风机保护方案的分析
 点击数:1521次 添加时间:2013-8-31 [打印] [关闭] [收藏]

 由于罗茨风机进口半水煤气未经脱硫和静电除焦,其中含有大量的硫和煤焦油,使风机机壳内部和出口管线内结有坚硬的硫磺和煤焦油混合物,使风机制造厂家设计的止回阀没法使用。再由于生产中为提高产量,罗茨风机加压越来越高,风机出口压力超过标定压力49kPa.一旦系统出现问题,大量的高压气体倒流,反转扭矩很大,风叶随即打碎。
  电器线路影响8台罗茨风机中,5台D60罗茨真空泵是由一条线路供电,3台L94WD风机是由另一条线路供电。正常生产时,若是单台机组跳闸或是一条线路突然跳闸,其它机组却照常运行,连续不断的高压气体将从单台机组泄压,迫使风机反转。因此供电线路多,由电器故障造成损坏风机的频次增加。
设备自身原因L94WD罗茨风机的传动齿轮正常啮合间隙为D1:0.150.25mm,风叶间隙为D2:0.600.90mm,D2>D1。因此从理论上讲,风叶发生反转,不会打坏风叶和机壳,但实际情况并非如此。当设备连续运行一个阶段后,互相啮合的齿面将逐渐磨损,齿隙增大。煤焦油和硫磺的混合物粘着在风叶上,使D2减小。当D1D2时,风叶反转时即会打碎风叶。若运转部件发生松动,如齿轮圈与齿毂紧固件或齿轮与叶轮键松动都会发生位移,反转时损坏风叶。由于风叶与机壳间隙D3:0.600.80mm,与前后墙板间隙D4:0.701.05mm,因此破碎的风叶又极易引起机壳损坏,造成整机报废。
  我厂1997年以来,因脱硫系统阻力较大,风机加压高,静电除焦器设在风机之后,风叶沾上一层煤焦油与硫磺的混合物,使风叶间隙减小。加上由两个变电站供电,因此我厂出现打碎风叶和机壳的可能性大大超过其它厂家。为解决这个问题,制定了几套方案。
  方案一:加联锁装置,单台机组跳闸,其它机组全部跳闸,降低风机出口压力;
  方案二:出口加气动闸阀,单台机组跳闸后,气动阀门关闭;
  方案三:风机出口加止回阀。经反复讨论,认为风叶反转都是瞬间完成。
  方案一、二有时间滞后的问题可能起不到保护作用,决定采取方案三。但风机出口加止回阀几乎所有化肥厂都没有采取,原因是风机制造厂的止回阀不适应化肥厂工艺介质的要求,半水煤气含大量煤焦油和硫磺,止回阀用几天就不起止回作用,因此决定自行设计制造止回阀。我们认为止回阀的阀头密封问题不是主要的,因为气体倒流时,经过止回阀节流之后,倒入风机的气体流量小,压力低引起风叶反转的扭矩非常小,不足以引起风叶反转。需要重点解决的是止回阀经过较长时间的运行混合物充满了相对运转部件的间隙。为使止回阀能发挥作用,在设计上采取了以下措施:止回阀上加蒸汽吹扫线;回转轴采用滚柱轴承;轴承与介质接触端加2只骨架油封密封;止回阀旋转轴轴端加旋转手柄,以便定期手工旋转;最大开度位置与关闭位置在垂直面上左右对称30b角,便于止回。