Departamento sa Pagdumala sa Kagamitan, Sinopec Yizheng Chemical Fiber Co., Ltd. 211900
Abstract: Kini nga papel nag-analisar sa abnormal nga mga hinungdan sa dako nga turbo expander units, nagbutang sa unahan sa usa ka sunod-sunod nga mga lakang sa pagsulbad sa mga problema, ug nasabtan ang risgo puntos ug preventive mga lakang sa operasyon.Pinaagi sa paggamit sa teknolohiya sa pagtangtang sa barnis, ang mga potensyal nga natago nga mga kapeligrohan giwagtang ug ang intrinsic nga kaluwasan sa yunit masiguro.
1. overview
Ang air compressor unit sa 60 t/a PTA nga planta sa Yizheng Chemical Fiber Co., Ltd. nasangkapan sa mga ekipo gikan sa Germany MAN Turbo.Ang yunit usa ka tulo-sa-usa nga yunit, diin ang air compressor unit usa ka multi-shaft five-stage turbine unit, ang condensing steam turbine gigamit isip nag-unang makina sa pagmaneho sa air compressor unit, ug ang turbo expander mao ang gigamit ingon nga yunit sa air compressor.Auxiliary drive nga makina.Ang turbo expander nagsagop sa taas ug ubos nga duha ka yugto nga pagpalapad, ang matag usa adunay suction port ug usa ka exhaust port, ug ang impeller nagsagop sa usa ka three-way impeller (tan-awa ang Figure 1)
Figure 1 Sectional nga pagtan-aw sa expansion unit (wala: high pressure side; right: low pressure side)
Ang nag-unang mga parameter sa performance sa turbo expander mao ang mosunod:
Ang high-pressure side speed mao ang 16583 r / min, ug ang low-pressure side speed mao ang 9045 r / min;ang rated total nga gahum sa expander mao ang 7990 KW, ug ang dagan rate mao ang 12700-150450-kg/h;ang presyur sa pagsulod mao ang 1.3Mpa, ug ang presyur sa tambutso mao ang 0.003Mpa.Ang temperatura sa pag-inom sa taas nga presyur nga bahin mao ang 175 ° C, ug ang temperatura sa tambutso mao ang 80 ° C;ang temperatura sa pag-inom sa ubos nga presyur nga bahin mao ang 175 °C, ug ang temperatura sa tambutso mao ang 45 °C;usa ka hugpong sa tilting pads ang gigamit sa duha ka tumoy sa high-pressure ug low-pressure side gear shafts Bearings, matag usa adunay 5 pads, ang oil inlet pipeline mahimong mosulod sa lana sa duha ka paagi, ug ang matag bearing adunay usa ka oil inlet hole, pinaagi sa 3 ka grupo sa 15 ka oil injection nozzles, ang diametro sa oil inlet nozzle mao ang 1.8mm, Adunay 9 ka oil return hole alang sa bearing, ug ubos sa normal nga mga kahimtang, 5 ka pantalan ug 4 ka bloke ang gigamit.Kini nga tulo-sa-usa nga yunit nagsagop sa pinugos nga pamaagi sa lubrication sa sentralisadong suplay sa lana gikan sa lubricating oil station.
2. Mga problema sa mga tripulante
Sa 2018, aron matubag ang mga kinahanglanon sa pagbuga sa VOC, usa ka bag-ong yunit sa VOC ang gidugang sa aparato aron matambal ang ikog nga gas sa reaktor sa oksihenasyon, ug ang gitambalan nga gas sa ikog gi-inject pa sa expander.Tungod kay ang bromide nga asin sa orihinal nga ikog nga gas na-oxidized sa taas nga temperatura, adunay mga bromide ions.Aron mapugngan ang mga bromide ions gikan sa pag-condens ug pagbulag kung ang ikog nga gas molapad ug molihok sa expander, kini magpahinabog pitting corrosion sa expander ug sa sunod nga kagamitan.Busa, gikinahanglan ang pagdugang sa yunit sa pagpalapad.Ang temperatura sa pag-inom ug temperatura sa tambutso sa taas nga presyur nga bahin ug ubos nga presyur nga bahin (tan-awa ang Talaan 1).
Talaan 1 Listahan sa mga temperatura sa pag-operate sa pagsulod ug outlet sa expander sa wala pa ug pagkahuman sa pagbag-o sa VOC
| DILI. | Pagbag-o sa parameter | Pagbag-o sa kanhi | Human sa pagbag-o |
| 1 | Taas nga presyur sa kilid sa pag-inom sa temperatura sa hangin | 175 °C | 190 °C |
| 2 | Taas nga presyur sa kilid nga temperatura sa tambutso | 80 ℃ | 85 °C |
| 3 | Ubos nga presyur sa kilid sa pag-inom sa temperatura sa hangin | 175 °C | 195 °C |
| 4 | Ubos nga presyur sa kilid nga temperatura sa tambutso | 45 °C | 65 °C |
Sa wala pa ang pagbag-o sa VOC, ang temperatura sa non-impeller nga kilid nga nagdala sa ubos nga presyur nga katapusan lig-on sa mga 80 ° C (ang temperatura sa alarma sa bearing dinhi mao ang 110 ° C, ug ang taas nga temperatura mao ang 120 ° C).Pagkahuman sa pagbag-o sa VOC gisugdan kaniadtong Enero 6, 2019, ang temperatura sa dili impeller nga kilid nga nagdala sa ubos nga presyur nga tumoy sa expander hinay nga misaka, ug ang labing kataas nga temperatura hapit sa labing kataas nga gitaho nga temperatura nga 120 °C, apan ang Ang mga parameter sa vibration wala kaayo nagbag-o niining panahona (tan-awa ang Figure 2).
Fig. 2 Diagram sa expander flow rate ug non-drive side shaft vibration ug temperatura
1 – linya sa dagan 2 – non-drive end line 3 – non-drive shaft vibration line
3. Pagtuki sa hinungdan ug pamaagi sa pagtambal
Pagkahuman sa pagsusi ug pag-analisar sa us aka pagbag-o sa temperatura sa mga bearings sa turbine sa alisngaw, ug pagwagtang sa mga problema sa pagpakita sa instrumento sa site, pag-usab-usab sa proseso, static nga transmission sa pagsul-ob sa brush sa turbine sa alisngaw, pag-usab-usab sa tulin sa kagamitan, ug kalidad sa mga bahin, ang panguna nga hinungdan sa pagbag-o sa temperatura sa pagdala. mao ang:
3.1 Mga hinungdan sa pagtaas sa temperatura sa dili impeller nga kilid nga nagdala sa ubos nga presyur nga katapusan sa expander
3.1.1 Ang pag-inspeksyon sa disassembly nakit-an nga ang gilay-on tali sa bearing ug shaft ug ang clearance sa meshing sa mga ngipon sa gear normal.Gawas sa gidudahang barnis sa non-impeller side bearing surface sa low pressure end sa expander (tan-awa ang Figure 3), walay nakitang abnormalidad sa ubang mga bearings.
Figure 3 Pisikal nga hulagway sa non-drive end bearing ug kinematic nga pares sa expander
3.1.2 Tungod kay ang lubricating oil gipulihan sa wala pay usa ka tuig, ang kalidad sa lana nakapasar sa pagsulay sa wala pa magmaneho.Aron mawagtang ang mga pagduhaduha, gipadala sa kompanya ang lubricating oil sa usa ka propesyonal nga kompanya alang sa pagsulay ug pagtuki.Ang propesyonal nga kompanya nagpamatuod nga ang attachment sa bearing surface usa ka sayo nga barnis, MPC (varnish propensity index) (tan-awa ang Figure 4)
Figure 4 Ang taho sa pagtuki sa teknolohiya sa pagmonitor sa lana nga gi-isyu sa propesyonal nga teknolohiya sa pagmonitor sa lana
3.1.3 Ang lubricating oil nga gigamit sa expander mao ang Shell Turbo No. 46 turbine oil (mineral oil).Kung ang mineral nga lana anaa sa taas nga temperatura, ang lubricating nga lana ma-oxidized, ug ang mga produkto sa oksihenasyon magtigum sa ibabaw sa bearing bush aron mahimong usa ka barnis.Ang mineral nga lubricating nga lana sa panguna gilangkuban sa mga sangkap nga hydrocarbon, nga medyo lig-on sa temperatura sa kwarto ug ubos nga temperatura.Bisan pa, kung ang pipila (bisan gamay ra kaayo) sa mga molekula sa hydrocarbon moagi sa mga reaksyon sa oksihenasyon sa taas nga temperatura, ang ubang mga molekula sa hydrocarbon moagi usab sa mga reaksyon sa kadena, nga usa ka kinaiya sa mga reaksyon sa kadena sa hydrocarbon.
3.1.4 Ang mga technician sa kagamitan nagpahigayon mga imbestigasyon sa palibot sa suporta sa lawas sa kagamitan, ang bugnaw nga kapit-os sa mga tubo sa pagsulod ug outlet, ang pagtuki sa pagtulo sa sistema sa lana, ug ang integridad sa probe sa temperatura.Ug gipulihan ang usa ka hugpong sa mga bearings sa non-drive nga katapusan sa ubos nga presyur nga bahin sa expander, apan human sa pagdrayb sulod sa usa ka bulan, ang temperatura sa gihapon nakaabot sa 110 ℃, ug unya adunay dako nga pag-usab-usab sa vibration ug temperatura.Daghang mga pagbag-o ang gihimo aron makaduol sa mga kondisyon sa pre-retrofit, apan halos walay epekto (tan-awa ang Figure 5).
Figure 5 Trend nga tsart sa mga may kalabutan nga mga timailhan gikan sa Pebrero 13 hangtod Marso 29
ang MAN Turbo manufacturer, ubos sa kasamtangan nga mga kondisyon sa pagtrabaho sa expander, kon ang intake air volume mao ang lig-on sa 120 t / h, ang output gahum mao ang 8000kw, nga mao ang medyo duol sa orihinal nga disenyo output gahum sa 7990kw ubos sa normal nga kahimtang sa pagtrabaho;Kung ang gidaghanon sa hangin mao ang 1 30 t / h, ang gahum sa output mao ang 8680kw;kung ang gidaghanon sa hangin sa pag-inom mao ang 1 46 t / h, ang gahum sa output mao ang 9660kw.Tungod kay ang trabaho nga gihimo sa ubos nga presyur nga bahin nag-asoy sa dos-tersiya sa expander, ang ubos nga presyur nga bahin sa expander mahimong ma-overload.Kung ang temperatura molapas sa 110 °C, ang bili sa vibration mausab kaayo, nga nagpakita nga ang bag-ong naporma nga barnis sa ibabaw sa shaft ug ang bearing bush kay scratched niining panahona (tan-awa ang Figure 6).
Figure 6 Power balance table sa expansion unit
3.2Pagtuki sa Mekanismo sa Naglungtad nga mga Problema
3.2.1 Ingon sa gipakita sa Figure 7, makita nga ang gilakip nga anggulo tali sa gamay nga direksyon sa vibration sa fulcrum sa tile block ug ang horizontal coordinate line sa coordinate system mao ang β, ang swing angle sa tile block mao ang φ , ug ang tilting pad bearing system nga gilangkuban sa 5 nga mga tile, kung ang tile Kung ang pad gipailalom sa presyur sa pelikula sa lana, tungod kay ang fulcrum sa pad dili usa ka hingpit nga estrikto nga lawas, ang posisyon sa fulcrum sa pad pagkahuman sa compression deformation makahimo og gamay nga displacement subay sa geometric preload nga direksyon tungod sa pagkagahi sa fulcrum, sa ingon nag-usab sa bearing clearance ug oil film gibag-on [1] .
Fig.7 Coordinate system sa single pad sa tilting pad bearing
3.2.2 Makita gikan sa Figure 1 nga ang rotor usa ka cantilever beam structure, ug ang impeller mao ang main component sa trabaho.Tungod kay ang impeller nga bahin mao ang nagmaneho nga bahin, kung ang gas molapad sa pagbuhat sa trabaho, ang rotating shaft sa impeller nga bahin anaa sa usa ka sulundon nga kahimtang sa bearing bush tungod sa epekto sa gas damping, ug ang oil gap nagpabilin nga normal.Sa proseso sa pag-meshing ug pagpasa sa torque tali sa dagko ug gagmay nga mga gears, nga kini ang fulcrum, ang radial free nga paglihok sa non-impeller side shaft mahimong limitado ubos sa overload nga mga kondisyon, ug ang lubricating film pressure niini mas taas kay sa uban. bearings, nga naghimo niini nga dapit lubricated Ang film stiffness pagtaas, ang oil film renewal rate mikunhod, ug ang frictional kainit pagtaas, nga miresulta sa usa ka varnish.
3.2.3 Ang barnis sa lana kasagaran gihimo sa tulo ka mga porma: oksihenasyon sa lana, "micro-combustion" sa lana, ug lokal nga high-temperature discharge.Ang barnis kinahanglan nga tungod sa "micro-combustion" sa lana.Ang mekanismo mao ang mosunod: usa ka piho nga gidaghanon sa hangin (kasagaran ubos pa sa 8%) ang matunaw sa lubricating oil.Kung ang limitasyon sa solubility molapas, ang hangin nga mosulod sa lana maglungtad sa lana sa porma sa gisuspinde nga mga bula.Pagkahuman sa pagsulod sa bearing, ang taas nga presyur hinungdan sa kini nga mga bula nga moagi sa paspas nga adiabatic compression, ug ang temperatura sa pluwido paspas nga mosaka aron mahimong hinungdan sa adiabatic nga "micro-combustion" sa lana, nga miresulta sa labi ka gamay nga kadako nga dili matunaw.Kini nga mga dili matunaw kay polar ug lagmit nga motapot sa metal nga mga ibabaw aron maporma ang mga barnis.Kon mas dako ang presyur, mas ubos ang solubility sa dili matunaw nga butang, ug mas sayon ang pag-precipitate ug paghusay aron mahimong usa ka barnis.
3.2.4 Sa pagporma sa barnis, ang gibag-on sa oil film sa non-free nga estado giokupar sa barnis, ug sa samang higayon ang renewal speed sa oil film mikunhod, ug ang temperatura mosaka sa hinay-hinay, nga nagdugang. ang pagkalibang tali sa nawong sa bearing bush ug sa shaft, ug ang nadeposito nga barnis hinungdan sa dili maayo nga pagwagtang sa kainit ug pagtaas sa temperatura sa lana nga mosangpot sa taas nga temperatura sa bearing bush.Sa katapusan, ang journal rubs batok sa barnis, nga gipakita sa mapintas nga pag-usab-usab sa shaft vibration.
3.2.5 Bisan kung ang kantidad sa MPC sa expander oil dili taas, kung adunay barnis sa lubricating oil system, ang pagkatunaw ug pag-ulan sa mga partikulo sa barnis sa lana limitado tungod sa limitado nga abilidad sa lubricating oil nga matunaw. ang mga partikulo sa barnis.Kini usa ka dinamikong sistema sa balanse.Kung kini moabut sa usa ka saturated state, ang barnis magbitay sa bearing o bearing pad, hinungdan sa pag-usab-usab sa temperatura sa bearing pad, nga usa ka dakong tinago nga kapeligrohan nga makaapekto sa luwas nga operasyon.Apan tungod kay kini nagsunod sa bearing pad, kini usa sa mga hinungdan sa pagtaas sa temperatura sa bearing pad.
4 Mga Lakang ug mga Lakang
Ang pagtangtang sa akumulasyon sa barnis sa bearing makasiguro nga ang bearing sa yunit modagan sa kontrolado nga temperatura.Pinaagi sa panukiduki ug komunikasyon sa daghang mga tiggama sa mga kagamitan sa pagtangtang sa barnis, gipili namon ang Kunshan Winsonda, nga adunay maayo nga epekto sa paggamit ug reputasyon sa merkado, aron makagama ang WVD-II electrostatic adsorption + resin adsorption, nga usa ka compound varnish removal equipment aron makuha ang pintura.lamad.
Ang serye sa WVD-II nga oil purifier epektibo nga naghiusa sa electrostatic adsorption purification technology ug ion exchange technology, pagsulbad sa dissolved varnish pinaagi sa resin adsorption, ug pagsulbad sa precipitated varnish pinaagi sa electrostatic adsorption.Kini nga teknolohiya makapamenos sa sulod sa sludge sa mubo nga panahon , Sa usa ka mubo nga panahon sa pipila ka mga adlaw, ang orihinal nga lubrication nga sistema nga adunay sulod nga usa ka dako nga kantidad sa sludge / barnis mahimong ibalik ngadto sa labing maayo nga operating estado, ug ang problema sa hinay nga pagtaas sa. Ang temperatura sa thrust bearing tungod sa barnis mahimong masulbad.Kini epektibo nga makatangtang ug makapugong sa matunaw ug dili matunaw nga putik sa lana nga namugna sa panahon sa normal nga operasyon sa steam turbine.
Ang nag-unang mga prinsipyo niini mao ang mosunod:
4.1 Ion exchange resin aron makuha ang dissolved varnish
Ang resin sa pagbayloay sa Ion nag-una nga gilangkoban sa duha ka bahin: polymer skeleton ug ion exchange nga grupo.Ang prinsipyo sa adsorption gipakita sa Figure 8,
Figure 8 Prinsipyo sa ion-interaction resin adsorption
Ang exchange group gibahin ngadto sa usa ka fixed nga bahin ug usa ka movable nga bahin.Ang natudlong bahin gigapos sa polymer matrix ug dili makalihok nga gawasnon, ug mahimong usa ka fixed ion;ang movable nga bahin ug ang fixed nga bahin gihiusa sa ionic bonds aron mahimong exchangeable ion.Ang mga fixed ions ug ang mga mobile ions adunay kaatbang nga mga singil matag usa.Sa bearing bush, ang mobile nga bahin madunot ngadto sa libre nga paglihok sa mga ion, nga nakigbaylo sa uban pang mga degradasyon nga mga produkto nga adunay parehas nga bayad, aron sila maghiusa sa mga naayos nga ion ug lig-on nga na-adsorbed sa exchange base.Sa grupo, kini gikuha sa lana, dissolved varnish gikuha sa ion exchange resin adsorption.
4.2 Electrostatic adsorption nga teknolohiya sa pagtangtang sa gisuspinde nga barnis
Ang teknolohiya sa electrostatic adsorption nag-una nga naggamit sa usa ka high-voltage generator aron makamugna usa ka taas nga boltahe nga electrostatic field aron mapolarize ang mga hugaw nga partikulo sa lana aron ipakita ang positibo ug negatibo nga mga singil matag usa.Ang mga neyutral nga mga partikulo gipiit ug gipalihok sa mga gikargahan nga mga partikulo, ug sa katapusan ang tanan nga mga partikulo gi-adsorbed ug gilakip sa kolektor (tan-awa ang Figure 9).
Figure 8 Prinsipyo sa teknolohiya sa electrostatic adsorption
Ang teknolohiya sa paglimpyo sa electrostatic nga lana makatangtang sa tanan nga dili matunaw nga mga hugaw, lakip ang mga particulate nga mga hugaw ug gisuspinde nga barnis nga gihimo sa pagkadaot sa lana.Bisan pa, ang tradisyonal nga mga elemento sa pagsala mahimo lamang makatangtang sa dagkong mga partikulo nga adunay katugbang nga katukma, ug lisud nga kuhaon ang submicron lebel nga gisuspinde nga barnis.
Kini nga sistema bug-os nga makasulbad sa barnis nga precipitated ug gideposito sa bearing pad, sa ingon hingpit nga pagsulbad sa impluwensya sa temperatura sa bearing pad ug mga pagbag-o sa vibration tungod sa barnis, aron ang yunit makadagan nga lig-on sa taas nga panahon.
5 Konklusyon
Ang WSD WVD-II nga yunit sa pagtangtang sa barnis gigamit, pinaagi sa duha ka tuig nga pag-obserbar sa operasyon, ang temperatura sa pagdala kanunay nga gipadayon sa mga 90 ° C, ug ang yunit nagpabilin sa normal nga operasyon.Nakit-an ang usa ka varnish film (tan-awa ang Figure 10).
Ang pisikal nga hulagway sa bearing disassembly human sa pag-instalar sa varnish removal
kahimanan
mga pakisayran:
[1] Liu Siyong, Xiao Zhonghui, Yan Zhiyong, ug Chen Zhujie .Numerical simulation ug experimental research sa dinamikong mga kinaiya sa pivot elastic ug damping tilting pad bearings [J].Chinese Journal of Mechanical Engineering, Oktubre 2014, 50(19):88.
Oras sa pag-post: Dis-13-2022