(江苏国信淮安燃气发电有限责任公司江苏淮安223200)
摘要:压缩空气含水率高的原因多种多样,例如有压缩机被堵塞、干燥机、压缩机制冷没有达到要求、填料失效、后冷却器前后温差小等,如果不能及时处理,将会影响空气含水率。下面就对这些方面进行分析,希望给有关人士一些借鉴。
关键词:压缩空气;冷却;含水率
对于压缩空气而言,主要将压缩机通电,这样就产生了动力源,在此基础上,进行信号的传递,驱动相关的机械设备运动,这样就可以完成各种生产和控制。压缩机运行中的介质主要来源于大气,无论是使用还是排放都十分方便,而且不会污染空气,因此工作效率很高,被广泛的应用。
1案例分析
下面就以联合循环发电厂为例,安装有4个压缩空气站,其中空压机4台、干燥机3台、2只40立方仪用储气罐、1只30立方杂用储气罐,其中含水率的压缩标准就是压力露点,当潮湿空气被压缩之后,水蒸气的密度开始增大,空气温度开始升高,进行空气压缩过程中,其相对湿度开始增加,如果温度继续下降,其相对湿度可能达到1000%,水滴会从压缩空气中析出,此时的温度就是压缩空气的露点。要求其温度控制在2-12℃。但是在使用过程中发现夏季的含水率总体偏高,对用设备产生不良影响,干燥设备的出口含水率超标达到42.42%,空气压缩机出口达到31.8%,针对这一情况,技术人员对其进行了细致的分析,总结了含水率过高的原因,同时分析了具体的处理办法,希望给相关人员一些借鉴。
2压缩空气含水率高的原因和危害
在夏季进行空气压缩过程中,由于夏季户外空气比较潮湿,含水量较大,一般测试结果为60%,甚至比这一数值还要高,因此在压缩时导致空气含水量较高。除此之外,使用压缩机压缩空气后,经过压缩的空气温度迅速上升,压缩后的空气需要传输到使用车间内[1],但是在传输过程中空气温度下降,当温度降低之后,饱和蒸气压力减少,会析出大量的冷凝水,在继续使用过程中,冷凝水将会阻塞气动部件,还会引发阀门、管道等锈蚀。企业进行相关产品生产过程中,会接触压缩空气,空气中的水分间接、直接的和半成品、成品接触,由此可见,当压缩空气含水量超过规定标准之后,将会直接影响空气的含水率。如果在冬季运行,空气的湿度发生变化,湿度不稳定,工作人员对各个定时排水阀调整不及时,不能及时调整排水时间,导致各个过滤器内的积水增大,进而在循环工作中,将这些水再次带入到压缩空气中。
3压缩空气含水率高的治理措施分析
3.1分析压缩机堵塞的治理措施
在空压机使用过程中,为了避免过热引发安全事故,延长设备的使用寿命,在其内部安装了热交换器,可以有效降低主机排气温度的。热交换器主要分为后冷却器和中冷却器。空压机冷却器是否阻塞要进行检查,如果冷却器水气温差较大,那么说明空压机冷却器已经被阻塞。对于中冷却器而言,如果其堵塞那么循环水进水温度和二级进气温度差小于15℃;如果后冷却器堵塞,那么循环水进水温度与空压机排气温度差会小于15℃[2]。通过研究得知,冷却器阻塞的根本原因就是循环水的硬度过高,或者水中含有泥沙、藻类,如果交换器指标超过规定范围之后,工作人员有必须及时检查循环水的水质,并及时对循环水系统进行清洁,避免出现故障。
图1:设备的具体参数
3.2干燥机、压缩机制冷没有达到要求
在正常工作中,干燥机和压缩机使用时间很长,如果交换器内壁结垢、出现漏氟等,导致制冷能力达不到规定要求,那么压缩空气过程中,冷冻不能大幅度降低,排放的冷凝水过少,压缩空气含水率过高。因此在日常检查时,要求压缩机吸气压力在0.038MPa-0.046MPa范围,压力露点为2-12℃之间,当实际值超过这一范围后,有必要维修压缩制冷系统。
3.3填料失效导致压缩空气含水率高
干燥机分为A、B两个塔,一旦填料失效就会导致吸附压缩空气水蒸气的能力下降,正常情况下A、B塔填料是白色球状,而且完整没有任何无破损。在日常检修工作中,有必要对填料的颜色是否正常进行检查,检查填料的完整程度,如果填料的颜色、性状等出现严重变化,检修人员要及时进行更换。
3.4后冷却器前后温差小
一般在正常工作状态下,后冷器前后温度差值在5℃以上,压缩空气进入干燥机前,有必要进行降温处理,保证干燥机处理空气的效果,日常保养工作要到位,尤其是对后冷却器保养,通常要求每小时进行一次冷凝水的排放,对后冷器要求每月清洁一次,注意重点清洁其锈渣,除此之外,当后冷器停止运行之后,将循环水排放干净,避免水在后冷器中出现严重的锈蚀。如果后冷却器的温差过小时,表明后冷却器热交换效果没有达到规定要求,有必要清洗或维修冷却器。如果后冷却器的使用时间较长,虽然进行了反复清洗,但是没有达到理想的效果时,相关技术人员可以结合实际情况,有针对性的对后冷器进行改造,提高其工作效能。这一企业人员对电磁阀阀体进行设计改造,对比后冷器电磁阀、空压机中冷器的通径,对比二者的堵塞情况,得到数据为后冷器电磁阀阀体的通径是4mm,并对阀体内表面做了光滑处理,绘制处了改进之后的阀体图纸。使用不锈钢材料进行阀体加工,阀体的线圈挡板槽内壁、连接管道内壁和两水管连接槽内壁分别涂一层特氟龙涂层,提高光滑度,有效防止出现堵塞问题。将其安装到空压机排水系统中,使用中持续对其进行观察,通过多次工作经验总结,发现清洗和达到理想的效果,对于冷却器的内部管束而言,技术人员选用了铜材料,具有导热性强的特点;对于冷却器的外壳而言,选用了不锈钢材料,能够很好的提高换热效率,在此基础上,还可以有效避免冷却器内壁出现锈蚀问题[3]。在运行过程中导致含水率高有很多原因,利用技术手段就可以判断冷凝水增加的原因,通过技术改造的方式,降低压缩空气中的含水率,为气车间提供稳定的压缩空气。
图2:组合式压缩空气干燥机
介质流向压缩空气之后,可以从后冷器下部进入到内部,再从上部流出,这样压缩空气可以在铜管间流动;其循环水会从上部进入,然后从上部流出,从铜管内穿过。通过改造之后,排水口管的直径变为20mm,排渣口管的直径变为20mm,压缩空气进出口管的直径变为150mm,筒体外的直径变为560mm,循环水进出口管的直径变为65mm,筒体高改为2米,内部还设置了折流板,额定温降在5℃以上,处理量为120Nm3/min。
总结:通过以上对压缩空气含水率高的原因及治理措施分析,发现压缩机使用时间长,操作环节较多,在使用后还需要进行维护和保养,如果操作不当,或者保养不及时,将会造成压缩空气含水率高的问题,除此之外,针对使用用途不同,为了提高工作效率,结合实际需求进行改造十分有必要。
参考文献:
[1]韩艳琴.浅谈夏季压缩空气含水率高的分析与治理[J].人间,2016,227(32).114-115.
[2]亓斌.通过设备改造和系统优化,降低压缩空气含水率的工程实践[J].中国机械,2015(8):193-194.
[3]杨凯.厂、仪用压缩空气含水量大原因分析及处理[J].工程技术:全文版,2016(12):00293-00293.