我車間脫碳系統(tǒng)采用熱鉀堿法脫除低變氣中的co2為合成氨提供合格的氫氮混合氣,同時為尿素生產(chǎn)提供純度大于98%的co2氣。其溶液循環(huán)主要靠溶液泵(脫碳大泵)提供。該泵系七十年代從日本引進。
該泵性能良好,操作簡單,運行平穩(wěn)。特別是mvb2830b型配套電機,操作穩(wěn)定,使用二十多年從來未進行過大修。
多年來,由于系統(tǒng)負荷低,正常生產(chǎn)所需工藝流量小于200m3/h,遠遠小于泵的設(shè)計能力480m3/h。為了降低電耗,于92年對其葉輪進行了外圓切割,達到使用效果。但自99年化肥“8.13”一期工程投產(chǎn)后,所需工藝流量增加到240m3/h。根據(jù)改造組核算,并將葉輪恢復(fù)為原先的大葉輪,基本滿足了當(dāng)時的生產(chǎn)要求。2001年,化肥“8.13”二期工程投產(chǎn),所需工藝流量增加至280m3/h,此時問題突出地暴露出來,大泵流量已無法再增加,常壓塔出現(xiàn)擋液現(xiàn)象,操作失去彈性,負荷難以增加,生產(chǎn)很不穩(wěn)定。為了解決這一制約生產(chǎn)的瓶頸問題,車間與機動處組成了專門人員進行攻關(guān)。
2、問題查找
根據(jù)原始資料,泵設(shè)計流量為480m3/h,遠遠高于化肥“8.13”所需的280m3/h,可實際運行中為何只能達到240m3/h,分析認為有以下原因:
(1)經(jīng)多年使用,泵蝸殼內(nèi)壁沖刷腐蝕磨損,使其弧線偏離原設(shè)計值,間隙增加,回流器內(nèi)的液體通過葉輪與泵殼間隙回流至葉輪入口,降低了出口流量,泵做了部分無用功。
(2)因多年來生產(chǎn)所需流量低,維修人員在檢修時,有意加大了葉輪耐磨環(huán)與泵殼耐磨環(huán)處間隙。這一方面即可滿足生產(chǎn)要求,又放寬了軸的直線度要求,放寬了泵軸與電機軸找正時的同軸度要求,方便了檢修,還可延長耐磨環(huán)使用壽命。但卻因此加大了回流量,所需流量增加時便不能滿足要求。
(3)生產(chǎn)中泵入口溫度偏高、壓力偏低,也是造成流量低的一個原因。根據(jù)實踐經(jīng)驗,入口溫度每降低1e或入口壓力每升高0.01mpa,流量可增加5~10m3/h。
(4)對于該泵流量偏低,我們認為一大原因是:該設(shè)備引進時無葉輪、軸等零部件圖紙。早先的日本生產(chǎn)廠家已經(jīng)停產(chǎn)。后來使用的葉輪是檢修單位參照原有葉輪測繪配制的。葉片型線與原設(shè)計有誤差,葉道截面比原先小,加上鑄造葉輪內(nèi)壁特別粗糙,這些都降低了泵的輸送能力。
3、改進措施
(1)為了減少回流量,嚴格控制葉輪耐磨環(huán)與泵耐磨環(huán)之間隙在0.50~0.68mm,但同時要保證泵軸的剛度、直線度。經(jīng)與加工廠進行了協(xié)商,要求嚴格按技術(shù)條件進行。如調(diào)質(zhì)處理要到正規(guī)廠家做,并有書面報告。每次檢修后,都要用百分表進行聯(lián)軸器找正,控制公差小于0.05mm,確保泵軸與電機軸同心。
(2)生產(chǎn)中合理調(diào)配系統(tǒng)熱量平衡,盡量降低入口堿液溫度,zui高不得超過108e。
(3)針對葉輪結(jié)構(gòu)問題,通過機動處委托揚州聯(lián)興泵業(yè)有限公司專業(yè)人員重新核算設(shè)計,在不改變裝配尺寸的前提下,分兩步進行,*步先改進了葉片漸開線,改整體澆注式為焊接式,消除了鑄造后內(nèi)表面凹凸不平的缺陷。第二步在強度核算允許范圍內(nèi),適當(dāng)減薄了葉片及前后蓋板厚度,增大了入口處尺寸。
4、改造效果
新葉輪投用后,運行平穩(wěn),流量明顯增加。在對葉輪結(jié)構(gòu)的*次改進后,流量由240m3/h增加為270m3/h,基本滿足了生產(chǎn)要求。進行了第二次改進后,流量提高至310m3/h,高于目前維持高負荷生產(chǎn)所需的280m3/h。在生產(chǎn)不穩(wěn)定的情況下,便于工藝調(diào)節(jié),增大了操作彈性。在生產(chǎn)上增大了吸收co2能力,消除了兩塔攔液現(xiàn)象,消除了車間制約負荷提高的一大瓶頸,為化肥日產(chǎn)超400噸奠定了基礎(chǔ)。