趙志東,符紹鵬,劉 慶
(北方華錦集團(tuán)雙興塑料分公司,遼寧盤錦 124000)
GP9×2-4-84-1.0K1-20.9/DR-Ⅳa 型導(dǎo)生油冷卻器主要為本體ABS 裝置中的導(dǎo)生油進(jìn)行降溫,介質(zhì)為導(dǎo)生油,主要由空冷器箱體、風(fēng)扇、1 臺變頻電機(jī)和1 臺定頻電機(jī)組成,自2010 年投產(chǎn)后,平穩(wěn)運行。2018 年,由于市場原因,必須高負(fù)荷生產(chǎn),高負(fù)荷生產(chǎn)時,工藝要求出口溫度達(dá)到45 ℃。換熱能力不足,嚴(yán)重制約裝置的產(chǎn)能,降低了裝置的綜合收益。為保證安全平穩(wěn)生產(chǎn),兩條生產(chǎn)線只能通過使用水噴淋給空冷器進(jìn)行輔助降溫,且水消耗量較大,無形中提高了生產(chǎn)成本。
為此,必須從根本上解決這一問題,在滿負(fù)荷12.5t/h 的生產(chǎn)條件下,重新計算冷卻器的換熱面積,從而進(jìn)行現(xiàn)場改造,徹底解決了這一問題。工藝簡圖如圖1 所示。
圖1 工藝簡圖
兩條生產(chǎn)線的導(dǎo)熱油空冷器受環(huán)境溫度影響,換熱能力均無法滿足裝置工況要求,致使冷導(dǎo)熱油溫度嚴(yán)重超出目標(biāo)值,且隨著環(huán)境溫度的不斷升高,裝置運行存在的波動表現(xiàn)愈加明顯,嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性,屬嚴(yán)重的安全生產(chǎn)隱患。并且換熱能力不足,設(shè)計最低出口溫度為50 ℃無法保證,更無法保證高負(fù)荷生產(chǎn)時出口溫度45 ℃的要求。解決前后運行數(shù)據(jù)對比見表1。
表1 解決前后運行數(shù)據(jù)對比
(1)方法1。采用水噴淋的方式(圖2),在空冷器上方鋪設(shè)水噴淋管線,通過水噴淋的方法對空冷器進(jìn)行二次降溫,進(jìn)而達(dá)到對導(dǎo)生油進(jìn)行降溫的效果。通過現(xiàn)場實施,此方法可以滿足工藝要求。但由于用水量特別大,造成高昂的水費和資源的浪費,對空冷器下方的電機(jī)及設(shè)備的腐蝕也是重大安全隱患。根據(jù)統(tǒng)計,每日使用精制水300 t,按水價7.99 元/t 計算,每日需花費2397元,由于存在環(huán)境溫度較高的情況大概有6 個月,每年需花費428 220 元,兩條生產(chǎn)線共需花費856 440 元,所以此辦法雖然可達(dá)到工藝生產(chǎn)要求,但不宜采用。
圖2 采用水噴淋的方式對導(dǎo)生油降溫
(2)方法2。采用HTRI 軟件進(jìn)行空冷器計算,由于占地面積已經(jīng)確認(rèn),利用原空冷器框架,在該基礎(chǔ)上管束長寬為9 m×2 m,因熱負(fù)荷較大(3384 kW),所需空冷器面積也較大,選取6 排管,充分利用允許壓力,加大管層數(shù)(6 管層),提高流速,增強(qiáng)傳熱效果,盡可能在有效范圍內(nèi)減小換熱面積。考慮盤錦夏季氣溫最高達(dá)36℃左右,即將此作為空氣設(shè)計溫度,確保夏季天氣最熱時的換熱需求。最終計算空冷器的規(guī)格型號為GP9×2-6-126-1.0S-23.4/DR-VI,共3 臺。滿足工況熱負(fù)荷的要求,并有20%的設(shè)計余量。通過2018 年裝置停車檢修,對其進(jìn)行改造,裝置運行后投入使用,通過工藝負(fù)荷調(diào)整實驗,滿足工藝要求,具體實驗參數(shù)見表1。當(dāng)生產(chǎn)負(fù)荷提升時,均可達(dá)到出口溫度45 ℃。
(1)本體裝置生產(chǎn)流程運行平穩(wěn),驗收前,裝置需連續(xù)穩(wěn)定運行48 h。
(2)計量、控制設(shè)備考核前進(jìn)行效驗并滿足生產(chǎn)要求。
(3)設(shè)備運行穩(wěn)定,保證考核期間無故障。
(4)具有完善的性能考核組織機(jī)構(gòu)。
(5)操作人員熟悉掌握工藝并能熟練操作設(shè)備。
(6)裝置在各負(fù)荷下連續(xù)運行4 h,保證數(shù)據(jù)的可參考性及對比性。
綜合考慮,方法1 雖然能達(dá)到工藝生產(chǎn)要求,但不宜采用。方法2 同時也能達(dá)到工藝生產(chǎn)要求,但一次性投資比較大。根據(jù)節(jié)本降耗、安全生產(chǎn)、設(shè)備平穩(wěn)運行、長久經(jīng)濟(jì)效益考慮,采用方法2 對導(dǎo)生油進(jìn)行降溫。