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      探討羅茨風機替代氫氣泵輸送氫氣的可行性分析

      探討羅茨風機替代氫氣泵輸送氫氣的可行性分析

      處理用羅巧風機替代氯氣冢輸送氨氣探討,用羅茨風機替代氨氣錄輸送氫氣,具有效率高。能耗低、費用省。排污少等優點。使用時需對氫氣次冷卻系統、二次冷卻系統進斤改造。生產操作。生產環境方面需進行改進。

        我公司直使用水環式氫氣泵輸送氫氣氣,有szD4型電機功率90kW有甜J40型電機功率185kW.水環式氫氣泵需要使用水作為工作介質,效率較低,能路高,排出的廢水對環境影響較大。目前較先進的氫氣輸送方法是使用羅茨風機輸送氫氣。羅茨風機王作時不需要其它工作介質,效率高,能耗低。羅茨風機結構簡單使用臺數少,檢修量明顯少于氨氣粟,既節約了檢修費甩又降低了工人的勞動強度,同時不用水作為工作介質,既可節約工業用水,又可降低排污量。

        1,使用羅茨風機輸送氫氣的可行性目前國內有較多同行業廠家使用羅茨風機輸送氫氣,但由于鹽酸生產操作條件不同我公司生產系統對氫氣壓力的要求較高:多數廠家般氫氣分配臺壓力控制在1013左右,這個壓力使用羅茨風機沒有任何問題。而我公司氫氣分配臺壓力控制在撕1化上,如果用羅茨風機輸送空氣完全可達到這個輸出壓力,但氫氣密度要遠低于空氣,達到這個輸出壓力很困難。

        經過與羅茨風機生產廠家協商,巧做了L37X45LDA型羅茨風機,電機四級,功率巧kW,通過提高電機轉數、降低葉輪與粟殼間的間隙提高輸出壓力,設計能力為在風機出入口升壓35 10的條件下,輸送能力為巧1.同時將軸端密封改為機械密封,防止在高壓情況下氨氣泄漏。巧做出的羅茨風機與原有的氨氣粟并聯安裝,進行實物試車。

        通過試車檢驗,當升壓力為3511化味風機的輸送能力達到3試車階段,開1臺羅茨風機可替代2~3臺氫氣泵,證實了通過對風機結構進行改造,使用羅茨風機輸送氫氣在出口壓力要求較高的條件下也完全可行,而且與使用氫氣累相比具有明顯的優越性。

        2,對現行生產工藝進行的改進2.1對氫氣次冷卻系統進行改造氫氣次冷卻系統是用于對電解槽產生的氨氣進行冷卻,抖保證氫氣壓縮能力,形式為噴淋塔。氫氣次冷卻的工作對氫氣壓縮王作有極強的影響,主要表現為:1如果氫氣次冷卻后溫度高,則體積會相應增大,對壓縮輸送會造成不良影響;2由于羅茨風機不使用水作為工作介質,在給氫氣升壓的同時,氫氣的溫升也較高,正常情況下風機出口氫氣溫度可達90°,如果入溫度升高,出口溫度及風機工作溫度也將進步提高,羅茨風機葉輪與機殼間隙很小,風機溫度過高,會使葉輪嚴重膨脹,最終會與機殼研磨在起,造成風機突然停屯另外個會對羅茨風機王作造成嚴重影響的是氫氣結垢問題。由于隔膜電解槽陰極室氣液分離空間較小,氫氣會夾帶脫落的石棉絨和少量堿液進入氫氣輸送系統,并在管路。設備內結垢。

        在管路內結垢,會降低管道的截面積,造成管路阻力上升,影響輸送能力。在設備內結垢,會造成葉輪與泵殼間隙迅速縮小,最終研磨在起,導致突然停車。由于使用水環式氫氣泵時開動力設備臺數務每臺機器的過機氣量較小,因此,氫氣結垢對生產造成的影響很小而羅茨風機開動臺數少,氫氣過機氣量大幅度力口,氫氣結垢現象會明顯加重使葉輪與泵殼的間隙迅速縮小,極易造成羅茨風機突然停車。由于電解槽陰極室的氣液分離空間不可能改變,因此,只能通過改進后部處理工序來解決這問題。由于氫氣出電解槽后經過的第1臺設備就是氫氣次冷卻塔,在氫氣次冷卻塔除去石棉絨最為理想。

        由于保證氫氣冷卻溫度及消除氫氣結垢的要求,對氫氣次冷卻塔進行改造勢在必行。我公司氫氣干燥冷卻塔使用的是填料塔,根據經過氫氣二次冷卻塔洗涂后可完全消除氫氣結垢的情況分析,最佳的辦法就是將氫氣次冷卻塔改為填料塔,同時加粗塔徑,這樣既可保證冷卻效果,又可保證洗緩除雜質的效果。

        對氫氣二次冷卻系統進行改造氫氣二次冷卻系統是用于冷卻壓縮后的氫氣,所用設備為填料塔,內裝增強聚改良鮑爾環填料。羅茨風機出口氨氣溫度可達90°,而使用水環式氫氣泵輸送時,輸出溫度僅為40~50心由于出口溫度升高,對壓縮后的冷卻系統提出了較高要求。

        我公司處于北方冬季最低溫度可達零下3°與氫氣必須經過固堿干燥、降低含水后才能送給用戶使用。含水過高,冷凝水會在管路內結冰,堵塞管路,影響生產。而氫氣冷卻效果對氫氣干燥能力有極大影響,經實踐證實,當氫氣溫度高于撕時,干燥完全起不到作用。因此,為了保證干燥效果,必須對氫氣冷卻系統進行改進,保證冷卻效果。溫度提高后,體積增大,而且冷卻能力需要提高,為此需要將冷卻塔的直徑加粗,對填料層進行加高。

        3,對生產操作進行改進3.1氫氣回流操作由于保證電解槽氫氣壓力的需要,必須有部分從正壓區回到負壓區從而保證電解生產氫氣量與過機氣量的平衡。在使用氫氣泵輸送時,正常使用兩種形式的回流,種是從氫氣累出口總管回到氫氣泵入總管,另種是從氫氣泵本機的出口回到本機的入;第二種方法是在第種方法的回流量無法滿足要求時使用。但使用羅茨風機后這兩種方法均不可用,因為羅茨風機出氫氣溫度較高,用上述方法回流操作會提高入口溫度,造成風機運行溫度過挹極易發生突然停車。

        概括羅茨風機出口溫度高的特點,必須將回流起點移至氫氣二次冷卻后??紤]到防止存水的要求,最理想的位置就是從氫氣分配臺回流到入口總管。由于羅茨風機能力較高,為適應不同生產負荷的要求,必須設置2套回流系統,套回流量相對較小,進行自動控制,這樣調節靈敏,可保證槽上氫氣壓力正常另套回流量較大,進行手動或與第套聯動控制,用于第套回流量達不到要求化對回流量進行補充。

        3.2開車操作我公司有隔膜。離子膜2套電解生產系統,許多同行企業也有2套抖上的電解系統。正常情況下,開車前對送電系統進行充氮,分析合格后即可送電。

        這種操作方法在使用氫氣泵的條件下可行,因為氫氣泵的輸送能力反后送電的系統中氫氣進入系統的速度較慢,這樣對氫氣純度造成的影響很小。而使用羅茨風機后,這樣操作是很危險肋因為羅茨風機輸送能力贏本機又不能進行回流操作,只能通過分配臺進行回流操作,這樣,后送電系統中氫氣進入氨氣分配臺的速度極快,氫氣純度會在瞬間大幅度下降雖然氫氣本身不會與氮氣形成爆炸混合氣,但氫氣純度大幅度下降,會使鹽酸與樹脂生產的合成爐中氫氣與氮氣的比例失調,極易達到爆炸極限,造成生產事故。

        根據上述情況,對后開車的系統進行簡單的充氮處理是不可行的,最可靠的方法是將分配臺的氫氣倒壓回去部分,使整個系統中充滿氫氣,這樣,羅茨風機送入分配臺的全是氫氣,就不會對系統的氫氣純度造成影響。

        4對操作生產環境進行改進羅茨風機與氫氣泵相比雖然有低能耗、低檢修量等優越性,但也具有個突出的缺點,就是噪音極大。使用氫氣泵時,生產廠房是接近封閉晚而且控制室不需要特殊的隔音要求。但若完全使用羅茨風機,噪音極大,這種操作條件對王人的健康是有害的,需要對生產廠房及控制室進行相應改進。生產廠房可使用框架結構,不巧音,可降低噪音的影響,工人在生產廠房工作時少受噪音危害??刂剖业目诖斑M行隔音處理,可巧除噪音影響。

        5結語通過試車檢驗,在我公司使用羅茨風機替代氫氣泵輸送完全可行,而且具有低能耗。低檢修量、低排污量等優越性。但是要完全使用羅茨風機替代氫氣泵輸送氫氣,對生產工藝及生產操作都要進行相應的改進,才能保證羅茨風機的正常工作對生產操作環境進行相應的改善,才能更好地發揮抖羅茨風機替代氫氣泵的社會效益。


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