，但從全廠的空冷系統(tǒng)防凍結(jié)果看，空冷系統(tǒng)的防凍存在較大的缺陷，特別是在裝置的處理量較低的情況下，空冷系統(tǒng)的防凍將更加空難。

2 空冷防凍措施

進(jìn)入冬季運(yùn)行模式以后車間做了一系列防凍措施：①提高空冷冷后溫度的控制指標(biāo)。②投用加熱盤管。③適當(dāng)關(guān)小風(fēng)機(jī)的百葉窗。但均未達(dá)到根本解決空冷管束偏流凍凝的現(xiàn)象，特別是氣溫驟降至-25℃以下后，部分空冷管束出現(xiàn)凍凝的現(xiàn)象，于是車間及時(shí)響應(yīng)廠里的要求將部分空冷風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)向進(jìn)行了調(diào)節(jié)，使得空冷風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方式為反響運(yùn)轉(zhuǎn)?？諝獾牧鲃?dòng)方式也由原來的向上鼓風(fēng)變?yōu)楝F(xiàn)在的向下引風(fēng)，調(diào)節(jié)原因?yàn)?，空氣?jīng)過空冷管束后與空冷管束換熱后空氣取熱后變?yōu)闊峥諝?，相對于自然空?冷空氣)而言，熱空氣的比重較小。所以，熱空氣會(huì)向上方流動(dòng)。所以對于整個(gè)空冷管束來說，底部的空冷管束接觸的為冷空氣，若風(fēng)機(jī)正轉(zhuǎn)，則最下面一層管束的下表面始終接觸的是與室外環(huán)境等溫的冷空氣，其上側(cè)管束接觸的為經(jīng)過換熱的熱空氣，所以底部管束凍凝的可能性較大；若風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)，則從最上面一層管束的上表面至最下面一層管束的下表面管束接觸的均為熱空氣，故風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)將大大降低空冷管束凍凝的可能性。

3 風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)的弊端

(1)風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，底部吸風(fēng)，高速的冷空氣經(jīng)過電機(jī)時(shí)，會(huì)對電機(jī)起到降溫的作用，從而更好地保證電機(jī)軸承長周期的運(yùn)轉(zhuǎn)。風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)后空氣的流動(dòng)變?yōu)橛缮贤乱L(fēng)，但是由上不所引得空氣為經(jīng)過換熱的熱空氣，換熱后的熱空氣溫度高達(dá)60℃以上，從而風(fēng)機(jī)的電機(jī)始終在受到高溫的炙烤，電機(jī)軸承的溫度難以得到降低，軸承的運(yùn)行工況較為惡劣。這樣長周期運(yùn)行將對軸承產(chǎn)生很大的損傷。

(2)從軸承的受力情況來看在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)軸承軸向所受的力朝上，這樣就抵消了一部分設(shè)備自重產(chǎn)生的軸向力，從而減輕了軸承的軸向應(yīng)力。風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)后電機(jī)軸承軸向所受的力朝下，加之設(shè)備自重產(chǎn)生的軸向力，電機(jī)軸承上、下接觸面所受的力將會(huì)倍增加。這樣的運(yùn)行工況將會(huì)對軸承的長周期運(yùn)行帶來很大的影響。

(3)綜合以上兩點(diǎn)，空冷風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)后將會(huì)對風(fēng)機(jī)的運(yùn)行壽命有影響，特別是對電機(jī)的軸承影響尤為顯著。

風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)前后后的各運(yùn)行參數(shù)見下表。

從表中的數(shù)據(jù)可看出在風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向后，風(fēng)機(jī)的電機(jī)始終是處于一個(gè)高溫的劣質(zhì)工況，長期反轉(zhuǎn)將會(huì)導(dǎo)致電機(jī)軸承及電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)受損，最終將會(huì)出現(xiàn)犧牲設(shè)備來防凍的被動(dòng)局面。而且從空冷的冷后溫度來看，在風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)以后，由于吸風(fēng)口距離風(fēng)扇的距離較遠(yuǎn)，相對來說進(jìn)風(fēng)量較小，空冷的出口溫度將會(huì)得不到有效地控制，有可能會(huì)出現(xiàn)超溫的現(xiàn)象。

4 空冷防凍的措施提議

通過對空冷系統(tǒng)的換熱分析可看出：空冷系統(tǒng)的冷源來源主要就是有風(fēng)扇側(cè)來的自然風(fēng)，在防凍時(shí)，最有利的措施就是限制冷源量或者是將冷源的溫度提升。限制冷源的措施有：①調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速；②在風(fēng)扇護(hù)罩(進(jìn)風(fēng)口)搭設(shè)隔離墻或罩住部分風(fēng)扇護(hù)罩。在溫度不是較低的情況下，限制冷源將會(huì)起到有利的防凍效果。但在較低溫度的情況下，限制冷源將無法滿足防凍要求。于是，將冷源升溫將會(huì)成為一種必要的手段。在施工條件允許的情況下，建議在風(fēng)機(jī)的入風(fēng)口增設(shè)加熱盤管，在冬季溫度較低時(shí)投用加熱盤管，風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)吸風(fēng)時(shí)自然風(fēng)經(jīng)過加熱盤管加熱后變?yōu)闊犸L(fēng)，在運(yùn)行時(shí)可適當(dāng)調(diào)節(jié)蒸汽量來調(diào)節(jié)進(jìn)口自然風(fēng)的溫度至所需溫度，從而杜絕空冷管束凍凝。機(jī)組的排放蒸汽還可回到減溫減壓線中，得到充分的利用。

[1]冬季空冷島防凍措施,陳亞楠.

[2]直接空冷的防凍,何玉潔.

①劉虎，男，漢族，2010年畢業(yè)于西安石油大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，現(xiàn)任烏石化公司煉油廠加氫車間設(shè)備技術(shù)員。②徐潔，女，漢族，2011年畢業(yè)于西安石油大學(xué)石油工程學(xué)院，現(xiàn)任烏石化公司煉油廠加氫車間主操。