El expansor es una pieza clave necesaria para que las unidades de separación de aire, las unidades de separación por licuefacción de gas natural/gas de petróleo y los equipos de trituración a baja temperatura obtengan capacidad de frío. Es el corazón que garantiza el funcionamiento estable de toda la unidad. Su funcionamiento estable está relacionado con la producción normal y el consumo de energía de toda la unidad de craqueo.
Como componente clave del expansor, el cojinete tiene una temperatura de funcionamiento superficial alta y el barniz se adhiere fácilmente a la superficie. Si el barniz no se elimina a tiempo, provocará grandes daños al cojinete y a la unidad con el tiempo. Este artículo presentará el proceso de eliminación de barniz convencional actual a través del caso de una temperatura anormal del cojinete de un expansor de turbina doméstico.
1. Condiciones de funcionamiento del expansor y problemas de los clientes
La unidad compresora de aire de la unidad PTA de 60 t/a del cliente utiliza equipos de la empresa alemana MAN Turbine. La unidad es una unidad tres en uno, en la que la unidad compresora de aire es una unidad de turbina de cinco etapas de múltiples ejes, la turbina de vapor de condensación es el impulsor principal de la unidad compresora de aire y el expansor de turbina es el impulsor auxiliar del compresor de aire. El expansor de turbina adopta una expansión de dos etapas alta y baja, cada una con un puerto de entrada y un puerto de escape, y el impulsor adopta un impulsor tridimensional. La unidad tres en uno adopta un método de lubricación forzada con suministro de aceite centralizado desde la estación de aceite lubricante.
En 2018, para cumplir con los requisitos de emisión de COV, el dispositivo agregó una unidad de COV para tratar el gas de cola del reactor de oxidación, y el gas de cola tratado aún se inyectó en el expansor. Dado que la sal de bromo en el gas de cola original tiene iones de bromuro después de la oxidación a alta temperatura, para evitar que los iones de bromo en el gas de cola se condensen y precipiten cuando se expande y trabaja en el expansor, lo que provoca corrosión por picaduras en el expansor y el equipo posterior, es necesario aumentar la temperatura de admisión y la temperatura de escape del lado de alta presión y el lado de baja presión de la unidad de expansor.
Antes de la transformación VOC, la temperatura del cojinete en el lado que no es del impulsor del extremo de baja presión del expansor se ha mantenido estable en alrededor de 80 °C (la temperatura de alarma del cojinete en esta ubicación es de 110 °C y la temperatura de alarma alta es de 120 °C). Después de que se inició la transformación VOC, la temperatura del cojinete en el lado que no es del impulsor del extremo de baja presión del expansor aumentó lentamente, alcanzando un máximo de 120 °C. No hubo cambios significativos en los parámetros de vibración durante este período. La inspección de desmontaje encontró que el espacio entre el cojinete y el eje, así como la holgura de engrane de los dientes del engranaje eran normales. A excepción del barniz sospechoso en la superficie del cojinete del lado que no es del impulsor del extremo de baja presión del expansor, no se encontraron anomalías en otros cojinetes.
Antes de la transformación VOC, la temperatura del cojinete del lado no impulsor en el extremo de baja presión del expansor era estable en alrededor de 80 ° C (la temperatura de alarma del cojinete era 110 ° C y la temperatura de alarma alta era 120 ° C). Después de que se inició la transformación VOC el 6 de enero de 2019, la temperatura del cojinete del lado no impulsor en el extremo de baja presión del expansor aumentó lentamente y la temperatura más alta estaba cerca de la temperatura de alarma alta de 120 ° C, pero los parámetros de vibración no cambiaron significativamente durante este período. Después de verificar y analizar la tendencia de fluctuación de temperatura del cojinete de la turbina, excluyendo los problemas de visualización del instrumento en el sitio, fluctuaciones del proceso, transmisión de electricidad estática del desgaste de las escobillas de la turbina, fluctuaciones de la velocidad del equipo y calidad de los accesorios, las principales razones de la fluctuación de la temperatura del cojinete son: el espacio entre el cojinete y el eje, así como el espacio libre de engrane de los dientes del engranaje son normales, excepto por el barniz sospechoso en la superficie del cojinete del lado no impulsor del extremo de baja presión del expansor.
▲Cojinete no motriz y par móvil de expansor
Como el lubricante se reemplazó hace menos de un año, se probó y calificó la calidad del aceite antes de conducir. Para eliminar dudas, la empresa cliente envió el lubricante a una empresa profesional para que lo probara y analizara. La empresa profesional confirmó que la adherencia en la superficie del cojinete era una película de pintura temprana, pero el índice de tendencia al barniz en la muestra de aceite enviada era muy bajo. El cliente realizó una investigación sobre el soporte de la carrocería del equipo, la tensión de conexión de la tubería de entrada y salida, la detección de fugas del sistema de aceite y la integridad de la sonda de temperatura. Se descubrió que el valor de vibración de la sonda de desplazamiento en el eje del lado no impulsor del lado de baja presión siempre se mantuvo entre 7-9 μm y no cambió con el cambio de temperatura. Solo cuando la temperatura superó los 110 ℃, el valor de vibración cambió drásticamente, lo que indica que el barniz adherido a la superficie del eje y la carcasa del cojinete durante este período puede rayarse.
Con la formación de la película de pintura, el espesor de la película de aceite en un estado no libre es ocupado por la película de pintura, y la velocidad de renovación de la película de aceite se reduce. El aumento gradual de la temperatura aumenta la fricción entre la superficie de la carcasa del cojinete y el eje. Al mismo tiempo, el barniz depositado provoca una mala disipación del calor y un aumento de la temperatura del aceite, lo que da como resultado un aumento de la temperatura de la carcasa del cojinete. Finalmente, el muñón roza contra la película de pintura, lo que se manifiesta en violentas fluctuaciones en la vibración del eje.
2. Solución
La eliminación de la acumulación de barniz en el cojinete puede garantizar que el cojinete de la unidad funcione a una temperatura controlable. A través de la investigación, el cliente eligió el purificador de aceite para eliminación de barniz de protección ambiental Weishengda en julio de 2019, que resolvió el barniz disuelto mediante adsorción de resina y resolvió el barniz precipitado mediante adsorción electrostática, solucionando así por completo la influencia de la fluctuación de temperatura del cojinete y el cambio de vibración causados por la película de pintura.
Análisis técnico del purificador de aceite para eliminación de barniz y protección ambiental Weishengda
El purificador de aceite de eliminación de barniz de protección ambiental Weishengda combina eficazmente la tecnología de purificación por adsorción electrostática y la tecnología de intercambio iónico, que puede eliminar y prevenir eficazmente los lodos solubles e insolubles generados durante el funcionamiento normal de unidades grandes, de modo que no se pueda generar barniz.
Eliminación de lodos insolubles/películas de pintura mediante adsorción electrostática
La tecnología de adsorción electrostática puede eliminar los contaminantes insolubles lo antes posible durante la degradación de la calidad del aceite. Una gran cantidad de casos han demostrado que el principio de adsorción electrostática puede adsorber contaminantes duros y blandos en el sistema a través del flujo de partículas cargadas durante el proceso de circulación del aceite, manteniendo el sistema alejado de la contaminación por lodos o películas de pintura. En comparación con otras tecnologías similares, la tecnología de adsorción electrostática respetuosa con el medio ambiente de Weishengda puede aumentar la velocidad de eliminación de lodos en al menos 200%.
▲Instalación en sitio
3. Análisis de los efectos de la aplicación y del beneficio económico
Desde que se utiliza el purificador de aceite para eliminación de barniz ambiental Weishengda, la temperatura del cojinete se ha estabilizado mediante una combinación de adsorción electrostática y resina de intercambio iónico. Desde su funcionamiento, la temperatura del cojinete siempre se ha mantenido en torno a los 90 °C y la unidad se ha mantenido normal. Después del desmontaje, no queda prácticamente barniz en la superficie del cojinete ni en el muñón.
▲ Imagen real del desmontaje del cojinete después de instalar la unidad de eliminación de barniz WSD
Gracias a la instalación y el funcionamiento del purificador de aceite para eliminación de barniz ambiental Weishengda, se ha resuelto de forma eficaz el problema del lento aumento de la temperatura del cojinete del lado no impulsor en el extremo de baja presión del expansor de turbina de la unidad PTA del cliente, evitando las enormes pérdidas causadas por el apagado de la unidad (la unidad se apaga durante al menos 3 días, con una pérdida de al menos 4 millones de RMB; el reemplazo del cojinete lleva 1 día y una pérdida de 1 millón de RMB), así como la pérdida de piezas de repuesto causada por el lento aumento de la temperatura del cojinete de los componentes giratorios y de sellado (la pérdida es de entre 500.000 y 8 millones de RMB). La unidad se llenó con 160 barriles de aceite en total. Después de una filtración de alta precisión para eliminar la película de pintura, el aceite cumplió plenamente con los indicadores calificados, ahorrando 500.000 RMB en costos de reemplazo de aceite.
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