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工艺无油螺杆压缩机在氯甲烷工况的应用

2021/08/08 7:38:05

用足彩无油工艺螺杆压缩机替换活塞压缩机,并在改造投运后进行相应的工艺改造,使生产装置达到安全稳定、环保排放和节能运行的目标。

20世纪50年代,无油螺杆压缩机首次在工业上应用,60年代开发出喷油螺杆压缩机,到70年代两者都得到了较快的发展。两种螺杆压缩机结构的主要区别是:无油螺杆压缩机(图1)通过同步齿轮啮合,使得阴阳转子可以保持适当间隙而不产生接触摩擦和发热,适用于高转速工况,通常在机壳上设置冷却夹套,由机壳通入冷却介质冷却,也可从吸入端向转子腔注入相当于吸入气体容量1%左右的冷却液体对不纯物进行洗涤;喷油螺杆压缩机无同步齿轮,由阳转子旋齿啮合带动阴转子螺杆旋转,由于转子之间相互摩擦,因而需要喷入油或者其他液体对螺杆进行冷却,且在压缩机出口进行气液分离,气体出口高压侧配有径向推力组合轴承、平衡活塞和调节气量的滑阀(可调节40%~100%的压缩负荷)。相对于无油螺杆压缩机,喷油螺杆压缩机的转速较低,没有加工精度要求高的同步齿轮,结构简单,可与电动机直联,适用于气体压差较大,排气温度不高,介质与润滑油可以混用的场合。螺杆压缩机由于制造水平不断提高,技术日趋完善,兼有离心式压缩机和往复式压缩机的优点,相对离心压缩机而言它无喘振、操作平稳,相对往复压缩机而言它振动小、使用寿命长[4]。


氯甲烷介质有易燃易爆的特殊性,特别是作为有机硅和纤维素的甲基化剂时不能含油,但目前行业内多采用往复式活塞压缩机,个别厂家出于降低检修费用、提高运行稳定性的考虑,采用了喷油螺杆压缩机,并在压缩机出口设置两级气液分离器以去除压缩气体中的油雾,这种工艺有较大的局限性和安全风险:首先,采用两级气液分离器系统占地面积大、投资高;其次,常规的气液分离器是采用重力分离+旋风分离+滤芯精滤的组合式分离器,再加上去除的油雾,导致压缩机出口阻力增大,做功、能耗较高;最后,一旦气液分离器的精滤滤芯到达使用寿命后期或者破损都会使氯甲烷中含油,导致产品污染严重且易形成爆炸混合物,这是工艺安全所不允许的。

无油工艺螺杆压缩机在氯甲烷工况的成功应用,解决了活塞式压缩机填料泄漏量不稳定的问题——活塞压缩机采用填料密封,填料本身存在一定的泄漏量,且会随着设备运行时间增长,填料的磨损加大,氯甲烷的泄漏量也随之逐渐增加;无油工艺螺杆压缩机采用干气密封,介质气泄漏量小且恒定。装置改造后,尾气排放全部达标,节约了原系统尾气处理的费用,系统的安全性和环保排放达到设计目标。另外,采用无油工艺螺杆压缩机满足了氯甲烷排气中绝对无油的设计条件,保证了产品无污染、质量稳定达标。


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