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有關(guān)英格索蘭空壓機(jī)的改造問題?

發(fā)布時(shí)間:2017.09.27

有關(guān)英格索蘭空壓機(jī)的改造問題?


一、空壓機(jī)的升壓改造


1.空壓機(jī)升壓改造的工藝基礎(chǔ)在石油氣組成一定的條件下,影響輕烴收率的只有冷凝終了溫度和壓力。由冷凝壓力,溫度與收率關(guān)聯(lián)圖可知,在冷凝終了溫度一定的條件下,冷凝壓力越高,則收率越高。


勝利油田河口壓氣站7.5×104 Nm 3 /d輕烴回收裝置中,除干燥器的設(shè)計(jì)壓力為1.0MPa外,其它工藝設(shè)備(塔,分離器,換熱器等)的最低設(shè)計(jì)壓力均高于1.8MPa,這就為升壓改造提供了設(shè)備流程基礎(chǔ)。原空壓機(jī)電機(jī)額定工作電流為353A,升壓改造前正常工作電流僅為280A,電機(jī)功率尚有較大富裕,為提高工作壓力(空壓機(jī)排氣壓力)提供了動(dòng)力保證。這樣就可減少設(shè)備改造的投資,提高效益。


2.空壓機(jī)改造關(guān)鍵參數(shù)的確定


1.1各級(jí)壓力由烴類的冷凝壓力,溫度與收率的關(guān)聯(lián)圖<3>,結(jié)合本裝置的現(xiàn)狀,初步設(shè)定工作壓力(空壓機(jī)排氣壓力)為1.6MPa(表壓)。在一級(jí)入口壓力0.05MPa(表)不變的情況下,考慮到級(jí)間設(shè)置干燥器,預(yù)留0.05MPa壓降,按壓比384L-28/0.5-8型石油氣空壓機(jī)的升壓改造基本平衡原則,分配一級(jí)壓縮比為3.47,二級(jí)壓縮比為3.62,則一級(jí)排氣壓力為0.42MPa(表),二級(jí)進(jìn)氣壓力為0.37MPa(表)。


1.2空壓機(jī)的排氣量


當(dāng)空壓機(jī)兩級(jí)的排氣壓力和壓縮比增大后,原氣缸的容積系數(shù)v=1-(1 /m -1)將在相對余隙和多變指數(shù)m恒定時(shí),隨壓縮比增大而減小。同時(shí)壓力系數(shù)P,溫度系數(shù)T,泄漏系數(shù)1均有少量變化,空壓機(jī)升壓后排氣量將減少??紤]到排氣壓力提高將會(huì)使活塞力有較大提高,空壓機(jī)功率也要增加,為保證電機(jī)功率不超載和空壓機(jī)機(jī)身仍能用,通過減小缸徑的方法將空壓機(jī)排氣量減小到20Nm 3 /min,以達(dá)到盡量利用原結(jié)構(gòu)進(jìn)行技術(shù)改造,同時(shí)又能滿足輕烴裝置壓縮氣量的要求。


1.3空壓機(jī)熱力及動(dòng)力計(jì)算


在一,二級(jí)排氣壓力和排氣量的條件下,升壓改造后的空壓機(jī)經(jīng)熱力計(jì)算可得:一級(jí)排氣溫度Td1=72.2℃,二級(jí)排氣溫度Td2=108.6℃上述溫度均符合石油氣空壓機(jī)排氣溫度≯140℃的設(shè)計(jì)要求。


確定各級(jí)氣缸直徑一級(jí)缸徑D1=360mm,二級(jí)缸徑D2= 200mm,兩級(jí)活塞的活塞桿直徑d1=d2= 45mm.原電機(jī)功率為160kW,升壓改造后電機(jī)功率儲(chǔ)備率為22.4%,符合功率儲(chǔ)備率在5%~15%的要求,因此原電機(jī)可用。


1.4空壓機(jī)動(dòng)力及結(jié)構(gòu)計(jì)算


升壓后的空壓機(jī)最大活塞力為43080N,而升壓前最大活塞力為38270N,增加了12.5%.由于各級(jí)缸徑均變小,活塞尺寸減小,各級(jí)慣性力和慣性力矩均發(fā)生變化。通過對升壓后空壓機(jī)的動(dòng)力計(jì)算以及曲軸,連桿,活塞和機(jī)身的設(shè)計(jì)計(jì)算,確定原空壓機(jī)只需要更換一,二級(jí)氣缸組件,其余部件均可利用,這樣技術(shù)改造的成本大大降低。在技術(shù)改造中,將傳統(tǒng)的鋼質(zhì)環(huán)狀閥片鑄鐵氣閥改為SFⅢ型塑料網(wǎng)狀閥片鋼氣閥,提高了氣閥壽命,減少了維修工作量。


二、空壓機(jī)的升壓改造效果


空壓機(jī)改造后的技術(shù)參數(shù)如表2所示。


改造后經(jīng)三個(gè)月的穩(wěn)定運(yùn)行,空壓機(jī)各級(jí)壓力,溫度都達(dá)到了升壓設(shè)計(jì)要求,電機(jī)最高工作電流320A,最高功率124kW,接近并小于設(shè)計(jì)的軸功率,這表明空壓機(jī)改造是成功的。


空壓機(jī)經(jīng)升壓改造后,其二級(jí)排氣壓力提高了一倍,從而使輕烴裝置的C+3收率由原來的75%提高到了95%,產(chǎn)量增加了5噸/天。按市場平均價(jià)2000元/噸輕烴,扣除新增能耗及成本,年增效益260萬元,改造所需費(fèi)用(35萬元,含氣缸組件更換,流程更改和工藝設(shè)備檢驗(yàn)等)僅45天便全部收回,取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。


總之,4L-28/0.5-8型石油氣空壓機(jī)可升壓改造成4L-20/0.5-16型石油氣空壓機(jī),這為輕烴行業(yè)的低壓空壓機(jī)改造,提高產(chǎn)品收率,降低噸烴成本,提供了可參考的經(jīng)驗(yàn)。

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