Детандер является ключевой частью, необходимой для воздухоразделительных установок, установок сжижения природного газа/нефтяного газа и оборудования для низкотемпературного дробления для получения холодопроизводительности. Это сердце, которое обеспечивает стабильную работу всей установки. Его стабильная работа связана с нормальным производством и потреблением энергии всей крекинг-установкой.
Как ключевой компонент детандера, подшипник имеет высокую рабочую температуру поверхности, и лак легко прилипает к поверхности. Если лак не удалить вовремя, со временем он нанесет большой ущерб подшипнику и агрегату! В этой статье будет представлен современный основной процесс удаления лака на примере ненормальной температуры подшипника бытового турбодетандера!
1. Условия эксплуатации экспандера и болевые точки клиентов
Воздушный компрессорный агрегат PTA мощностью 60 тонн/год заказчика использует оборудование немецкой компании MAN Turbine Company. Агрегат представляет собой агрегат «три в одном», в котором воздушный компрессорный агрегат представляет собой многовальный пятиступенчатый турбинный агрегат, конденсационная паровая турбина является основным приводом воздушного компрессорного агрегата, а турбодетандер является вспомогательным приводом воздушного компрессора. Турбодетандер использует двухступенчатое расширение высокого и низкого давления, каждое из которых имеет впускное и выпускное отверстие, а рабочее колесо использует трехмерное рабочее колесо. В агрегате «три в одном» используется метод принудительной смазки с централизованной подачей масла со станции смазочного масла.
В 2018 году для соответствия требованиям по выбросам ЛОС в установку был добавлен блок ЛОС для обработки хвостового газа реактора окисления, а обработанный хвостовой газ по-прежнему впрыскивался в расширитель. Поскольку бромная соль в исходном хвостовом газе имеет ионы брома после высокотемпературного окисления, для предотвращения конденсации и осаждения ионов брома в хвостовом газе при расширении и работе в расширителе, вызывающих точечную коррозию расширителя и последующего оборудования, необходимо повысить температуру впуска и температуру выпуска стороны высокого давления и стороны низкого давления расширительного блока.
До преобразования VOC температура подшипника на стороне, не являющейся рабочим колесом, конца низкого давления расширителя была стабильной и составляла около 80 °C (температура срабатывания сигнализации подшипника в этом месте составляет 110 °C, а температура срабатывания сигнализации высокого уровня — 120 °C). После начала преобразования VOC температура подшипника на стороне, не являющейся рабочим колесом, конца низкого давления расширителя медленно росла, достигнув максимума в 120 °C. В течение этого периода не было никаких существенных изменений в параметрах вибрации. Проверка разборки показала, что зазор между подшипником и валом, а также зазор зацепления зубьев шестерен были нормальными. За исключением предполагаемого лака на поверхности подшипника со стороны, не являющейся рабочим колесом, конца низкого давления расширителя, никаких отклонений в других подшипниках обнаружено не было.
До преобразования VOC температура подшипника со стороны, не являющейся рабочим колесом, на конце низкого давления детандера была стабильной на уровне около 80 °C (температура срабатывания сигнализации подшипника составляла 110 °C, а температура срабатывания высокой сигнализации — 120 °C). После начала преобразования VOC 6 января 2019 года температура подшипника со стороны, не являющейся рабочим колесом, на конце низкого давления детандера медленно росла, а максимальная температура была близка к температуре срабатывания высокой сигнализации — 120 °C, но параметры вибрации существенно не изменились за этот период. После проверки и анализа тенденции колебания температуры подшипника турбины, исключая проблемы с показаниями приборов на месте, колебания процесса, передачу статического электричества износа щеток турбины, колебания скорости оборудования и качество принадлежностей, основными причинами колебания температуры подшипника являются: зазор между подшипником и валом, а также зазор зацепления зубьев шестерен в норме, за исключением предполагаемого лака на поверхности подшипника со стороны, отличной от рабочего колеса, на конце низкого давления детандера.
▲неприводной подшипник и подвижная пара расширителя
Поскольку смазка была заменена менее года назад, качество масла было проверено и квалифицировано перед поездкой. Чтобы устранить сомнения, компания-заказчик отправила смазку в профессиональную компанию для тестирования и анализа. Профессиональная компания подтвердила, что нанесение на поверхность подшипника было ранней пленкой краски, но индекс склонности к образованию лака в отправленном образце масла был очень низким. Клиент провел исследование вокруг опоры корпуса оборудования, напряжения соединения впускного и выпускного трубопроводов, обнаружения утечек в масляной системе и целостности температурного датчика. Было обнаружено, что значение вибрации датчика смещения на валу со стороны, отличной от рабочего колеса, стороны низкого давления всегда оставалось в пределах 7-9 мкм и не менялось с изменением температуры. Только когда температура превышала 110 ℃, значение вибрации резко менялось, указывая на то, что лак, прикрепленный к поверхности вала и вкладышу подшипника в этот период, мог быть поцарапан.
При образовании лакокрасочной пленки толщина масляной пленки в несвободном состоянии занимает лакокрасочная пленка, а скорость обновления масляной пленки снижается. Постепенное повышение температуры увеличивает трение между поверхностью вкладыша подшипника и валом. В то же время отложившийся лак вызывает плохой отвод тепла и повышение температуры масла, что приводит к повышению температуры вкладыша подшипника. Наконец, шейка трется о лакокрасочную пленку, что проявляется в резких колебаниях вибрации вала.
2. Решение
Удаление накопления лака на подшипнике может гарантировать, что подшипник узла работает при контролируемой температуре. Благодаря исследованиям, в июле 2019 года заказчик выбрал очиститель масла для удаления лака Weishengda для защиты окружающей среды, который решил проблему растворенного лака посредством адсорбции смолы и решил проблему осажденного лака посредством электростатической адсорбции, тем самым полностью решив влияние колебаний температуры подшипника и изменения вибрации, вызванного пленкой краски.
Технический анализ очистителя масла Weishengda для защиты окружающей среды от лакирования
Экологичный очиститель масла для удаления лака Weishengda эффективно сочетает в себе технологию электростатической адсорбционной очистки и технологию ионного обмена, что позволяет эффективно удалять и предотвращать образование растворимого и нерастворимого шлама, образующегося в процессе нормальной работы крупных установок, благодаря чему лак не может образовываться.
Удаление нерастворимого шлама/пленки краски методом электростатической адсорбции
Технология электростатической адсорбции позволяет удалять нерастворимые загрязняющие вещества как можно раньше во время ухудшения качества масла. Большое количество случаев доказало, что принцип электростатической адсорбции может адсорбировать твердые и мягкие загрязняющие вещества в системе посредством потока заряженных частиц в процессе циркуляции масла, предохраняя систему от загрязнения шламом/пленкой краски. По сравнению с другими аналогичными технологиями, экологически чистая технология электростатической адсорбции Weishengda может увеличить скорость удаления шлама как минимум на 200%.
▲установка на месте
3. Анализ эффекта применения и экономической выгоды
С момента использования очистителя Weishengda environmental Varnishremoval oil, температура подшипника стабилизировалась за счет комбинации электростатической адсорбции и ионообменной смолы. С момента его эксплуатации температура подшипника всегда поддерживалась на уровне около 90°C, и агрегат оставался в норме. После разборки на поверхности подшипника и шейке в основном есть новый лак.
▲ Фактическое изображение разборки подшипника после установки блока удаления лака WSD
Благодаря установке и эксплуатации экологически чистого очистителя масла Weishengda для удаления лака, проблема медленного повышения температуры подшипника со стороны, отличной от рабочего колеса, на стороне низкого давления турбодетандера блока PTA заказчика была эффективно решена, что позволило избежать огромных потерь, вызванных остановкой блока (блок останавливается не менее чем на 3 дня, с убытком не менее 4 миллионов юаней; замена подшипника занимает 1 день, а убыток составляет 1 миллион юаней), а также потери запасных частей, вызванной медленным повышением температуры подшипников вращающихся и уплотнительных компонентов (убыток составляет от 500 000 до 8 миллионов юаней). Всего в блок было залито 160 баррелей масла. После высокоточной фильтрации для удаления лакокрасочной пленки масло полностью соответствовало квалифицированным показателям, что позволило сэкономить 500 000 юаней на расходах на замену масла.