安徽华塑股份有限公司,安徽滁州 233290
摘 要:分析了PVC气力输送能力不足的原因,并对气力输送系统进行改造,进而提高了气力输送能力,满足了生产和环境的要求。
关键词:PVC;气力输送;改造;能力提升
引言:气力输送系统具有系统封闭、避免物料飞扬、受潮、受污染改善劳动条件;占地面积小,可根据具体条件灵活地安排线路;设备紧凑易于实现连续化,自动化操作,便于与连续的化工过程相衔接;可在输送过程中同时进行冷却等优点在PVC生产输送中得到广泛应用。安徽华塑股份有限公司一期46万吨/年PVC装置两条PVC输送线采用稀相气力输送,单套设计能力为30t/h。自从2012年开车以来,存在输送风机出口压力高、输送能力不足、缓冲料斗易架桥积料以及现场PVC粉料泄漏等问题。其输送能力与设计值相差甚远,严重的制约了PVC装置的生产能力。虽然通过采取一些措施缓解了生产压力,但收效甚微,且伴生了其他一些问题的出现。在此,作者针对PVC输送能力不足等问题进行分析,参与对两套输送系统进行了改造,有效解决了PVC气力输送过程中能力不足、缓冲料斗易架桥积料及现场PVC粉料泄露等问题。
1.输送系统设计工况和存在问题
1.1设计工况。一期PVC装置现设两套气力输送线,单套设计输送能力30t/h,最高36t/h(PVC树脂粉K57-K73,堆密度470-600Kg/m3)。聚合汽提单元产生的PVC树脂经离心脱水、流化干燥、振动筛分后进入缓冲料斗,再经缓冲料斗下部旋转阀进入粉料输送管线。输送线前端设置三台罗茨风机(两开一背),提供风量将粉料输送至目标成品仓,输送管线上设置过滤器和换热器。成品PVC气力输送简图如图1所示。
1.2存在问题。主要集中在以下几点:①输送风机出口压力高波动大,输送风机出口安全阀常出现启跳现象。单套系统实际运行输送能力最大只有20t/h,即便后期通过技改在输送管线上利用仪表空气增加补气系统,输送能力仅仅达到22t/h,仍不能满足工艺需求,且大大增加了装置区仪表空气的消耗量。②夏季时输送风机出口换热器进出口温度较高,需对输送管线及换热器表面进行额外淋水降温,增大了装置区内的水消耗量和废水处理量。③缓冲料斗无法控制在微负压条件下操作运行,影响PVC树脂过筛,PVC粉从振动筛观察孔吹出,影响干燥楼环境卫生及现场设备运行。且在缓冲料斗正压时易出现PVC粉料架桥积料现象,监控不及时就会出现跑料,清理外漏粉料大大增加了操作工的劳动强度,被污染的产品只能降级处理,给企业造成效益损失。④为了满足当前输送能力不足产生的问题,在其中一台振动筛下新增一条临时吨包线,通过分流成品粉料的方式来降低输送管线输送量,但同样存在吨包和小包比例不易调整,吨包返潮导致客户投诉以及叉车叉料运输安全等衍生问题。
2.输送系统存在问题的根源
2.1输送过程中压力损失较大。①输送距离远,输送过程中存在较多弯头,输送压力损失较大。②输送风机出口换热器为管翅式换热器,经检测换热器进出口压力损失5KPa,换热效果差且压力损失较大。
2.2缓冲输送问题。料斗下部旋转阀密封不好,大量输送空气返至缓冲料斗增大了缓冲料斗上部除尘器负荷,缓冲料斗难以控制在负压下操作。
2.3缓冲除尘问题。缓冲料斗上部除尘器,除尘面积较小。
3.提升PVC气力输送能力的技术改造措施
3.1增加罗茨风机。经过核算在现有输送管线上增加一台小罗茨风机与原输送风机并联,提高输送风量,稳定输送压力。
3.2风机出口换热器进行更换。原输送风机出口换热器为管翅式换热器换热效果较差、压力损失较大,在增加小罗茨风机增加了输送风量后更难以满足系统运行要求。将原输送风机出口换热器更换为列管式换热器,压力损失小,且换热效果较好,经换热器后输送空气温度能降到工艺要求温度范围。
3.3缓冲料斗改造。原输送系统,在较大负荷输送时,缓冲料斗下料能力较低,容易导致物料在缓冲料斗中堆积堵料,为避免此情况,在缓冲料斗锥部增加流化和敲振设备,间歇操作,改善缓冲料斗下料,避免PVC树脂在缓冲料斗中出现架桥和堵塞现象。
3.4缓冲料斗除尘器改造。原输送缓冲料斗上部除尘器规格为39RTC3,筒体内径460mm,滤筒长度约1m,内部设有3个滤筒。该除尘器有效过滤面积约10㎡,在较大输送负荷时,无法保证缓冲料斗为微负压,造成PVC树脂在缓冲料斗中架桥积料,PVC粉从振动筛观察孔吹出,并影响缓冲料斗下部旋转阀的填充效率,降低输送的效率。为使缓冲料斗在微负压条件下操作,对原输送缓冲料斗上部除尘器进行更换,更换为39RTC7,筒体内径由460mm增加至710mm,过滤面积增加至23㎡,大幅提升了缓冲料斗除尘器的排气能力,从而保证缓冲料斗微负压操作。为稳定缓冲料斗压力,该除尘器配备了一台变频电机,通过缓冲料斗压力变送器检测的料斗压力对除尘风机进行变频控制,稳定缓冲料斗压力。
3.5接收仓除尘器改造。在增加输送风量后,接收料仓仓顶除尘器处于满负荷运行状态,接收料仓处于微正压状态,影响输送能力。为保证接收料仓仓顶除尘器稳定运行降低除尘器负荷,对接收料仓仓顶除尘器进行改造,增大了接收料仓上部除尘器过滤面积。
以输送系统单线改造的实例,见如图2所示。
4.输送效果评估
①技术改造后,经测算单线输送能力稳定提升至27t/h以上,保证了生产和产品质量的稳定,取消了原增设的仪表空气补气系统,降低了仪表空气的消耗。②当输送能力提升满足生产工艺需要后,将后增的临时吨包线转移至成品料仓下面,解决吨包返潮结块和吨包叉车转运安全问题,减少质量投诉,降低了安全风险。③技改后换热器效率高,不在需要额外增加外部淋水降温,降低了水消耗量和废水处理量。④通过增加流化和敲振设备减少了堵料和架桥的异常现象,降低了落地料产生量,改善PVC干燥厂房内环境,从而减轻操作工劳动强度。
5.运行状况小结
改造后输送压力稳定,输送能力得到大幅度提升,缓冲料斗实现微负压操作满足下料及输送条件,现场PVC粉料泄露得到改观,改善了现场作业环境和设备运行环境,能够满足生产需求。
结语:研究分析原气力输送系统能力不足的原因及影响因素,通过增加小输送风机提高输送风量、更换输送风机出口换热器等技术和设备改造,大幅度提升现有输送系统的能力,改善输送条件。使以前输送风机常因出口压力高、波动大跳停、缓冲料斗易架桥以及现场PVC粉料泄露严重等现象得到彻底改观。
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