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循环氮气罗茨风机改型关键技术

循环氮气罗茨风机改型关键技术

因原鼓风机噪音大、检修技术要求高、设备故障多,特别是机械密封易损坏,带来设备二次损坏,严重影响设备长周期运行,经分析该机型不适应具有催化剂粉尘的工艺介质状况,决定对鼓风机进行改型。

2.1鼓风机设计要求
2.1.1工艺设计指标
进口压力(A)为0.65MPa,进口温度为50℃,
进口流量为90m3/min,出口压力(A)为0.75MPa,
介质为氮气、氢气、水汽及触媒粉尘。
2.1.2设备性能指标
(1)流量≥90m3/min;
(2)进出口温差≤35℃;
(3)进出口压差≥0.1MPa;
(4)轴承温度<70℃;
(5)机组振动<4.0mm/s;
(6)噪音<85dB。

2.2鼓风机选型及技术特点
通过调研、咨询化肥厂商,考虑到催化剂粉末对设备的影响,对原鼓风机进行了改型,利用原电机进行驱动,风机选用闭式后弯叶片的离心式鼓风机,与原机型相比,其主要技术特点如下:
(1)原鼓风机为罗茨鼓风机https://www.portacol.com,改型鼓风机为离心鼓风机,消除了罗茨鼓风机两个渐开腰形转子之间的挤压摩擦,使得改型鼓风机噪音大大降低,同时机组振动很小。
离心鼓风机为单轴,轴封为两套迷宫式密封,而罗茨鼓风机为双轴,轴封为四套机械密封。介质中的催化剂颗粒对机械密封影响很大,而对迷宫式密封影响不大,所以改型鼓风机轴封使用寿命很长。
(3)迷宫式密封寿命长,消除了轴封损坏,使设备故障率大大降低;而机械密封严重损坏后,会导致设备二次损伤。
(4)离心鼓风机结构简单,而罗茨鼓风机结构复杂,特别是罗茨鼓风机轴向定位技术要求较高,在拆卸、组装机组时易造成机械密封损坏。
(5)离心鼓风机迷宫式密封安装简单,不会因安装问题造成密封失效;罗茨鼓风机机械密封安装要求高,不仅要控制好压缩量,而且还需控制好静环水平度,同时机封外壳不能变形,否则会造成机械密封失效。
(6)罗茨鼓风机机封前设置了4条氮气隔离线,在操作时要求机组出口气压力小于隔离氮气压力,因氮气来源于系统管网,往往存在氮气波动,给操作提出更高要求[8];离心鼓风机没有这一要求,操作难度大大降低。
(7)改型鼓风机在风机出口侧轴端安装了具有专利技术的冷却副叶轮,改善了轴承运行环境,轴承温度大大降低,延长了轴承寿命;罗茨鼓风机轴承温度较高,使用寿命较短。

改型鼓风机轴承使用润滑脂润滑,其结构简单、性能稳定、维护方便,消除了油脂被工艺介质污染的风险;原罗茨鼓风机轴承采用润滑油润滑,当轴封泄漏时,工艺介质窜入轴承润滑油腔内,不仅造成润滑油污染,而且导致润滑油从轴承箱排气帽大量泄漏,因油污染及缺油而使轴承快速损坏。


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