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钻杆内涂层生产线压缩空气系统改造

时间:2018年10月31日信息来源:本站原创  【字体:

    钻杆内涂层生产线主要包括丝扣清洗、热清洁、内壁啧砂、底漆啧涂、涂层固化等关键工序,上述工序均使用压缩空气作为动力源。生产线配套有提供压缩空气的空压站,站内共有6台空压机,每台排气量为30m3/min.正常使用时4用2备,工艺流程如所示。内涂层生产线平均用气量为5800m3/h,最大用气量为7200m3/h,主要用气设备用气量。
 
  系统采用集中分支管路供气方式,由于设备用气量不均衡,啧砂设备和内壁吹扫时,瞬时用气量高达75m3/h,造成管网工作压力瞬时由0.7MPa降至0.5MPa左右,给要求气源压力高且成倍增加,此外,用户生产负荷变化可能会造成样机不能在满负荷下运行,使试验无效。
 
  (3)检验机构试验。根据设备供销协议要求必须由第三方检验,也是空压机可靠性检验的常见模式。检验机构具备优良的试验条件和专业人员,试验结果准确,可信度高,试验安全性高,时间安排紧凑,效率高。缺点是检验机构一般不开展其他产品的生产业务,试验产生的压缩空气无法利用。
 
  压缩空气能回收利用方法常用的压缩空气能回收利用方法是把试验产生的压缩空气直接用于原设计的使用场合,绝大多数都是作为动力源驱动气动工具、气动设备或气体输送等。这种回收利用的方法要求试验和回收利用时间上要同步,负荷上要同步。但试验必然存在的不稳定性和连续性要求,与使用设备的稳定和断续性工作要求很难达到同步,这就造成能量回收利用率低,或不能回收利用。
 
  储存或是转化这部分能量,以普遍需求的能量形式提供,这样使用场合多,能同步完成能量回收。对于前者,目前有需求。比如把压缩空气储存在容器里,可以用于消防救援,用压缩空气吹散井下或局部空间的有毒气体,保护人员,或用于启动某些特定的大型内燃机,或用于某些精密仪器设备的冷却等,但压力容器的运输成本、运输安全、储存成本、储存安全、经营许可等一系列问题需要解决。对于后者,我国目前普遍使用的能源有电、燃气、燃油、蒸汽等,其中把压缩空气能转化为电能最为可行,并有很设备管理与维修2014Noll平稳的液体啧涂设备用气造成不利影响。此外,空压机出口安装的除油器和过滤器滤芯老化堵塞,造成空压机排气阻力增大,加载排气时出现“憋压”现象。由于空压机产生的气体不能顺畅排出,空压机因为排气口压力升高到卸载压力而迅速卸载,当压力好的前景。随着国家政策调整,允许个人或企业自发电多余部分接入电网,卖给国家,这使得压缩机可靠性试验过程生产的电量都能被直接同步利用。
 
  空气压缩机可靠性节能试验台设计为了避免重复投资,空气压缩机可靠性试验台建在第三方检验机构较为合理,设备利用率高,生产企业把待检产品交于检验机构检验将大大减少成本,能量回收利用率提高到最合理的水平。试验设备空气能发电系统见。
 
  3工位试验系统可供3台空气压缩机同时进行可靠性试表1内涂层生产线主要用气设备用气量用气设备压力/MPa用气量/(m3/!)用气设备压力/MPa用气量/(m3/!)丝扣清洗0.5-0.660内壁吹扫0.4-0.61500机械喷砂3900粉末喷涂0.5-0.660手工喷砂0.4-0.6100天然气炉门0.7-0.810喷涂马达0.7-0.820涂油喷字0.4-0.6100降低到加载压力时,空压机立即加载运行。每小时的切换次数高达10次,严重影响了空压机主机及各阀件的使用寿命。空压机卸载过程中,运行电流为200A,但并没有输出压缩空气,增加了设备的运行成本。
 
  压缩空气含水量多由于设备工作环境温度高,空压机排气温度一直在50T以上。在夏季高温季节,空压机排出的压缩空气的温度更是高达60.高温的压缩空气造成吸附式千燥器千燥剂过早失效,千燥能力下降。高温的压缩空气进入生产线主管线后,随着温度降低,压缩空气中的水蒸气凝结成液态水,最终导致压缩空气系统提供的压缩空气含有很多水分。压缩空气含水不仅影响啧砂、啧涂等精密仪表和气动阀件运行,水分如果随压缩空气进入管体内部,将严重影响内涂层防腐性能,为产品内在质量埋下隐患。
 
  系统采用无热再生吸附式千燥器进行千燥,由于千燥器需要使用压缩空气带出千燥剂中吸附的水分,千燥器气量高达14m3/min.经过实际测量,开启3台空压机时,经过千燥过滤后的实际出气量只有86m3/min,而生产线的平均用气量为96m3/min.所以必须开启4台空压机才能满足生产线的需要,造成空压机的平均加载率只有60%,系统处于低效率运行状态。
 
  此外,生产线上设备运行不同步,啧砂、啧涂设备检修时,天然气炉仍在运行,需要开启1台空压机满足这些设备的用气需要,造成了很大的能源浪费。
 
  优化空压站工艺路线在空压机出气口和除油器之间的管路上加装储气罐,如所示,储气罐能起到缓冲、稳压和减小系统阻力的作用,可以缓解系统压力波动,避免空压机卸载。
 
  优化千燥处理方式在吸附式千燥器和除油器间的管道上安装冷千机,利用冷千机对空压机排出的压缩空气进行预冷却千燥,最终将进入吸改造后压缩空气系统工艺流程图(下转87页验,被检产品可以单台试验,也可多台试验,型号可以相同,也可以不同,只要额定排气压力膨胀机进气压力即能保证整个系统正常运行。
 
  (1截止阀在设备停机后关闭,在设备开机前打开,起到断开局部设备而不影响其他设备运行的作用;空压机排气管路上的自动控制调节阀用于自动控制空压机的排气压力,使可靠性试验稳定有效;减压阀用于空压机压力高于膨胀机进气压力时的排气系统减压,保证储气罐中压力稳定,使不同压力的空压机可以同时试验;止回阀用于防止试验空压机故障或停机调整时压缩空气倒流,防止空压机反转,防止储气罐系统失压;膨胀机进气管路中的自动控制调节阀用于压缩空气量变化时的自动切换,切换单台运行或多台运行,保持膨胀机和发电机的较高效率。
 
  (2空气压缩机试验各自独立运行,任何1台可以随时启停调试,更换零部件,互不影响,只要将需要调整的空压机停机后,关闭排气管上的截止阀即可,下次开机前再打开该阀门,不影响整个系统的运行,排气管路中的减压阀可以确保阀下游的储气系统压力稳定,并满足膨胀机进气压力的要求,排气压力较高的空压机才需要接入减压阀。如果空压机自身排气不带有储气装置,排气系统压力不能稳定时,可以在排气管路上的截至阀上游接入1个储气罐,自动调节阀即能保证空压机的稳定运行。为了提高系统的运行效率,减少减压阀减压对压缩空气能量带来的损失,被试空压机的选择尽量使额定排气压力接近膨胀机进气压力。
 
  (3)选择2台膨胀机驱动2台发电机的组合是为了适应空压机试验中因样机的需要调整时压缩空气量的变化引起的波动,两套发电系统功率一大一小,当压缩空气量小时,小功率发电装置运行,气量中等时,运行大功率发电装置,气量大时两套装置同时运行,这样配置可以保证发电系统始终保持在接近额定状态下运行,接近最高效率。
 
  空压机额定排气压力从0.25MPa到45MPa有各种规格,套试验装置不能完全满足多种规格的试验需求,中高压空压机建1套系统,低压空压机建1~2套系统是比较合理的模式,能满足大多数生产企业的试验需求。压力偏离膨胀机设计需求的要减压的产品试验数量可控,在提高机械效率,减少一次性投资和提高设备利用率上达到最佳匹配。
 
  试验系统节能评估全国空气压缩机生产企业按800家计,包括各种试验目的,按平均每家每年有5台空压机有500h可靠性试验需求,每台平均耗电50kW,h,则每年试验耗电至少1亿kW,h,如果全部使用节能型的空压机可靠性试验台进行试验,电能转化为压缩空气能,再通过膨胀机驱动发电机把压缩空气能转化为电能,综合效率若能达到35%,将节电3500万kW-h,节能减排的同时也为有试验需求的企业节省了一部分试验费用。
 
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(作者:佚名 编辑:shenhe)
 
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