鋒速達通風降溫系統(tǒng)
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風機葉輪的維修保養(yǎng)問題離心壓縮機干氣密封損壞原因分析風機盤管
摘要：簡單介紹了干氣密封技術(shù)，對干氣密封損壞原因作了分析，指出了在操作中干氣密封應注意的事項。
關(guān)鍵詞 ：離心式壓縮機；干氣密封；故障；損壞原因
中圖分類號： TH542 ； TH136 文獻標識碼 ： B
The Reason Analysis of Damage in Dry Gas Seal of Centrifugal Compressor
Abstract: This paper has briefly introduced the dry gas seal technology and analyzed the reason of damage in dry gas seal. And the items which dry gas seal should pay attention during operation are also pointed out.
Key words : Centrifugal Compressor ; dry gas seal; trouble; damage reason
1 干氣密封簡介
我廠加氫二車間現(xiàn)有一臺循環(huán)氫壓縮機,鋒速達是負壓風機參數(shù)生產(chǎn)廠家，該壓縮機的型號為 BCL406/A ，壓縮介質(zhì)氫氣烴混合物，正常功率1871kW ，最高工作壓力 17.7MPa ，最大流量 250000m 3/h ，最高運行溫度 150 ℃ ，最低運行溫度0℃ ，最高連續(xù)轉(zhuǎn)速 11522r/min ，密封采用干氣密封。干氣密封型式為 984 干氣密封/雙向帶中間迷宮的串聯(lián)密封。密封氣采用差壓控制，利用氣動薄膜式調(diào)節(jié)閥使平衡管氣與密封氣保持一定壓差。裝置開停工期間，壓縮機出進口壓差低于 0.38MPa 時，由增壓泵自啟為密封提供密封氣。密封氣由循環(huán)氫壓縮機出口引出，首先經(jīng)過除霧器對氣體中的液體成分進行分離，分離后的氣體進入過濾器，過濾后的干凈氣體再經(jīng)調(diào)壓閥調(diào)壓后分別進入壓縮機前后密封腔內(nèi)。
2 事故經(jīng)過
2008年3月2日2時42分，受外界因素的影響，裝置循環(huán)水、除鹽水全部中斷，中壓蒸汽壓力、低壓蒸汽壓力、儀表風壓力全部開始下降。 2 時 52 分裝置緊急泄壓閥 0.7MPa/min 自動打開，反應工程壓力下降。 2 時 52 分工程開始降壓的同時，干氣密封泄漏量出現(xiàn)異常情況，其中非驅(qū)動端一級泄漏量 FIA3847 （主密封氫氣和級間密封氮氣泄漏混合氣）在2時52分至3時21分由原來的112 NL/min 逐漸上升到滿量程 385NL/min ；級間密封氮氣 FIA3843 在2時52分至3 時02分流量由原來的102 NL/min 逐漸下降到0 。其趨勢見圖 1 ；3 時17分反應器床層最高點溫度 TH3132 由 390 ℃ 上升至 398.3 ℃ （指標≯ 425 ℃），反應壓力為5.764MPa，D-3105 液位為 100%，具體趨勢見圖2 。
4時56分現(xiàn)場打開一級泄漏量 FIA3847 流量計前放空，放空后關(guān)閉，一級泄漏量 FIA3847 開始下降，下降到 241NL/min 時，級間密封氮氣 FIA3843 開始上升， 8時13分流量正常。
3月2日12時20分準備開機，現(xiàn)場打開壓縮機出進口電磁閥,鋒速達是雞場水簾生產(chǎn)廠家，級間密封氮氣 FIA3843 回零，一級泄漏量 FIA3847 滿量程。 15時03分現(xiàn)場啟動壓縮機，轉(zhuǎn)速上升到 7200r/min 時，一級泄漏量FIA3847流量下降，下降到241NL/min時，級間密封氮氣 FIA3843 開始有量。 19時24分級間密封氮氣 FIA3843上升到60NL/min （指標為55.9NL/min 低報），一級泄漏量FIA3847下降到 201NL/min （指標為228NL/min高報），后來逐漸恢復正常，見圖4 。 3月3日21時57分，非驅(qū)動端級間密封氮氣 FIA3843 流量突然回零，非驅(qū)動端一級泄漏量 FIA3847 突然滿量程，判斷非驅(qū)動端一級密封損壞，決定停工，見圖5 。
3 損壞原因分析
3月4日 對循環(huán)機干氣密封進行拆檢，首先拆檢損壞的非驅(qū)動端密封，并進行解體檢查。密封一級動靜環(huán)均出現(xiàn)碎裂，裂紋呈放射狀，碎裂范圍在密封環(huán)的 180 °范圍內(nèi)；二級動靜環(huán)工作面光潔未見異常；密封的輔助密封圈彈性良好，無可見缺陷。根據(jù)密封廠家的現(xiàn)場工程師分析，進液損壞的可能性較大，建議對驅(qū)動端密封同時更換，確保機組的安全運行，驅(qū)動端密封拆卸后外觀良好，見圖6 。 在3月2日 緊急停工過程中，工程壓力開始下降，干氣密封一級泄漏量開始上升。循環(huán)氫壓縮機還沒有停機前干氣密封泄漏量已經(jīng)達到滿量程，對造成機械密封損壞的原因作如下分析。
從裝置泄壓前干氣密封各參數(shù)的情況來看，運行狀況良好，沒有損壞跡象，見圖 1 。
從整個停機過程看，機組振動和位移都沒有發(fā)生變化，所以可以排除由于機械原因造成機械密封損壞，見圖7 。
從泄漏量趨勢（圖1）看，在工程開始卸壓時一級非驅(qū)動端泄漏量突然大幅上升，造成這種現(xiàn)象的主要原因是密封干氣在工程卸壓時壓縮機進口氣體純度降低，攜帶的重組分量突然增大，經(jīng)壓縮凝結(jié)成液體，進入干氣密封除霧器。由于除霧器兩小時排放一次，在事故狀態(tài)下，沒有及時排除液體，從而進入過濾器里，再進入密封腔里，造成密封損壞（停工后，在主密封過濾器中發(fā)現(xiàn)存有部分輕烴液體）。
綜上所述，干氣密封損壞原因可以判定液擊所致。
4 干氣密封操作時注意事項
（1）密封氣密封室壓力至少大于一級排氣壓力 0.03MPa （G）；級間密封室壓力至少大于級間排氣壓力 0.03MPa （G）。
�。�2）開機前必須投用干氣密封，停機時先停潤滑油，后停干氣密封，防止?jié)櫥瓦M入干氣密封工程中。停機時，密封腔降壓速度不超過 0.5MPa/min 。
�。�3）在開機過程中，不宜低轉(zhuǎn)速運行時間太長。在正常運轉(zhuǎn)中，應該保持轉(zhuǎn)速恒定。調(diào)轉(zhuǎn)速時盡可能緩慢操作，以避免轉(zhuǎn)速波動太大對干氣密封產(chǎn)生不良的影響。
�。�4）干氣密封各過濾工程要定時排液及更換濾芯，干氣密封氣的氣源必須要干凈、干燥，干氣密封除液設施必須是液位控制。
隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，對工作和生活環(huán)境的要求也不斷提高，由此帶動了空調(diào)行業(yè)的蓬勃發(fā)展。中央空調(diào)以其特有的優(yōu)點，在賓館、辦公樓、高級住宅、百貨商場等等場所得到了廣泛的應用，趨向于夏季室溫低于27℃，向更舒適的方向發(fā)展，如相當多的場所要求達到22℃左右的溫度。這就要求設計和生產(chǎn)部門能給用戶設計、提供符合不同品味用戶要求的設備型號，本文著重討論風機盤管的選型。空調(diào)室內(nèi)制冷負荷包括顯熱負荷和濕熱負荷，兩者之和稱全熱量。一般空調(diào)設備廠提供的產(chǎn)品性能表（以下稱樣本）中的制冷量，都是指在干球27C，濕球19.5C，冷凍水入口溫度7℃時，高檔風量下的全冷量，即使有提供其他溫度工況溫度冷量也一般只到25C室溫，那么對于象22℃室溫情況下將無法直接套用樣本選型。在空調(diào)室溫降低時，一方面由于室內(nèi)外溫差加，造成更多的室外熱量傳人空調(diào)室，另一方面，由于冷凍水與室溫的溫差減小，又造成風機盤管實際制冷量較樣本冷量減小，這就要求用一種合適的方法來選型，以達到各種工況的要求，根據(jù)傳熱學的原理我們可以用效率法來選型。所謂效率法即用設備的全冷量焓效率和顯冷量效率來選擇設備。全冷量焓效率是指濕冷工況下，流經(jīng)盤管的風量和水量為某一確定值時，盤管前后空氣的實際焓差與理想的最可能焓差之比即：
由實驗可知，對于某一產(chǎn)品而言，僅為風量與水量的函數(shù)，由于不同廠家的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)參數(shù)不同，￡亦不同。該公司產(chǎn)品在高檔風量，樣本標定水量運行時，顯冷量效率￡。為0.601，在中檔風量，樣本標定水量運行時￡為0.658.下面我們來舉例選型。
例：已知某房間采用風機盤管加獨立負壓通風系統(tǒng)處理到室內(nèi)焓值，不承擔室內(nèi)冷濕負荷，室溫要求干球27℃，相對濕度509/6，室外干球35℃，相對濕度60，經(jīng)窗戶、外墻傳導進入室內(nèi)熱量為1.29kW，經(jīng)玻璃窗輻射進入室內(nèi)熱量為0.25kW，人員及電器發(fā)熱量為1.6kW，另室內(nèi)全冷量為4.6kW，現(xiàn)選用風機盤管及新風機。查圖表得溫度27.C，濕度50時，空氣焓值為56kJ/kg，而該公司生產(chǎn)的四排管新風機在7_C入口水溫，高檔風量時，其出口焓值為54kJ/kg，故選用四排管式新風機能滿足要求。由于室內(nèi)濕球溫度相同，故可以直接從樣本中選型號，現(xiàn)選用該公司
故全冷量有139/6余量，顯冷量有13的余量，這說明滿足要求。現(xiàn)在如果室溫要求達到干球22.C，相對濕度55時，空氣焓值i一45kJ/kg，由于新風不承擔室內(nèi)熱濕負荷，故要求新風出口焓值為45kJ/kg左右，故選擇六排管新風機，其出口焓值可達44kJ/kg.
故全冷量有7的余量，顯冷量有12的余量，可認為滿足要求。如果選型時發(fā)現(xiàn)選用型號全冷量、顯冷量與要求略有偏差，而套用相鄰型號偏差更時，可以通過改變冷凍水流量和水溫來實現(xiàn)�，F(xiàn)在，我們來討論利用效率法進行柜式空調(diào)箱的選型、核算，由于柜式空調(diào)箱使用工況變化比較，如在有的空調(diào)工程中直接把新風接入空調(diào)箱的回風靜壓箱內(nèi)，那么新、回風比例就影響了空調(diào)箱的工況。又如有時通過改變冷凍水流量來調(diào)節(jié)空調(diào)箱制冷量等等。為了方便設計選型。
方案類型
靜調(diào)方案
動調(diào)方案
配置方式
引風機（不含脫硝裝置阻力）
引風機（包含脫硝裝置阻力）
引風機（不含脫硝裝置阻力）
引風機（包含脫硝裝置阻力）
風機型號
AN40e6(V13+4°)
AN40e6(V19+4°)
AP1-40/22
AP1-40/25
風量（TB）
m3/s
720.2
526,鋒速達是鑄造車間降溫設備生產(chǎn)廠家.4
720.2
526.4
全壓（TB）
Pa
5953.2
