“泵阱”在磁性浮子液位计中的新应用
返回列表发布日期：2019-11-07 15:02:25 |
摘 要：根据中煤榆林磁性浮子液位计产品气压缩机一段吸入罐易发生高液位联锁隐患，在磁性浮子液位计 中引入“泵阱”解决该问题，并介绍“泵阱”工作原理及特点。
1 选题背景
中煤陕西榆林能源化工有限公司60万 t/a磁性浮子液位计 烯烃分离装置反应气压缩机一段吸入罐1160V401（简称一段吸入罐），由于 磁性浮子液位计 装置水洗塔塔顶产品气含有一定量的水，易造成一段吸入罐带液。正常工况下，需启动反应气压缩机一段吸入罐底泵1160P401进行处理。离心泵必须满足吸入罐存在一定液位才可以启动，否则会造成泵抽空，损坏设备。但是随着长周期的运行，磁性浮子液位计 水洗塔塔盘会出现不同程度的堵塞，一旦磁性浮子液位计 生产波动或突然塔盘疏通，会产生一股很大量的液体，这股液体会在极短的时间内造成一段吸入罐液位急剧升高，这种紧急状态下一段吸入罐底泵无法及时的排放，造成反应气压缩机高液位联锁停车。针对此项问题，分析如何实现一段吸入罐有少量液体即可排放，并能实现瞬间较大的排放量。借鉴大庆石化 E2套乙烯装置，在 磁性浮子液位计 引入“泵阱”应用。
2 “泵阱”的简介及特点
2.1 “泵阱”的简介及工作原理
“泵阱”的学名为凝结水回收泵，是一种机械泵产品，采用压缩空气或高压蒸汽作为动力源，而无需电力驱动，可大大提高系统的安全性能、降低系统的运行成本、简化系统的安装维护要求。其主要工作原理是冷凝水通过前端的集水槽，依靠设计好的静压差进入泵体，泵体内的浮球连杆机构会随着液位的上升而上升，当液位上升至一定高度后，会触发一个弹簧机构，该机构控制着动力气体开、关阀，当动力气体进气阀打开后，会引入动力气体，依靠动力气体的压力将冷凝水压出去，当液位下降至一定高度时，弹簧机构会再次触发，关闭进气阀，同时打开排气阀，将泵体内的高压气体排出，降低泵体内的压力，以便冷凝水顺利进入泵体，如此往复循环，实现排水功能，图1是其原理图，图2为弹簧机构局部放大图。
2.2 “泵阱”的特点
“泵阱”主要特点如下 ：
（1）采用浮球连杆机构，控制泵的开关，无需连续旋转的叶轮，可以完全避免气蚀损坏，使用寿命长。
（2）所有部件为纯机械设计，无任何电器或其他配件，可用于危险工况，使用更安全可靠。
（3）无动密封或填料密封泄漏问题。
（4）采用动力蒸汽或压缩空气作为动力源，使用过程无电力消耗，大大节省运行成本。
（5）不锈钢的内部件，可以保证设备的耐腐蚀，耐冲蚀，保证设备运行的可靠性及使用寿命。
（6）特制的 Inconel 材质弹簧，具有优异的机械强度，可以满足弹簧频繁动作要求的耐疲劳性能，以保证泵动作的及时性和可靠性。
（7）内部浮球行程的精确计算设计，可以保证泵及时排、进水，同时不会发生干涉现象，确保运行的可靠性
（8）进、排气阀密封面的精密加工，可以保证其优异可靠的密封性能
（9）整体撬装设计，结构简单，紧凑，安装调试简单，安装空间小，可大大节省空间资源，同时维护简单，费用低。
3 “泵阱”的选型计算
根据 磁性浮子液位计 的工艺状况和现场具备的条件，和斯派莎克有限公司技术人员交流，在 0.6MPa 动力气下，0.1MPa 背压下，依据 SARPTIV 泵系列排量曲线图（如图3）。
可计算得单台 SARPTIV DN100 ANSI150的排量为26 580kg/h，则双泵组排量为53 160kg/h，可以满足设计要求的最大流量50 000kg/h 的使用要求。
因此冷凝水回收泵的选型为 ：SARPTIV DN100 ANSI150 开式双泵组合。
4 “泵阱”在磁性浮子液位计中的应用
由于 磁性浮子液位计 水洗塔的波动，引起的反应气压缩机高液位联锁停车隐患，借鉴大庆石化 E2套乙烯应用“泵阱”，提出技改技措。众一阿美科福斯特惠勒工程有限公司设计下，在2017年5月大检修中，在一段吸入罐1160V401罐南侧加基座，将双泵阱泵阱置于基座上，一段吸入罐底接线至“泵阱”集水槽，接氮气线至泵阱，罐底液体排放接至火炬。图4为“泵阱”配管简图，图5是“泵阱”的外形图。
5 “泵阱”应用后的效果
“泵阱”的应用可以有效解决因产品气带液给操作带来的困难，也保证了产品气压缩机的平稳运行，为装置的长周期平稳运行创造了有利条件。
由于采用氮气作为动力源，使用过程无电力消耗，有液体自动排放，无液体并不消耗氮气，极大地节省运行成本。在2017年6月中煤榆林 磁性浮子液位计 开车后应用了“泵阱”，反应气压缩机再没有因为一段吸入罐1160V401高液位造成联锁停车。每次产品气压缩机的停车会造成 磁性浮子液位计 全面放火炬，每小时停车造成经济损失达到上百万，“泵阱”应用避免了产品气压缩机跳车造成的巨大损失。
1 选题背景
中煤陕西榆林能源化工有限公司60万 t/a磁性浮子液位计 烯烃分离装置反应气压缩机一段吸入罐1160V401（简称一段吸入罐），由于 磁性浮子液位计 装置水洗塔塔顶产品气含有一定量的水，易造成一段吸入罐带液。正常工况下，需启动反应气压缩机一段吸入罐底泵1160P401进行处理。离心泵必须满足吸入罐存在一定液位才可以启动，否则会造成泵抽空，损坏设备。但是随着长周期的运行，磁性浮子液位计 水洗塔塔盘会出现不同程度的堵塞，一旦磁性浮子液位计 生产波动或突然塔盘疏通，会产生一股很大量的液体，这股液体会在极短的时间内造成一段吸入罐液位急剧升高，这种紧急状态下一段吸入罐底泵无法及时的排放，造成反应气压缩机高液位联锁停车。针对此项问题，分析如何实现一段吸入罐有少量液体即可排放，并能实现瞬间较大的排放量。借鉴大庆石化 E2套乙烯装置，在 磁性浮子液位计 引入“泵阱”应用。
2 “泵阱”的简介及特点
2.1 “泵阱”的简介及工作原理
“泵阱”的学名为凝结水回收泵，是一种机械泵产品，采用压缩空气或高压蒸汽作为动力源，而无需电力驱动，可大大提高系统的安全性能、降低系统的运行成本、简化系统的安装维护要求。其主要工作原理是冷凝水通过前端的集水槽，依靠设计好的静压差进入泵体，泵体内的浮球连杆机构会随着液位的上升而上升，当液位上升至一定高度后，会触发一个弹簧机构，该机构控制着动力气体开、关阀，当动力气体进气阀打开后，会引入动力气体，依靠动力气体的压力将冷凝水压出去，当液位下降至一定高度时，弹簧机构会再次触发，关闭进气阀，同时打开排气阀，将泵体内的高压气体排出，降低泵体内的压力，以便冷凝水顺利进入泵体，如此往复循环，实现排水功能，图1是其原理图，图2为弹簧机构局部放大图。
“泵阱”主要特点如下 ：
（1）采用浮球连杆机构，控制泵的开关，无需连续旋转的叶轮，可以完全避免气蚀损坏，使用寿命长。
（2）所有部件为纯机械设计，无任何电器或其他配件，可用于危险工况，使用更安全可靠。
（3）无动密封或填料密封泄漏问题。
（4）采用动力蒸汽或压缩空气作为动力源，使用过程无电力消耗，大大节省运行成本。
（5）不锈钢的内部件，可以保证设备的耐腐蚀，耐冲蚀，保证设备运行的可靠性及使用寿命。
（6）特制的 Inconel 材质弹簧，具有优异的机械强度，可以满足弹簧频繁动作要求的耐疲劳性能，以保证泵动作的及时性和可靠性。
（7）内部浮球行程的精确计算设计，可以保证泵及时排、进水，同时不会发生干涉现象，确保运行的可靠性
（8）进、排气阀密封面的精密加工，可以保证其优异可靠的密封性能
（9）整体撬装设计，结构简单，紧凑，安装调试简单，安装空间小，可大大节省空间资源，同时维护简单，费用低。
3 “泵阱”的选型计算
根据 磁性浮子液位计 的工艺状况和现场具备的条件，和斯派莎克有限公司技术人员交流，在 0.6MPa 动力气下，0.1MPa 背压下，依据 SARPTIV 泵系列排量曲线图（如图3）。
可计算得单台 SARPTIV DN100 ANSI150的排量为26 580kg/h，则双泵组排量为53 160kg/h，可以满足设计要求的最大流量50 000kg/h 的使用要求。
因此冷凝水回收泵的选型为 ：SARPTIV DN100 ANSI150 开式双泵组合。
由于 磁性浮子液位计 水洗塔的波动，引起的反应气压缩机高液位联锁停车隐患，借鉴大庆石化 E2套乙烯应用“泵阱”，提出技改技措。众一阿美科福斯特惠勒工程有限公司设计下，在2017年5月大检修中，在一段吸入罐1160V401罐南侧加基座，将双泵阱泵阱置于基座上，一段吸入罐底接线至“泵阱”集水槽，接氮气线至泵阱，罐底液体排放接至火炬。图4为“泵阱”配管简图，图5是“泵阱”的外形图。
5 “泵阱”应用后的效果
“泵阱”的应用可以有效解决因产品气带液给操作带来的困难，也保证了产品气压缩机的平稳运行，为装置的长周期平稳运行创造了有利条件。