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空压机冷却器清洗技术改造

2021/09/03 12:28:01

摘   要:通过对空压机结构及工作原理进行分析,并结合实际工艺使用环境,采用打压泵对空压机冷却装置清洗技术进行了改造,达到预期的改造效果,经济效益和社会效益非常可观。


关键词:空压机;冷却器;打压泵;清洗技术;改造


1  技术背景


空压机是利用电能或机械能把空气进行压缩从而得到一定压力的装置(结构见图1)。陕西北元集团锦源化工有限公司空压机送来的空气压力在0.6~0.8MPa,经过冷却器、干燥器为用户提供合格的仪表气(工作原理见图2)。空压机的冷却系统为列管式换热器,依靠循环水冷却降温,而循环水的水质较差,运行一段时间后会导致列管换热器被水垢堵塞,若水垢不能被及时清除,一方面会造成设备维修、停机(空压机为核心设备,长时间停机维修会对生产带来严重影响)或者冷却系统损坏;另一方面,进气温度超过工艺指标(≤54℃)会严重影响干燥机内干燥剂(活性氧化铝)的使用能力;若不能彻底清除水垢等沉积物,还会对设备造成腐蚀,残留的水垢会对材质产生二次腐蚀或垢下腐蚀,最终导致冷却系统完全损坏。


图1 空压机结构

2  技术改造


2.1改造前


陕西北元集团锦源化工有限公司最初在清洗空压机冷却器时,雇佣外委专业清洗公司作业,一方面清洗费用昂贵,另一方面,使用后的清洗废液有毒,需要大量资金进行废水处理,对企业高效环保生产造成严重影响。


针对空压机使用情况和实际考量情况综合分析,最终决定由内部检修人员完成清洗作业,采用的方法为利用自行改造的手枪钻钻通冲洗(即,将碳钢钻头焊接在长约1m的钢筋条上,然后安装在手枪钻上),由于整根“钻头”长度较长,所以在钻冲过程中径向位移量较大,导致清洗不彻底,虽然大大降低了维修成本,但效率较低,且每次冲洗拆卸、安装对紧固螺栓和孔造成较大损伤,严重影响设备的使用寿命。


手枪钻冲洗方法示意图见图3,列管冷却器冲洗情况见表1。


2.2改造后


采用打压泵将稀释后的盐酸溶液作为清洗剂冲洗(见图4),在换热器一端安装自行加工的打压盲板,在盲板下端设计一个DN25的进口管道(另一端接在打压泵出口端),上端同时设计一个DN25的出口管道(另一端接在清洗溶液罐上端),在清洗溶液罐下端设计一个DN25的出口管道(另一端接在打压泵进口端),这样形成一个自循环清洗模式;此外,在清洗溶液罐底部设计1个废液排放口。一般清洗1台更换1次清洗溶液,最后对使用后的清洗液集中收集,搬运至乙炔清净工段废酸处理池。


使用打压泵后,冲洗全面彻底(见图5),整个改造过程智能化,降低了维修成本,提高了作业效率(见表2)。


3  改造后实施效果


对空压机冷却器清洗工艺进行改造后,每天监测进气温度(第3段)范围情况,发现其趋于平稳(见图6),空压机使用周期大大延长,维修成本降低。


4  经济效益


(1)改造前,每季度需要花费高额的费用雇佣外委单位进行清洗作业,若清洗不及时则损坏换热器(每台换热器价格约130000元);改造后,节约了清洗维修费用(每次每台换热器清洗需要花费5000元左右),陕西北元集团锦源化工有限公司共有6台空压机,12台列管换热器,则每年可节约5000×12×4=240000(元),只需要按周期进行维护保养即可,且避免了列管换热器的损坏,经济效益非常可观。


(2)改造前,进入干燥机的介质温度达60℃左右,严重影响干燥机内干燥剂(活性氧化铝)的使用能力,根据使用工艺要求,需要每半年更换一次干燥剂;改造后,进入干燥机的介质温度降为33℃左右,大大提升了干燥机的干燥寿命,目前干燥剂已使用2年,干燥能力仍然很强。陕西北元集团锦源化工有限公司共有6台干燥机,每台干燥机加入2t干燥剂,每半年更换1次干燥剂,则每年可节省24t干燥剂,干燥剂价格按12000元/t计算,则每年节省干燥剂费用24×12000=288000(元)。


5  结语


通过对空压机冷却系统的改造,达到了预期的改造效果,取得了一定的社会效益,可为行业相关改造提供技术依据。

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