氣油密封系統結構及原理
被壓縮的自身氣體和氮氣可作密封氣來用。密封油供油為壓縮機潤滑用油的一個分支部分,本系統由密封油高位槽、油氣分離器氣槽及壓差控制系統組成。
引入的密封氣,密封油連結情況如下所述:為了在轉子各端達到相同的壓力強度,首先確定了必須密封的參考氣參數,雙迷宮密封“L—L”裝配的各端及平衡氣體系統參考氣體室之間的數值。在雙迷宮密封之間的兩個環形室“E”處為平衡氣體管線的連結部位。“E”室由緩沖氣體加壓,通過平衡氣體管線,用安裝在平衡氣管線和壓縮機進出口之間的壓差來調節其壓力。
用緩沖氣注入法,既保持“E”室高于進口壓力約2Kg/cm2的壓差,又保證了通過雙迷宮外部部分“L”的不變氣體量,緩沖氣最后回收到壓縮機吸入口或放火炬系統。供給的密封油通過保持在參考氣體壓力之上的約0.5kg/cm2的不變壓力來調節,可以克服氣體壓力并防止沿軸通過的密封氣泄漏,壓力由高于壓縮機中心線之上約7米的高位槽的高度差產生。高位油箱的頂部連結到該壓縮機參考氣體管線。高位油箱的密封油,只起壓力傳送作用。
油氣分離器為一螺旋式結構,密封油在重力作用下自旋風分離器的頂部流下,密封油進入脫氣槽,混入密封油中的氣體,上升到排氣管線中,進入壓縮機系統或排放火炬。密封油脫氣罐底部設有氮氣鼓泡裝置,微量的氮氣壓力,可以防止空氣進入脫氣槽內污染油。為保持油溫及使油順利地返回主油箱,在脫氣槽內設有電加熱器,加熱密封油回油。在密封油控制之后設有止逆閥,防止油回竄。在密封氣控制閥之前設有單向閥,防止密封氣回竄。[1]
氣油密封系統操作方法
潤滑油和密封油系統啟用前的準備:
①為主油箱供油并檢查油位;
②檢查各隔離閥,控制閥及旁通閥的開關是否處于相應的開關位置;
③檢查油氣分離器上下游閥及密封油自分離器排出的隔離閥是否已打開;
④檢查冷卻器,過濾器,液位計及執行機構的開關處于相應的開關位置;
⑤檢查冷卻器,蓄油器線上的隔離閥是否關閉。
潤滑油和密封油系統的啟動運行:
①檢查準備工作無誤后,啟動泵;
②打開冷卻器,過濾器旁通閥;
③打開己使用中的冷卻器、過濾器中的排氣閥、排液閥,排完后關閉,從視鏡中看到有油流入油箱時關閉充液閥;
④檢查過濾器的壓降,檢查潤滑油高位槽的充油情況,及密封油升高油位和密封油高位槽的加油情況;
⑤試驗泵的自啟動特性;
⑥投用脫氣槽,注意加熱情況。[1]
氣油密封系統干式氣柜稀油密封系統優化改造
氣油密封系統概況
1、氣柜主要性能參數
氣柜容積: 30000m3。
氣柜高度: 57.92m。
氣柜邊數:正十六邊形。
工作壓力: 6000± 250Pa。
2、氣柜稀油密封系統
氣柜利用活塞上的油槽和側壁之間的間隙充滿的密封油的油壓與活塞下部儲氣壓力相平衡而進行密封,密封油下流量大小由滑板控制。通過密封油的循環流動,保持活塞油溝和底部油溝油位,使氣柜穩定運行。
氣油密封系統存在問題及原因剖析
(1)密封系統損壞泄漏,系統穩態破壞。隨著密封系統損壞嚴重,油泄漏量加大,油泵工作時間延長,特別是夏季,氣溫較高,兩個油泵房油泵連續運行3~4h,最長時間可達12h,并且停泵時間很短。夏季,平均每臺油泵運行14h/天;冬季,平均每臺油泵運行8h/天,遠大于規程規定的小于等于4h/天。貼近氣柜可依稀聽到油泄漏的“叮咚”聲。氣柜活塞做全程行走時,站在活塞上可觀察到氣柜側壁板有的地方光滑如鏡,有的地方沉積較多油泥,說明氣柜活塞的滑板對氣柜側壁的壓緊程度不一致,以及側壁鋼板變形造成凹凸不平,用鋼板尺和角尺測量,側壁鋼板的不平度達5mm,致使活塞行程中有多處泄漏量較大。
(2)密封油劣化嚴重,油耗大。氣柜密封油原采用68#機械油,由于68#機械油的油水分離性能較差,新油加入一個月后檢測,油的運動粘度由原來的50mm2/s下降到40mm2/s,從油水分離器和活塞油溝處可觀察到部分機械油乳化程度較嚴重且油質較臟。
氣油密封系統改進的思路和方法
干式氣柜最關鍵的部分是活塞密封裝置,由于煤氣具有易燃、易爆、有毒等特點,稀油密封系統的可靠運行,關系到煤氣柜中煤氣的安全吞吐、運行人員的安全,以及劣化密封油對環境造成的污染。
(1)活塞油溝密封裝置由專業技術人員進行規范化施工,特別是注意對滑板與立柱、角部滑板的密封處理,確保施工質量。
(2)調整和更新密封機構元件。停產檢修,發現滑板上的500多個壓緊彈簧中有200多個卡死,彈簧套筒不動作;部分原焊在滑板及活塞上固定彈簧的螺栓斷裂, 20多個彈簧脫落,造成滑板與側壁間隙增大;絕大部分帆布因腐蝕、磨損等原因,形成大量的孔眼或小口,密封油隨煤氣飛落到柜底板上,隨著冷凝水排走,油損耗大。通過對損壞的元件進行分析,從保證改造質量出發,對損壞的螺栓進行修復,更換全部壓緊彈簧、彈簧套筒和帆布,并調整彈簧壓力,保證滑板與側壁間隙符合要求。氣柜的局部側板進行平整處理,滑板以冷軋鋼板代替原來的熱軋鋼板,提高彈性,減小側板與滑板的間隙。
(3)調整氣柜活塞的水平度,并在活塞頂升試驗時對側壁板進行全程清污處理。
(4)氣柜密封油須具有隨溫度變化小,良好的油水分離性能,凝固點低、著火點高等特點。在對油的性能綜合分析后,采用干式氣柜密封專用油代替68#機械油。換油前,對柜底及底部油溝清洗除污。循環油泵進口加裝油過濾器,定期清洗,并定時更換柜底油溝的水,減少有害雜質對密封油的影響。
氣油密封系統取得的效果與結論
干式氣柜油封系統改造投用后,經一年多的運行,各項運行參數符合規程要求,效果良好。
(1)通過油封系統改進,氣柜密封油的泄漏量達到設計要求。減少了油泵運行時間,油泵運行呈規律性,每臺油泵運行時間小于4h/天。減緩了密封油的循環速度,使密封油在油水分離器中有足夠長的時間進行分離,避免了密封油的惡性循環,減少了油耗。油泵運行時間縮短,電耗明顯降低,再也聽不到因漏油大而發出的“叮咚”聲。
(2)氣柜密封油劣化速度減慢。氣柜專用密封油加入一個月后檢測,運動粘度由55mm2/s下降到51mm2/s,且從油水分離器和活塞油溝處觀察,油水基本分離,乳化現象基本沒有發現。
(3)通過加裝過濾器并定期清洗、定期對柜底油溝進行換水,能將焦爐煤氣中部分混溶于油和水中的腐蝕介質如焦油、硫化氫、萘等予以稀釋,從而減緩密封油劣化速度。[1]