時間:2023-05-30 10:18:08
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇空氣分離技術,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
去除原料空氣雜質,提升原料空氣有效組分純度是提升生產效率的有效措施。近些年來人們逐漸意識到了氣體分離的重要性,分離技術也得到了顯著發展。變壓吸附氣體分離技術、膜分離技術就是其中的典型代表。傳統空氣分離技術本身的工藝流程非常復雜,投資大、調試要求高、占地面積也較大。對于那些中小氣量設備而言就不能夠應用傳統技術。變壓吸附空氣分離技術更具優勢,能夠滿足中小裝置的需求。
一、變壓吸附空氣分離技術原理
所謂吸附主要指的是在兩相組成一個體系之后,兩相界面外的成分與相內成分是不一樣的。此時在兩相界面位置就會產生濃縮現象,這就是所謂的吸附。解析就是指那些被吸附的原子或者分子返回氣相或者是液相的過程。變壓吸附空氣分離技術其實就是利用增加吸附容量,降壓解析吸附組分手段來達到空氣分離的目的。
變壓吸附是有一定專門地過程中的,在實際工作過程中必須要嚴格按照既定步驟來進行操作。通常情況下完整的分離過程中應該包括:吸附、解吸再生以及升壓這三個環節。吸附就是強吸附組分被吸附劑吸附,而弱吸附組分則是要從流出相從吸附床出口端流出。解吸再生的主要目的就是要能夠實現吸附劑解吸再生。升壓,通常是在解吸劑再生完成之后通過弱吸附組分來對吸附床來進行加壓,這樣做的主要目的是為了下一次的吸附做好充足準備。
二、開發
近些年來變壓吸附空氣分離技術得到了廣泛應用,技術本身也在不斷深化提升。隨著生產工藝的不斷深入,變壓吸附空氣分離技術自身的吸附性能不斷改進,操作條件不斷優化,新工藝也不斷出現。正是因為這樣,這項技術的性能又到了迅速提升。
1.操作條件得到優化。所謂操作條件的優化主要指的是操作條件以及操作溫度的變化。操作溫度是否合理直接關系到系統能否正常運行,在實際工作過程中對于這項工作應該保持高度重視。以往的工作過程中經常出現空氣溫度低于設計溫度的現象,此時及會導致吸附容量的增加。為了有效解決這個問題工作人員決定在原料氣管線上安裝加熱管,這樣能夠有效保證溫度恒定。再生壓力對回收壓力的影響非常大,高空再生雖然能夠獲得較好回收率,但是利用這種方式又是非常不經濟的。為了有效解決這個問題,就需要根據原料空氣壓縮所需要的能耗、產品氧回收以及真空泵能耗來確定最佳壓力變化范圍。
2.吸附劑性能得到改進。吸附劑性能對于變壓吸附空氣分離技術具有重要意義。近些年來,隨著人們對吸附劑研究的不斷深入,吸附劑的性能得到了有效改善。現在應用于實際生產生的中已經有多種金屬離子在于不同載體的用來增強吸附劑活性或者是孔徑可調的特定用途吸附劑。
3.新工藝的出現。這里指的新工藝主要指的是升溫PSA制氧。這樣一種工藝主要是在高于環境溫度下從空氣中選擇性地吸附氮氣從而來氧的PSA工藝。這項工藝的應用能夠有效提升氧的回收率、能夠增加單位吸附劑產氧能力。在實際工作過程中隨著溫度的升高,氮氣的解析也將會變得更加徹底。
三、應用
當前變壓吸附空氣分離技術得到了廣泛應用,在實際工作過程中這項技術不斷深化,應用范圍也不斷擴大。變壓吸附空氣分離技術在空氣分離制氮、壓縮空氣脫濕處理等方面的應用最為典型。本文將重點分析在這兩方面的應用。
1.空氣分離制氮。在空氣分離制氮過程中,這項技術的應用具有重要意義,上海化工研究所曾研究出新型的PSA制氮裝置,這種裝置的原料空氣壓力是在0.8MPa,相對濕度是在80%,氮氣的純度則能夠保持在95%到99%之間。制氮過程中空氣首先是需要進行壓縮,壓縮到0.6MPa的時候,再對其冷卻,之后進入吸附塔來吸附分離。吸附塔在完成一系列工作之后就能夠有效地吸附掉空氣中的雜質組分,這樣就能夠有效實現碳分子篩的再生,在這種模式下兩吸附塔循環交替操作就能夠產生出氮氣。
制氮過程中對氮氣純度要求較高,因而就需要選擇專門的純化裝置。實際工作過程中需要采用碳載性催化劑,采用這種物質之后碳與氮氣中的余氧發生化學反應之后就會產生二氧化碳,經過專門的過濾器就能夠提升氮氣純度。
2.壓縮空氣脫濕處理。在這方面的應用,工程人員首先是需要根據變壓吸附原理來對壓縮空氣進行干燥。干燥之后就是要進入到WZG微熱再生裝置中來加熱。WZG微熱再生裝置本身既有熱再生空氣干燥器的優點,同時還有無熱再生的優點。這種裝置是先加熱而后再進行吹掃。通過這樣一種方式能夠有效減少再生耗氣量,這樣一種方式能夠使得干燥之后的空氣露點能夠降到零下40度。在采用了分子篩作為吸附劑之后,空氣露點就能夠達到零下52度以下。從中我們可以看出分子篩的優點。在今后工作過程中對于這項工作應該保持高度重視。
變壓吸附空氣分離技術是一項專業性地技術,這項技術近些年來得到了不斷研究和深化。在實際工作過程中加強這項技術的應用已經成為時展的必然選擇。本文詳細分析了變壓吸附空氣分離技術的原理、開發以及應用。今后為了進一步提升生產工藝,就需要不斷加強這方面的研究。
參考文獻:
[1]葉振華.化工吸附分離過程.1992
關鍵詞:室內空氣凈化;材料;技術應用
一?前言
隨著社會的不斷發展和進步,建筑設計越來越追求高能效,其絕熱效果越來越好,但是建筑物的通透性去越來越差,同時,大量的合成物質被用于建筑和裝飾,這些因素都導致室內空氣污染物的積累,使得污染程度遠比室外要嚴重。同時,人一天有大半的時間是在室內度過的,室內空氣污染對人們的舒適度、身體健康等都有不利的影響。室內空氣質量研究已經成為當今國際社會研究的熱門話題。
室內空氣凈化是借助專門的系統分離或轉化室內空氣污染物,使其從室內空氣中分離出去,或轉化成無害的物質。該辦法特別適用于污染源控制和通風不能解決的室內空氣污染的場所。室內污染物的凈化技術,目前應用較廣泛的主要有:吸附凈化技術、低溫非平衡等離子、生物凈化技術、負離子技術等。室內凈化材料按照凈化原理和材料性質來劃分,可分為物理凈化材料、化學凈化材料和生物凈化材料三大塊。
二?室內空氣凈化材料
室內空氣凈化材料按照凈化原理和材料的性質來區分,可以分為物理凈化材料、化學凈化材料、生物凈化材料三大類。
1. 物理凈化材料
物理凈化材料主要是通過物理吸附作用對室內的空氣進行凈化。活性炭、硅膠、沸石等作為物理的吸附材料,其吸附作用主要受材料表面積以及化學穩定性的影響。其中,活性炭以其穩定性、易再生等性質成為研究的主要對象。
活性炭具有吸附和催化的性能,不溶于水和其它溶劑,具有穩定性。因此其用途也十分廣泛。從18世紀以來,人們一直將活性炭運用于實踐中,并取得了重大的進展,尤其是20世紀70年代,日本生產的活性碳纖維,脫附速度快,吸附量大,易再生,已被認為是21世紀最優秀的環境材料之一。
2. 化學凈化材料
化學類的凈化材料主要是指采用氧化、還原等化學反應技術生產的凈化材料。化學類的凈化材料中,目前應用較廣泛是光觸媒材料。光觸媒也叫光催化,是一種以二氧化鈦為代表,在光照條件下具有催化作用的半導體材料的總稱。二氧化鈦作為一種光觸媒,在吸收太陽光或照明光源中的紫外線后,能夠發生氧化還原反應,表面形成強氧化性的氫氧自由基和超氧陰離子自由基,中游離有害物質分為無害的二氧化碳和水,從而達到凈化空氣的目的。光觸媒對于溫度沒有嚴格的限制,一般在常溫條件下就會發生氧化還原反應。
除了光觸媒材料,目前還有一種新型的環保材料用于講話室內空氣:負離子材料。負離子材料的主要成分是具有自發電極的天然礦物,材料與空氣接觸時,能夠持續釋放空氣負離子,負離子具有很強的氧化性,形成的負離子與空氣中的有害物質結合,發生氧化還原反應,從而達到去除空氣中污染,凈化空氣的目的。同時,空氣負離子也可以促進人體的血液循環,改善睡眠質量。目前,負離子已經被列為評價空氣質量的一個重要指標,目前發展也已經初具規模。
3. 生物凈化材料
生物凈化材料主要指利用生物對室內的空氣中的污染物進行氧化分解,從而達到凈化空氣的目的。利用生物來凈化室內空氣,目前研究比較多的就是利用室內植物的自然吸附作用,以對室內的空氣進行綠化凈化。
另一方面,對不同類型的材料進行復合應用也有了廣泛的研究。復合材料中,以活性炭為載體負載其他材料來進行的空氣凈化的研究也已經進入到了比較深入的階段。它利用了活性炭的吸附能力并同時發揮了化學類凈化材料的催化性能,使得個材料得到互相補充,也為室內空氣凈化材料的發展開辟了新的領域。
三?室內空氣凈化技術的研究
1. 吸附凈化技術
吸附技術是指借助多孔性固體吸附劑表面存在不平衡力的作用,使氣態污染物吸附在其表面,從而實現從氣流中分離出來的目的。吸附技術分為物理吸附和化學吸附兩種。
吸附技術由于脫除效率高,。富集功能強,適用于幾乎所有的惡臭有害氣體的處理,因而是脫除有害氣體比較常用的方法。常用的吸附劑有活性炭。活性碳纖維、沸石等。其中以顆粒活性炭、含高錳酸鉀的活性氧化鋁及復合活性炭纖維最常用。
近年來研制出來的各種新型的活性炭有蜂窩狀活性炭、活性碳纖維等。目前活性炭凈化空氣的研究主要集中在其吸附應用和吸附性能的改進上。特別是活性碳纖維,由于其優點顯著,應用也日益廣泛,也是當今世界最先進的室內空氣凈化處理技術之一。
2. 光催化進化技術
光催化凈化是指基于光催化劑在紫外線照射下具有的氧化還原能力凈化污染物。光催化劑屬于半導體材料,現有的研究表明,光催化氧化可以使多種有機體降解,還可以使有機酸發生脫碳反應。近年來,光催化凈化空氣技術備受關注,成為各國研究和開發的熱點。
納米材料光催化是目前最具發展潛力的室內空氣凈化技術,但是它不能凈化空氣中的懸浮物以及細菌顆粒物,同時催化劑微孔易被灰塵和顆粒物堵塞而使其失活,
3. 綠色植物自然進化
室內綠化是指在室內種植擺設一些有利于室內空氣凈化的植物,既要求美觀又要求實用,這些綠化植物除具有調節溫濕度的作用外,還具有吸塵、殺菌殺毒、吸入廢氣等功能。室內綠化常有盆栽、懸掛式栽培、盆景等形式,選擇綠化植物應根據室內的光照、空氣溫濕度等室內生態因子來考慮。布置時要根據室內的實際環境進行協調。目前來說,對于室內凈化效果較好的有:夏威夷椰子、萬年青、、吊蘭、愛玉合果、黃愛葵東等。
4. 膜分離技術
膜分離技術是一項簡單、快速、高效和經濟節能的新技術。膜分離法是利用各組分在壓力推動下透過膜對的傳質速率不同進行分離的,用于氣體分離的膜主要有有機聚合膜和無極膜。
現在,有機膜分離技術已經被成功地運用到其他方法無法收回的有機物的分離,采用此方法回收有機廢氣中的丙酮、甲醇和甲苯等,回收率可達97%。將有機膜應用于室內空氣凈化的研究目前尚少。
第一節 鍋爐的結構特點、參數、基本尺寸
本鍋爐采用高溫分離的循環流化床燃燒技術,在燃燒系統中,給煤機將煤送入落煤管進入爐膛,垃圾由給煤口上部的垃圾給料口進入爐膛,鍋爐燃燒所需空氣分別由一、二次風機提供。一次風機送出的空氣經一次風空氣預熱器預熱后由左右兩側風道引入爐下水冷風室,經過水冷布風板上的風帽進入燃燒室;二次風機送出的風經二次風空氣預熱器預熱后,通過分布在爐膛前、后墻上的噴口噴入爐膛,補充空氣,加強擾動與混合。燃料和空氣在爐膛內流化狀態下摻混燃燒,并與受熱面進行熱交換。爐膛內的煙氣(攜帶大量的未燃盡碳粒子)在爐膛上部進一步燃燒放熱。離開爐膛并夾帶大量物料的煙氣經旋風分離器之后,絕大部分物料被分離出來,經返料器返回爐膛,實現循環燃燒。分離后的煙氣經轉向室、低溫過熱器、省煤器、一、二風空氣預熱器由尾部煙道排出。
1、本項目為垃圾處理—發電綜合應用項目。設計采用循環流化床燃燒方式的垃圾焚燒處理技術,焚燒爐/余熱鍋爐一體化布置。
2、本設計的燃料為混合燃料:城市生活垃圾和煤。其中生活垃圾為主要燃料,燃煤為輔助燃料。因此設有兩套燃料供給系統。
3、采用循環流化床半干式脫酸反應塔+活性炭吸附+布袋除塵器的煙氣凈化技術。飛灰及反應物采用正壓濃相氣力輸送技術。
第二節 主要安裝施工程序
1.鋼架基礎驗收、測量放線、處理、墊鐵安裝;
2.鍋爐鋼架調校、組對;
3.鍋爐鋼架吊裝、前后頂板梁吊裝;
4.平臺梯子吊裝
5.汽包安裝;
6.集箱安裝;
7.空預器、省煤器、過熱器組對安裝;
8.水冷系統組對安裝;
9.進出口煙道及旋風分離器安裝;
10.返料裝置安裝
11. 燃燒系統安裝;
12 .鍋爐密封;
13.鍋爐下降管路安裝;
14.鍋爐本體管路安裝;
15.鍋爐其它管路安裝;
16.爐墻金屬件安裝
17.鍋爐本體水壓試驗;
18.爐墻砌筑、保溫;
19.護板安裝
20.煙、風管道制作安裝;
21.鍋爐冷態試驗;
22.烘爐、煮爐;
23.鍋爐熱態調試(鍋爐嚴密性試驗、安全閥調整、鍋爐及蒸汽管吹掃)
24.鍋爐72小時+24小時試運;
第三節 吊裝方案
1.總體規劃
本工程考慮到一次安裝二臺鍋爐,總工期僅為七個月,因此計劃采用汽車吊、卷揚機組合的方式進行吊裝。
1.1鍋爐鋼架分Z1、Z2、Z3、Z4四片在地面組對后用大型汽車吊吊裝;
1.2汽包吊裝需分兩種情況對待,如汽包懸吊安裝,則用卷揚機吊裝,汽包卸車和轉運至起吊位置由大型汽車吊完成;如汽包座在頂板梁上安裝,則采用大型汽車吊吊裝。
1.3旋風分離器在地面組對,用卷揚機吊裝;
1.4水冷壁在地面組對,卷揚機吊裝,起吊時塔吊配合在水冷壁下部抬吊;
1.5空預器用吊車吊裝;
生產運行的車輛特別是隨著氣溫的降低,氣路管線內的水分和油污遇冷凝結,導致管線堵塞,氣閥不能正常開啟,嚴重影響著車輛的技術性能和安全性能。本文根據氣路系統的構成和工作原理,分析了故障產生的原因后,采取對空壓機、油水分離裝置重點部位的檢修和進一步完善車輛的列保和日常維護等措施,有效避免或減少氣路故障的發生次數。
車輛設備制動系統故障排除
制動系是車輛底盤的重要組成機構。其技術性能變化直接影響車輛行駛、停車的安全性。特別在進入冬季,隨著外界氣溫降低,車輛在運行時經常遇到起步困難、剎車失靈等故障現象,降低了車輛使用的安全系數和工作效率,對社會、單位和駕駛員本人都會造成極大的危害。油田生產運輸車多為大噸位載重車,普遍采用氣壓制動的傳動機構。駕駛員施加在制動踏板上的力只要足以操縱制動閥,并且依靠制動閥的隨動作用,能夠比較明顯地感覺出車輛的不同制動強度就可以,所以它比液壓制動傳動機構更容易同時滿足踏板力較小而踏板行程又不過長的要求。這一特點比較適用于噸位較大的載重汽車和公共汽車。為了改善氣壓制動的工作滯后現象,制動系統在氣路流程上都裝有起著不同作用的閥門如四通閥、繼動閥和快放閥,結構較為復雜,如遇故障,維修檢查的節點較多。為確保制動性良好,使車輛的動力性得以正常的發揮,所以,加強制動系日常的保修和調整工作是非常重要的。
一、車輛制動系統故障分析
(一)空氣中的水分凝結。氣壓制動是動力制動的一種主要方式,是由發動機帶動的空氣壓縮機(打氣泵)產生壓縮空氣壓力做為制動的全部動力源。因為空氣中存有水分,發動機在運轉期間,空氣壓縮機持續將空氣吸入壓縮至動力蓄能裝置――氣瓶和氣路管網內。當壓縮空氣壓力達到規定值后,壓縮空氣經調壓閥排入大氣,氣瓶和氣路管網內處于恒壓,通向氣瓶和管網內的氣體流速降低,紊流強度變弱,水分凝結存留在流動空間里。在冬季行車時,這些沉積的水分在管路和閥腔內極易凍結為冰塊阻擋了氣流的正常流動,使閥門不能正常動作,造成剎車系統失效。
(二)壓縮氣體混有機油。目前大噸位的載貨車和特種車輛如吊車、油井壓裂車的空氣壓縮機具有與發動機類似的曲柄連桿機構。通過曲柄帶動活塞連桿組在在汽缸筒內做高速往復運動,完成吸氣和壓氣的工作循環。油在空氣壓縮機內以飛濺方式,附著在汽缸壁上的機油被泵入活塞頂部,混合在處于紊流狀態的高壓氣體中隨著氣體一同被壓入氣路管網中,再與水分結合形成流動性較差的乳濁液,減少了氣體的流量,產生制動滯后的故障現象。當外界氣溫降低時,乳濁液會變的較為粘稠,造成氣路通道和閥腔堵塞,影響著車輛剎車系統的正常使用性能。
(三)氣路排污系統的維護檢修。為了避免空氣壓縮機給氣路系統充進的壓縮氣體中含有的凝結水和油造成閥件工作不正常和在冬季管線結冰產生制動失效的故障,現在大噸位的車輛不僅在氣路系統中裝配了采用自動排污的方式油水分離器,并且還在氣瓶下方安裝有手動排污閥。相關人員認為依靠氣壓卸荷就能完全達到排污的目的,而忽略了正常列檢所起的輔助作用,是一種不科學的理念。若長時間疏于維護保養和不及時主動地進行氣瓶排污,產生的油水混合物散布到氣路管網中,阻擾氣體的正常流動,極易導致制動性能下降。故障產生前期若不及時發現和有效控制,特別是在環境氣溫下降后,油水凝結會使整車制動氣路系統產生連鎖的不良反應,其危害性是巨大的。如早期遇到過一輛斯太爾卡車,在冬季因油水分離器下的自動排污閥被油水堵死不能開啟,造成分離器腔體充滿了結了冰的油水混合物,使管路堵塞,導致剎車系統失效。
二、車輛制動系統故障原因
(一)空氣壓縮機。空壓機是為整車提供壓力氣體的重要總成部件。發動機工作時,即帶動空氣壓縮機運轉。空氣壓縮機內部結構與發動機相似,也是采用曲柄連桿機構。活塞在曲柄連桿的牽引下在缸筒內做高速的往復的運動,將外界空氣吸入并壓縮排出。空氣壓縮機的是發動機系主油道的壓力油沿專設油管經空氣壓縮機曲軸和連桿內的油道曲軸、連桿和活塞銷。缸壁則用飛濺式。缸壁上的機油有一部分會竄入活塞頂部隨著壓縮空氣排進剎車系統內,屬于正常工作狀態。它不同于發動機,少量的機油會在作功的過程中被燃燒。若空壓機的缸筒、活塞和活塞環之間的相對運動產生的機械磨損,加上空氣中的灰塵,機油中的金屬雜質造成的磨料磨損導致運動表面配合間隙超出正常范圍值,那么竄入活塞頂部的機油量就會增加,加大氣路故障的多發性。
(二)油水分離裝置。油水分離裝置的作用是將壓縮空氣中所含有的水分和機油分離出來,以免腐蝕氣瓶和閥體內的橡膠件和防止冬季油水混合物凝結堵塞管線、閥門。早期車輛使用獨立的油水分離器和酒精防凍泵,防凍、防堵效果不理想。現今大多數車輛采用的油水分離器是與調壓器合制成一個總成部件,最常見的如空氣干燥器。其工作原理是將壓縮空氣的溫度降至水的凝露點,讓水和油吸附于干燥筒內干燥劑表面上,使氣體和油水分離。利用干燥筒下方的調壓閥卸荷排氣的動力過程,⑽附的油水排向大氣。它能有效地板提高剎車系統的使用性能。但經長期使用,分布在干燥劑表面的機油會降低其吸附能力,故需必要的維護。
三、車輛制動系統故障排除
(一)加強換季期間空氣壓縮機的維護。在進入冬季時,要求對空壓機進行認真檢修,減少機油的排入量。空氣壓縮機的缸筒活塞組件的配合間隙超出正常范圍值后,會使機油排出量增多。這種故障現象大多體現在空壓機蓋的出氣口有油濕痕跡。以常見的濰柴WD615系列發動機為列,其單缸空壓機的維修數據如下:
由于空壓機的吸氣口與發動機的空氣濾清器相連,所以在保養時,要求修理人員還要認真做好濾清器的清潔和密封工作,以降低機件表面的非正常磨損。
摘要:
本文介紹了ECAS的組成結構,分析了純電動公交車空壓機系統竄油引發的電控懸架(ECAS)電磁閥的故障情況,并提出了處理方案與應對措施。實踐證明,本文的改進措施達到了良好的效果。
關鍵詞:
空氣壓縮機竄油;電控懸架(ECAS);電磁閥故障;處理方案
1前言
隨著商用柒車行業的快速發展,人們對懸架舒適性的要求越來越高,電控空氣懸架系統ECAS在商用汽車上的應用也越來越廣泛。ECAS系統主要由電子控制單元ECU、電磁閥、高度傳感器等部件組成,如圖1所示。
隨著ECAS系統的推廣應用,其故障的發生概率也在不斷增多。如何在成本最小化的原則下妥善處理車輛ECAS系統的故障,成為擺在廣大工程技術人員面前的一個重要課題。上海公交運行的某型號純電動公交車,配置了電動單螺桿空氣壓縮機、電控懸架系統。在車輛投入公交運行3個月左右、行駛里程8000-10000公里的時候,開始頻繁發生ECAS電磁閥故障。主要表現為純電動車發生左側或右側車身偏斜、車身左右搖擺、氣囊無法上升或者下降等現象,氣囊無法充氣,此故障現象的發生率超過30%。經檢查發現ECAS電磁閥不能正常工作,更換ECAS電磁閥后,空氣懸架系統恢復正常工作。為盡快解決純電動公交客車空壓機系統竄油引發的電控懸架電磁閥的故障,必須通過認真的實驗和仔細的分析研究,才能找到造成空氣懸架ECAS電磁閥頻繁出現故障的根本原因。
2初步檢測
經過初步分析,判定ECAS電磁閥失效形式有以下三種情況:
(1)后橋懸架不受控制,自動升降:
(2)后橋懸架能夠上升,但無法恢復到最初高度;
(3)后橋懸架能夠下降,但無法恢復到正常高度
經檢測電磁閥充氣功能完好,排氣功能失效。解體故障電磁閥,電磁閥螺線管插頭損壞,如圖2所示;電磁閥進氣和出氣口有大量油漬,22、23出氣口密封墊腐蝕損壞,密封圈變形,如圖3、圖4所示;排氣活塞密封圈變形超出原安裝位置,導致排氣活塞卡死在閥腔內,引發電磁閥排氣功能失效,如圖5所示。
3故障分析
在初步檢測過程中,可以發現ECAS電磁閥閥體內部的橡膠閥門受到的腐蝕損壞嚴重,所以確認以橡膠閥門作為主要故障對象,作進一步分析。主要測試情況如下:
(1)橡膠閥門硬度和密度測試
對橡膠閥門硬度和密度進行了測試,測試結果見表1。經過溶劑浸泡后,橡膠閥門表面的金屬墊片在不用任何輔助工具的情況下,無法與橡膠閥門分離,符合設計要求。同時,故障件的橡膠硬度受到環境的影響,已經變得遠低于標準值。
(2)橡膠閥門耐空壓機機油測試
經過100℃情況下,336小時的浸泡后,橡膠閥門表面的金屬墊片與橡膠閥門分離,符合設計要求。同時,橡膠硬度受到環境的影響,已經變得遠低于標準值。從上述實驗中,可以發現材質為NBR90(丁腈橡膠)的橡膠閥門難以承受SINOPEC4502合成機油在高溫下的腐蝕,橡膠閥門變軟,不符合電磁閥工作要求。
(3)空壓機竄油量測試
對空壓機竄沒量進行了測試,在空壓機預熱達到正常工作溫度后,從空壓機出氣口端提取空氣樣本,使用專業測試儀器進行測試。空氣與試劑反應后明顯變色,見圖6。經過對比,發現空壓機的竄油量在30~40mg/m3左右,在標準規定的范圍內。從以上各類測試和試驗中可以看出,造成空氣懸架ECAS電磁閥頻繁出現故障的根本原因在空壓機系統。因為空壓機在工作過程中,出氣口噴出含油量較高、且溫度較高的空氣,在進入氣路系統后,對ECAS電磁閥內部的橡膠閥件造成嚴重腐蝕,最終導致了ECAS電磁閥的頻繁故障。
4改進方案
根據對故障的原因進行的上述分析,確定ECAS電磁閥故障由空壓機引起,因此,在不改變空壓機基本配置的前提下,應該對空壓機氣路系統進行改進來解決問題。為了減少整車氣路系統中的含油量,采用整改方案是:加裝油細分離器并更換加強型的空氣干燥罐。具體方法與要求如下:
(1)方法
在整車氣路系統的油水分離器之后、干燥器之前加裝油細分離器,將原車使用的干燥罐更換為加強型的空氣干燥罐。
(2)要求
1)油品不換(原車上用的是全合成油,與試驗目的關聯度不大)。
2)更換試驗車上的主要閥件:干燥器和ECAS電磁閥。
3)根據保養安排,定期對油細分離器進行排放油污及雜質的操作。
4)對加強型干燥罐的濾油能力進行檢測,并與原車使用的干燥罐進行比對。
5試驗情況
我們選定6輛車子作為試驗樣品,在加裝油細分離器并更換加強型干燥罐之后,投入公交常規線路運行。經過梅雨季節、夏季高溫酷暑及雷暴雨、臺風等惡劣環境的嚴峻考驗,當年10月底檢查發現,6輛試驗車氣路系統中的各類閥體件工作狀況良好,空氣懸架電磁閥的故障未再重復發生。同時,在對新舊干燥器、ECAS電磁閥進行拆解對比后發現,閥體內部未發現油跡;在干燥罐進氣口處有少量水和微量的油跡,說明在空壓機工作工程中,有少量水和油進入氣路系統,而在ECAS電磁閥的進氣口處比較干燥、無水無油,說明油細分離器和加強型干燥罐有效起到了濾油和濾水的作用,有效地減少了整車氣路系統中的含油量,可以在車輛上進行批量安裝。
6結論
在對車輛采取加裝油細分離器與更換加強型干燥罐等措施之后,經過8個月的實際運行,沒有再重復發生電控懸架電磁閥故障,試驗證明所采取的措施可以有效減少整車氣路系統中的含油量、消除電磁閥的故障,可以在車輛上進行批量安裝。隨后,對所有在用的純電動公交車進行了加裝油細分離器與更換加強型干燥罐的批量性改進工作,然后,車輛繼續投入公交線路運行。經過近兩年的跟蹤,ECAS電磁閥的故障已徹底消除,由于空壓機竄油引發的電控懸架電磁閥故障得到了妥善解決。
參考文獻:
【關鍵詞】級聯;輕雜質;HF;腐蝕損耗;空氣漏量
商業工廠的離心級聯由大量的離心機組成,折合成體積有數千立方米。在如此龐大的系統中,進行UF6氣體的分離時,HF、空氣等輕雜質總是和UF6氣體相伴相存的,我們可以減少輕雜質的存在,以降低輕雜質對離心機分離效果的不良影響以及對離心機本身穩定運行的不利影響,但卻無法除盡輕雜質。計算出級聯在運行過程中的輕雜質含量,對級聯的穩定運行有重要的意義。
1 級聯中輕雜質的危害
級聯中的輕雜質分子量相對工作氣體UF6分子量小很多,在離心機分離的過程中,會向精料端富集,部分分離功消耗于分離輕雜質和UF6氣體,從而降低級聯的分離效率。離心級聯對供料流中輕雜質含量有嚴格要求,即輕雜質體積含量要求達到千分之二,這是離心機長期安全運行的前提。輕雜質含量增加時,會使離心機超載,使離心機摩擦功耗增大,從而引起離心機降周。此外腐蝕損耗產生的固態產物在離心機供料、精料孔板處沉積,造成有效孔徑變小,致使離心機性能參數偏離初始值,如分流比變小、單機分離能力變小等,使得級聯負載分布發生變化,從而造成級聯的生產能力隨運行時間增長而逐年降低。
2 級聯中輕雜質的來源
在龐大的級聯系統中,輕雜質的來源主要由以下三部分組成。
2.1 供料流中夾帶的輕雜質
級聯的供料來自供取料廠房中的供料系統,在向級聯供料前,供料容器內UF6氣體必須凈化合格。凈化合格標準是:控制供料中輕雜質的體積含量≯0.2%,這是級聯中輕雜質的第一個來源(記做Q1)。
在供取料廠房,通常采用室溫凈化、加熱凈化等方式,使進入級聯的輕雜質控制在一個很低的水平。
2.2 腐蝕損耗產生的輕雜質
UF6與HF均是腐蝕性很強的氣體,能與金屬、有機物、水等發生反應,UF6與水反應會生成不易揮發的沉淀物及輕雜質,從而影響分離效果。離心機啟動投運初期,腐蝕損耗量在最初30天內較大,待100天后就基本穩定下來,約為20mgUF6/臺?24h。腐蝕損耗是級聯輕雜質的第二個來源(記做Q2)。
腐蝕損耗產生的輕雜質是不可避免的。在級聯投運過程中,嚴格按照各工序技術標準執行,從而有效降低級聯系統的輕雜質含量。在級聯運行過程中,降低廠房的濕度,減少空氣中的含水量,以降低級聯腐蝕損耗產生的輕雜質含量。
2.3 級聯連接處滲漏的空氣
級聯由大量的離心機、管道、閥門、儀表、補壓機、調節器等設備組成,它們絕大部分是通過法蘭連接的,上百萬個連接點雖然經過冷凍測量合格,但滲漏總是存在的。技術文件規定了滲漏值ΔP≤30μmHg/24h為控制標準。在安裝、真空測量時,嚴格按照技術標準執行,確保安裝質量。這是級聯輕雜質的第三個來源(記做Q3)。
在維護級聯運行的過程中,設備維修、更換時,嚴格按真空標準執行,不出現不正常的漏量,尤其要嚴防出現局部大漏現象,保證系統穩定運行。
3 輕雜質計算公式
級聯輕雜質主要來源有三個途徑,這里推導它們各自計算公式,以便計算出級聯內的輕雜質總量。
3.1 供料中夾帶的輕雜質Q1
UF6氣體與HF氣體在供料廠房的溫度和壓力條件下,認為是適用于理想氣態方程的,設輕雜質的量為n1,UF6氣體的量為n2,則有如下公式:
3.2 腐蝕損耗產生的輕雜質Q2
在這里認為級聯中腐蝕損耗掉的UF6全部與水反應生成氟化鈾酰和HF,這樣計算生成的HF比實際的量會多一些。
3.3 連接處滲漏的空氣Q3
級聯滲漏的輕雜質主要為空氣,實際上空氣中的水分也會伴隨空氣滲漏進入級聯系統,與UF6反應,在此認為空氣是(下轉第115頁)(上接第96頁)干燥的,折合到單臺離心機進行計算。單臺離心機折合成體積為12升,它包括相應連接管道在內,由狀態方程可得:
從公式(10)可以看出,級聯滲漏的輕雜質和級聯的離心機數量成正比,隨著離心機數量的增多而增大。對于一個級聯,在沒有破空操作的情況下,級聯的漏率基本是穩定的,可以通過供取料廠房,監測的空氣漏量,判斷級聯是否有漏。
4 結論
級聯系統中存在的輕雜質是不可避免的,它與工作氣體總是相伴相存,通過分析計算得出符合實際的級聯輕雜質計算公式。對于保證級聯的穩定運行由重要的現實意義。從推導的方程式可以得出以下結論:
(1)供料中所夾帶的輕雜質由供料量決定,可以通過提高供料凈化標準來降低供料中的輕雜質。
(2)腐蝕損耗產生的輕雜質和級聯系統連接處滲漏的輕雜質只和離心機的數量有關系。
(3)腐蝕損耗是級聯輕雜質的第一大來源,應重點控制,在級聯系統投入運行的各工序中,應嚴格控制技術參數,以降低級聯系統運行中因腐蝕損耗產生的輕雜質。
(4)按真空測量技術要求上限值推算,可以得出在供取料廠房監測的最高空氣漏量,高于此值則說明級聯系統真空密封遭到破壞,級聯系統存在漏點,必須進行消除。
(5)通過本文所推導的級聯輕雜質含量計算公式,可以建立自動監測級聯輕雜質系統,定量的分析和監測輕雜質含量,記錄輕雜質的變化趨勢,有利于級聯系統穩定運行。
【參考文獻】
關鍵詞:工廠空氣污染;檢測技術;指標;治理
前言:
當今社會,大氣環境的優良成本已成為保障人民群眾生活質量的有力因素,但是隨著社會的發展,我國工廠每年平均排放的二氧化碳已經高達1800余噸、排放的煙塵和粉塵也都高達1100余噸。城市工廠生產作業所造成的污染物已經成為城市大氣污染重要因素。在工業生產過程中產生的SO2、SO3和NO2等物質,經排放混入空氣后會對城市居民的健康造成不良影響。如果工廠所排放的粉塵等污染物的直徑比5μm還要小,在經過長期漂浮后,能夠很輕易的被人類吸入體內。基于上述情況,進行改善工廠所帶來的大慶污染問題已經變得刻不容緩,所以,現階段急需在工業發展的同時,及時的進行工業生產中的空氣進行檢測工作。從而有效排除其他影響因素,嚴格遵循大氣污染實際情況,按照相關規定進行對大氣的治理工作,始終從科學、可持續發展的角度出發,合理、有效的進行采取檢測和治理措施,從而優化人類賴以生存的大氣環境。
1.空氣污染
空氣污染指數(AirpollutionIndex,簡稱API),是將常見的幾類污染物進行簡化形成概念性指數值的單一形式,可分級表示不同空氣的污染程度以及質量狀況。可以用于研究城市工廠在一段時間內空氣污染情況,和下一階段的變化趨勢。其中主要造成污染的空氣污染物有:煙塵、總懸浮顆粒物、可吸入懸浮顆粒物(浮塵)、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、臭氧、揮發性有機化合物等。中國計入空氣污染指數的項目暫定為:二氧化硫、氮氧化物和總懸浮顆粒物。
2.工廠大氣污染類型
2.1二氧化氮排放
根據《環境空氣質量標準》的修訂要求,在第三次修訂后二氧化氮的二級標準年日均值已經從80mg/m3改為40mg/m3。由衛星監控數據可知,二氧化氮排放越多的地區,其經濟往往越發達,該地區的工廠數量相比其他地區相對較多。在我國,二氧化氮污染程度最為嚴重、污染面積最大的地區為東部沿海地區,這些經濟發達、工業水平較高的地區,同時隨著相關產業的不斷發展,大量的生產加工使得空氣污染情況不弱反增。另外,根據國家環保部門對空氣污染情況的通告,僅今年來,就氮氧化物、二氧化硫、氨氮、化學需氧量排放量的整體檢測結果來看,其他污染物有下降趨勢,但氮氧化物排放量卻整體上升了6.17%,這也是由于工廠所排放的污染物中,二氧化氮所占比例較大所造成的。
2.2顆粒污染物
以2011年我國環境保護部門進行的環境調查為例:現階段,有55.8%的城市PM10的濃度在70μg/m3~100μg/m3之間,又有19.7%的城市其PM10濃度出現了大于100μg/m3的情況,我國PM1的正常值在0μg/m3~100μg/m3區間內,也就是說在我國19.7%的城市中PM10的含量嚴重不合格。但如果以國家環境空氣質量標準進行劃分,我國中部和東部大多數城市PM10濃度已經出現二級超標的問題,而僅有西南部少數經濟不發達城市符合環境了二級標準,這主要是由于加工生產行業在我國經濟發展中占有很大比例,經濟發達的中部和東部地區具有較多的生產工廠,這些工廠在生產過程中所排放的顆粒污染物,使得臨近城市,空氣環境變差。而東南部地區由于身處內陸,經濟發展遲緩,生產工廠并沒有大量開辦,但這樣的城市在中國僅占2%不到。在工廠生產、加工過程中所產生的廢渣、廢氣中含有較多顆粒物污染物,如果不進行及時的檢測和治理,在經濟發展過程中,PM10中細顆粒物比例對越來越高。
3.空氣污染物檢測分析
在進行空氣污染物檢測時,采集空氣樣品會受到采集地點風向、溫度等環境因素的影響,有可能會造成最后所檢測出的污染物含量常在檢測下限之下,同時,工廠的空氣組成成分比較復雜,所以檢測人員在進行采集空氣樣品和選擇檢測方式時,需要謹慎進行。
3.1樣品采集
根據工廠空氣樣品的不同,在進行空氣采集時,可以選擇進行全空氣采樣或捕集空氣采樣,同時空氣采樣動力的差異,又可將采樣工作分為主動采樣以及被動采樣。
進行全空氣采樣需要使用金屬罐進行空氣樣品的整體采集,這樣可以在采集過程中,避免吸附劑采樣的穿透和分解,同時又可以對其種類進行分析。使用的采集容器包括Summa金屬罐和Silco金屬罐以及Tedlar袋。從而可以實現樣品全空氣采集,并且可以不用使用熱解析以及溶劑解析技術,所進行采集的空氣樣品也可以重復性的進行檢測、分析。使檢驗工作更加具有穩定性,不用再進行現場校準工作。但是采用全空氣采樣同樣,存在一些缺陷,例如:采集過程中還不能更加準確的排除非目標化合物,在使用Tedlar袋進行樣品采集時,其樣品保留時間不可大于24~48h,同時全空氣采集需要比較高額的前期投資和技術支持。
采用捕集空氣采樣法,需要借助捕集劑進行采樣。其中最常用的為固體吸附劑,這一方法將利用活性炭、硅藻土等物質的吸附作用,對空氣進行采集工作。整體吸收效率較高、性能穩定,并且采集方法便利、儲存和運輸工作適應性較強。在進行工廠地區的空氣污染物檢測樣本采集工作中,固體吸附法適應法使用頻率較高。
被動采樣法是利用空氣擴散原理,同時借助3M徽章式采樣器,進行空氣采集工作。這一方法較為簡單,操作過程較為輕便,主要是由于所采用的采用器具為徽章式,其具有半透膜和180mg活性炭板,總體積較小,重量較輕、采集時攜帶也比較便利,只需要利用呼吸帶持續采樣,就可以進行空氣采樣工作。
3.2樣品檢測
利用氣相色譜法進行檢測空氣成分,是現階段檢測工作中最常使用的一種,具有一定的先進性。其選擇使用的檢測器,不再是價格較高的氫火焰離子化檢測器(GC-FID),改用氣相色譜-質譜聯機的四極質量檢測器(GC-MS)進行空氣成分的檢測工作。在應用過程中,檢測人員會在載氣的推動下,將混合物在色譜柱上進行分離工作,再各自進入氣相色譜-質譜聯機的四極質量檢測器(GC-MS)內進行檢測工作。通過這一方式,可以檢測出工廠生產區域內的絕大多數的空氣成分,這也是目前檢測工廠大氣成分最為有效的方法之一,其對于復雜物質的分離測定具有絕對優勢。
離子色譜法進行對空氣中含有的無機物進行檢測,可以一次性的分析出空氣多種組成成分,在進行檢測時,需要先把無機物轉變為離子溶液,從而再將色譜柱內的離子進行分離,利用離子種類差異中的電導率差異進行檢測,從而完成工作。
進行檢測工作,還需要在工廠內部確定固定的檢測點,通過檢測技術,對其空氣污染物污染情況進行明確。下文以我國中部某城市工廠檢測數據為例,進行分析:
通過成分檢測,可以得出廠區具體空氣成分組成,以廠區東(一車間)為例,二氧化硫日均值為0.017mg/L,氮氧化物日均值為0.003mg/L,PM10日均值為0.114mg/L,根據已經得出的數據,進行推算該廠區的空氣污染情況。根據PM10的實測濃度(0.114mg/L)進行計算可以得出:
從而得出PM10的污染指數為82;
其它污染物的指數分別為I=17(SO2),I=2(NOx)。從而得出廠區東(一車間)的空氣污染物指數為:
檢測結果為:廠區空氣質量程良性,主要污染物為PM10。
4.工廠大氣污染控制策略
4.1煙塵治理技術
針對大氣污染較為嚴重的廠區,需要及時對污染情況進行治理,其中可采用煙塵治理技術,在這一技術的應用過程中,主要可使用到機械除塵器和過濾式除塵器。其中,機械除塵器可以利用機械力(重力、離心力)將空氣中漂浮法粉塵狀物體進行分離,進而對工廠地區的空氣進行凈化,其去除率為50%至80%,主要治理5μm以上的塵粒,并且在治理過程中具有一定的經濟效益。而過濾式除塵器,在治理空氣污染過程中,可直接對直徑1μm的塵粒進行祛除,其整體除塵總效率較高,經驗證,最高時可達到100%的除塵率。
4.2二氧化硫治理技術
利用二氧化硫治理技術進行治理,主要可采用重油脫硫法,這一方法利用加氫脫硫催化的方式,將重油中存在的硫化物分子的碳硫鍵進行斷裂,從而將其轉換為簡單固體化合物或其他其他,使得污染物更為容易的從重油中進行分離。
結束語:
進行工廠空氣污染檢測工作時,要根據空氣污染物的特征和特性,注意好空氣采樣過程中細節性問題,避免使得空氣成分的出現改變,保證空氣污染物檢測的可靠和準確公路。檢測人員需要在空氣污染物檢測技術應用中表現出較高的專業水準的同時,還要更多的該地區工廠以往檢測數據的情況,盡最大努力將空氣環境改良做到最好,最大程度的保證工廠地區的空氣質量安全。針對在工廠生產過程中主要出現的空氣污染物問題,要及時的檢測和解決,避免空氣安全隱患,制定出有實用價值的大氣治理方案。從而保證工廠空氣污染物檢測和治理技術的現實意義,保證我國大氣環境的安全,維護工廠生產人員和周邊城市居民的身體健康。
參考文獻:
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關鍵詞:油氣;回收;經濟性分析
中圖分類號:F253.9 文獻標識碼:A
隨著我國國民經濟的不斷向前發展,石油生產和消費以每年5%~10%的速度快速增長,2011年我國原油產量達20 364.51萬噸,成品油中汽油的產量為8 141.1萬噸。石油及其產品在我國的能源結構中占有相當的比重,中國已經發展為生產和消費石油的大國。但是,我國的油氣回收工作遠遠落后于發達國家,而由于油氣損失對石油資源所造成的浪費,對環境所造成的影響和對安全生產帶來的潛在危害已經引起了人們的重視。自20世紀80年代開始,油氣回收技術在我國得到不斷深入的研究,取得了一些成果,也積累了一定的經驗。
1 油氣回收技術
油品蒸發時所排放出的是由油氣與空氣所構成的混合氣體,油氣回收的關鍵技術就是進行油氣與空氣的分離。目前在我國應用較為廣泛的油氣回收技術主要有:吸附法、膜分離法、冷凝法以及吸收法。
1.1 吸附法油氣回收技術,在儲運過程中產生的含烴氣體通過填充有吸附劑的吸附器,其中的烴類被吸附劑吸附,伴隨吸附過程會釋放出熱量。吸附過程在常溫常壓下進行,吸附劑達到一定的飽和度后,需進行再生,吸附劑再生可以采用蒸汽再生或減壓再生,再生過程中脫附出的油氣再用油品進行吸收,伴隨解吸過程會吸收熱量。氣體吸附分離成功與否,極大程度上依賴于吸附劑的性能,吸附劑應具有以下性能:①高度的選擇性;②巨大的內表面積;③可再生性;④較低的水分吸附量;⑤具有一定的機械強度和物理性能;⑥吸附顆粒大小均勻;⑦良好的化學穩定性;⑧價格合適,原料充足[1]。目前吸附劑一般選用活性炭,新鮮活性炭20℃時飽和油氣吸附率為34%,30℃時為30%。吸附分離的優點是可以使尾氣濃度控制在很小的指標內,但缺點為進口濃度難以達到很大(從而影響處理量),否則吸附熱效應將很明顯。
吸附法是油氣回收行業的主要工藝流程之一,在20世紀70年代的美國開始應用,現已在世界范圍內廣泛應用,該流程相對簡單并且回收效率很高,適用于汽油油氣的回收。圖1為美國喬丹公司的吸附法油氣回收工藝流程。
1.2 膜分離法油氣回收技術,膜技術回收油氣的原理是利用高分子膜材料對油氣分子和空氣分子的不同選擇透過性實現兩者的物理分離。油蒸氣/空氣混合物在膜兩側壓差推動下遵循溶解擴散機理使得混合氣中的油蒸氣優先透過膜得以富集回收,而空氣則被選擇性地截留,從而在膜的截留側得到脫除油氣的潔凈空氣,而在膜的透過側得到富集的油氣,達到油蒸氣/空氣分離的目的。與吸收、吸附及冷凝法油氣回收相比,膜分離氣體混合物是一種更簡單有效的技術,尤其是許多性能優異的高分子膜和無機膜開發成功,使膜法氣體分離成為更有效、更經濟的新型分離技術。
在氣體膜分離過程中,必須除去油氣中可能對膜產生損害的物質,在進入膜分離器之前必須將游離的液體(油等重烴類)、烴類(芳烴、鹵代烴、酮類物質是醋酸纖維素膜的良溶劑)等都除去[1]。因此在膜分離單元上游必須安裝用于前處理的分離和過濾設備,以除去游離的液體、固體粒子和有害物質。此外若單獨采用膜技術,則投資過高,經濟效益較差,采用膜技術與其它技術藕合的工藝,如目前油氣回收采用最多的工藝流程集合了冷凝/壓縮、吸收、膜分離、變壓吸附等工藝,可以充分發揮各技術的優點。圖2是南京歐科公司的膜法油氣回收工藝流程。
1.3 冷凝法油氣回收技術,冷凝法油氣回收方式是利用烴類物質在不同溫度下的蒸汽分壓差異,通過機械制冷,降低油氣溫度,使烴類物質蒸汽分壓達到飽和狀態,而逐步冷凝成液態的一種油氣回收方法。儲運過程產生的含烴氣體,通過低溫冷凝冷卻,其中的油氣被冷凝下來,該方法適用于高濃度油氣的回收。根據凈化氣體中烴的含量要求不同,冷凝溫度通常在—70℃~—170℃之間。
冷凝法回收裝置的冷凝溫度一般按預冷、機械制冷步驟實現,預冷器是一單級冷卻裝置,其運行溫度在油氣各種組分的冷凝溫度之上,使進入回收裝置的油氣溫度從環境溫度降到4℃左右,使油氣中的大部分水蒸氣凝結為水而除去,使進入低溫冷卻器的氣體狀態穩定,可減少回收裝置的運行能耗。油氣離開預冷器后進入機械制冷系統。機械制冷系統一般分為兩級,油氣經過一級冷卻器冷卻到約—45℃,再進入二級冷卻器冷卻到約—70℃,經過一、二級冷卻可以使大部分油氣冷凝為液體回收,如需要更低的冷卻溫度,就需要在機械制冷之后聯接液氨制冷,此時油氣回收可達99%[2],但同時回收能耗將急劇增加。冷凝法工藝流程比較簡單,但由于在低溫下操作,對于制冷設備及裝置選用的制造材料要求比較嚴格,操作要求、能耗及投資都比較高。圖3是江蘇惠利特公司冷凝吸附法油氣回收裝置工藝流程圖。
1.4 吸收法油氣回收技術,吸收法是分離混合氣體常用的操作方法之一,依據混合氣體中的各組分在同種溶劑內的溶解度或化學反應活性的不同,而對混合氣體進行分離。吸收法油氣回收方法主要有常溫常壓吸收法與常壓冷卻吸收法。對于處理高濃度、大流量的油氣有一定的優勢,如要控制吸收法回收系統尾氣中的油氣濃度達到很低的水平,吸收塔的高度則可能很高,從而增加了投資及運行費用,另外吸收劑性能的優劣很大程度上決定了吸收的效率,常用的吸收劑有汽油、煤油、輕柴油、SOVUR、AbSFOV—97等[3],由于吸附技術和膜分離技術都無法直接形成油料產品,通常選擇吸收法作為回收手段。圖4為吸收法油氣回收工藝流程。
目前所使用的油氣回收裝置大多是以上兩種或三種技術的融合,這樣回收效率更高,能耗也更小。
【關鍵詞】煤粉鍋爐;低氮燃燒;氮氧化物;空氣分級燃燒
能源與環境是制約人類發展的重要問題。兼顧能源工業的發展和環境保護的需要,是中國這樣一個產煤大國可持續發展的重要課題。由于電廠長期燃燒高水分褐煤,以及煤種煤質不穩定等多重原因,導致鍋爐燃燒排放氮氧化物值一直很高,因此,控制氮氧化物的排放量是迫切需要完成的工作。這需要采用良好的爐內低氮燃燒方式,抑制氮氧化物的生成。在鍋爐的尾部煙道加裝脫硝裝置,把粉煤燃燒形成的氮氧化物轉化成無害的氮氣和有用的氮肥。
1.國內外氮氧化物的控制現狀
目前國內外控制氮氧化物排放的主要技術可分為燃燒前、燃燒中和燃燒后脫硝。燃燒前脫硝難度大、成本高、處理程序較復雜,應用較少,尚需開展更多研究。燃中脫硝是指抑制氮氧化物在燃燒過程中的生成量,主要包括空氣分級燃燒、燃料分級燃燒、低過量空氣燃燒和低氮氧化物燃燒器。根據的生成機理減少氮氧化物生成量的方法主要有三種,即降低反應區內氧的濃度、縮短燃料在高溫區內的停留時間、控制燃燒區溫度。燃燒后脫硝是指把燃燒生成的氮氧化物通過一定方法還原成為氮氣,分干法和濕法兩種,干法有選擇性催化還原、選擇性非催化還原、非選擇性催化還原、活性炭吸附法、分子篩、聯合脫硫脫硝方法及等離子體法等;濕法分別有采用水、酸、堿液吸收法、吸收還原法和氧化吸收法等。燃燒后脫硝由于技術成熟性、投資成本、脫硝效率及運行操作等原因在火電廠應用較多的是SCR、SNCR技術,但數SCR技術。
2.氮氧化物形成機理與控制原理
2.1煤燃燒過程中的氮氧化物形成機理
一般的燃煤鍋爐燃燒溫度下,煤燃燒生成的氮氧化物中,一氧化氮占90%以上,氧化氮占5%~10%,而一氧化二氮只占1% 左右。因此控制氮氧化物的產生,主要就是抑制一氧化氮和二氧化氮的生成。煤粉燃燒過程中產生的氮氧化物三種類型。空氣中的氮氣被高溫氧化而生成的熱力型氮氧化物、燃料中的含氮化合物在燃燒過程中發生熱分解繼而進一步氧化生成的燃料型氮氧化物以及空氣中的氮與燃料中的碳氫離子團反應而生成的速度型氮氧化物。煤粉在燃燒的過程中,氮氧化物的產生量與燃燒方式及燃燒條件的關系最為密切。煤種品質,如燃料煤中氮的質量分數和煤粉中的揮發分等;爐內燃燒溫度;過剩空氣因子α;煤粉以及燃燒產物在爐內高溫燃燒區的停留時間;煙氣中氧氣、氮氣、烴類、氮氫化合物及一氧化碳的體積分數。根據燃燒試驗數據分析,燃燒溫度以及燃燒中的氧氣的供應量對氮氧化物的生成起主要的作用,即在劇烈的燃燒氧化反應下,燃燒溫度和過剩空氣因子是抑制氮氧化物成的主要因素。
2.2空氣分級燃燒技術
在煤粉鍋爐中,燃燒室的燃燒溫度不超過1400 ℃,從熱力型氮氧化物形成機制來看,該條件下熱力型氮氧化物的生成量很少,抑制燃料型氮氧化物的生成才是控制氮氧化物的主要手段。燃燒過程分為三個階段,即燃料的預熱階段、著火階段和燃料氣化結束后固體剩余物的燃盡階段。在煤粉的著火階段,由于燃料發生劇烈氧化,燃燒溫度迅速提高,燃料因熱解而產生大量的揮發分,容易快速生成燃料型氮氧化物。此時若氧氣富余,根據氮氧化物形成機理,燃料中的氮將迅速轉化成一氧化氮; 若氧氣供應不足,則氮氣的形成得到強化,從而抑制了一氧化氮的形成。爐內空氣分級燃燒技術就是根據這一原理,通過改變送風方式,控制鍋爐內空氣的分布,使得過剩空氣因子α小于1,煤粉在著火階段處于缺氧狀態,在燃燒器出口和燃燒中心區域形成還原性氣氛,從而降低氮氧化物的生成量,未燃盡的炭粒則在爐膛上部的燃盡區與燃盡風混合并完全燃燒,其中燃盡風由主燃空氣分流而來,并通過爐膛上部的燃盡風噴口噴入燃盡區。
3.低氮燃燒技術改造技術方案的選擇
3.1燃燒器型式選擇
對于低氮燃燒改造方案,燃燒器型式的選擇是一項關鍵技術之一。總體來講,是被廣泛應用的燃燒器型式,主要集中在水平濃淡燃燒器和垂直濃淡燃燒器這兩大類。水平濃淡燃燒器能實現水平方向的煤粉濃淡分離,具有射流偏向爐膛中心、徑向卷吸能力強、“風包煤”效果明顯等特點;垂直濃淡燃燒器能實現垂直方向的煤粉濃淡分離,在燃燒組垂直方向布置上,可實現“濃濃-淡淡-濃濃”的布置方式,能夠形成燃燒區宏觀的濃淡分離效果。對于燃燒器型式的選擇,還要注意濃淡分離效果。以及合理的分離比例與相關參數,是確保低氮燃燒的關鍵所在。
3.2邊界風的設置
由于電廠鍋爐大多屬于四角切圓燃燒方式,且燃燒煤種多有變化,應考慮設置邊界風,使得水冷壁區域的煤粉濃度得到有效降低,氧濃度提高到最大,有利于提高水冷壁的氧化性氣氛,防止火焰多度吹向水冷壁,弱化水冷壁結焦傾向。水平濃淡燃燒方式,能設計采用偏置周界風,而對于垂直濃淡燃燒方式,常常設計采用附壁射流貼壁風。二者在設置邊界風的理念中,都充分考慮水冷壁結焦弱化的思想。邊界風的設置涉及邊界風噴口尺寸、邊界風風速與風率等參數,同時還要考慮邊界風與燃燒器噴口的匹配等問題。
3.3 OFA噴口選擇及SOFA風設計
原有鍋爐燃燒系統中常常設OFA噴口,能否利舊使用,也是低氮燃燒技術改造過程中要重點考慮的一個問題。主燃燒器上層 OFA 噴口常常反切,以削弱爐膛氣流旋轉,減小爐膛出口煙溫偏差,效果較為明顯。如果原 OFA 噴口尺寸、以及風速風量設置與低氮燃燒技術改造方案有沖突的情況,也可將其封堵或改造利用。將較大比例的二次風(SOFA)布置在燃燒器的上部,實現鍋爐燃燒的空氣分級燃燒技術,不僅能夠控制氮氧化物的生成,同時能夠保證爐膛燃盡區進一步完全燃燒從而降低飛灰可燃物的含量,維持鍋爐燃燒效率。SOFA 風的存在,在于形成燃盡區。燃盡區的位置與大小是 SOFA 風設計的關鍵,SOFA 噴口標高、SOFA 噴口組數與層數、SOFA 風風速與風量比例等參數應該被設計者重點考慮。
4.結語
綜上所述,國內電廠能源利用現狀和鍋爐煤粉燃燒產生的氮氧化物排放情況不容樂觀,電廠管理者應該明確氮氧化物排放的危害和控制排放的重要性。對電廠鍋爐低氮燃燒技術改造方案應該再三斟酌,充分考慮方案選擇過程中需要考慮的眾多因素,從而確保電廠達到氮氧化物排放量最低的效果。 [科]
【參考文獻】
[1]胡蔭平.電站鍋爐手冊[M].北京:中國電力出版社,2005.260~365.
1真空變壓吸附制氧技術原理及組成
真空變壓吸附制氧技術是一種新型的從空氣中制取富氧的技術,真空變壓吸附(VPSA)是一個近似等溫變化的物理過程,它是利用氣體介質中不同組分在吸附劑上的吸附容量不同而產生的氣體分離,吸附劑在壓力升高時進行選擇性附,在壓力降低至負壓時得到脫附再生。公司使用的真空變壓吸附分子篩制氧設備是以潔凈空氣為原料,經空氣過濾器進入羅茨鼓風機,升壓至45kPa左右,出口氣體溫度約50℃,經過換熱器進行冷卻,使溫度降到35℃左右,再進入已經再生完畢處于工作狀態的吸附器。在吸附器內,空氣中的水分、二氧化碳等極性分子氣體經過氧化鋁、脫水劑被吸附,干燥空氣再通過分子篩后空氣組分中的氮氣組分被分子篩吸附分離,氧氣在吸附器頂部富集進入氧氣平衡器,純度(93±3)%的富氧通過調節閥穩壓處理進入緩沖罐,緩沖罐中的富氧壓力在10~15kPa,緩沖罐出口富氧經過氧氣壓縮機升壓達到所需的壓力要求,高壓富氧氣冷卻后通過氧氣儲罐再送至用戶。為獲得連續穩定的產品氧氣,真空變壓吸附分子篩制氧設備設置兩只吸附器,交替產氧,一只吸附器產出氧氣時,另一只吸附器處于抽真空再生狀態,吸附器在真空泵作用下抽至-55~-60kPa,排出的富氮組分經過消音處理排至室外,大大提高了制氧效率和氧的純度。真空變壓吸附制氧設備主要由鼓風機系統、真空泵系統、儀表氣系統、氧氮分離系統、氧氣平衡系統、氧氣增壓系統、電氣儀表控制系統等部分組成。
2控制系統組成
控制系統采用SIMATICS7-300PLC集中控制系統,主站采用CPU314C-2DP,通過PROFIBUS_DP現場總線上掛接兩個從站ET200M實現了整個制氧站的自動控制,控制系統在線檢測現場設備的壓力、溫度、電機電流、氧氣純度、流量等模擬信號,所有設備由PLC的編程語言實現自動控制,通過電氣轉換控制氣動閥的開關,同時對鼓風機、真空泵、增壓機進行聯鎖保護。上位機監控畫面通過PROFIBUS_DP現場總線連接方式與WINCC編程軟件進行組態編程(見圖1),主要由制氧機流程圖、儀表參數設定、歷史曲線畫面、儀表報警畫面、班組消耗報表、日常維護記錄等畫面組成。操作員可以通過WINCC上位機畫面監控各種設備運行狀態,用戶也可以在上位機設置或更改控制參數,以及通過報警畫面提示處理各類設備故障。整個控制系統只由一個操作員站兼作工程師站、一個繼電器柜和一臺UPS電源組成。控制站和操作員站采用市電和UPS雙電源冗余供電方式,對于突發斷電可實現控制系統和現場儀表電源的無擾動切換,大大提高了PLC控制系統運行的穩定性和可靠性。S7-300硬件配置主要由數字量輸入模塊6塊、數字量輸出模塊2塊、模擬量輸入模塊4塊、模擬量輸出模塊1塊等組成。
3VPSA邏輯控制原理
VPSA主要邏輯控制采用STEP7的部分功能塊進行編程控制。根據生產工藝的要求結合STEP軟件功能,所有控制回路采用PID控制算法進行閉環控制。通過控制站輸出信號控制相關的執行機構及時調整被控對象的變化。
3.1鼓風機壓力控制回路鼓風機作為整套設備的進氣動力部件,通過檢測出口的壓力值,控制系統采用PID單回路控制方式,通過氣動調節閥穩定了出口壓力。為氧氮分離系統提供合適的正壓氣源氣體,將對之后的系統穩定有效工作起到重要的保證作用。
3.2真空泵壓力控制回路分子篩吸附達到動態飽和狀態之后必須進行解吸再生,分子篩在負壓真空狀態下有更好的解吸再生效果,通過檢測吸附塔壓力,實時調節氣動調節閥開關大小,穩定排氣口壓力,在VPSA中真空泵系統是整套系統的重要部分。
3.3儀表氣壓力控制回路在VPSA系統中,氣動調節蝶閥在自動控制切換過程均需要0.5MPa左右儀表氣源作為氣缸驅動力,制氧站的壓縮空氣進氣管道上安裝有壓力變送器和氣動調節閥門,實時調節進氣壓力,為系統提供穩定的能源。
3.4氧氮分離控制回路氧氮分離裝置主要由兩個交替工作的吸附塔和氣動切換蝶閥、氣動可調節蝶閥、手動蝶閥等部件組成。根據沸石分子篩對空氣中氮氣、氧氣分子的吸附容量不同,在正壓吸附和負壓脫附過程中實現氧氮分離,而正壓吸附與負壓脫附過程由PLC控制站編程控制,實時控制電磁閥的打開與關閉,同時真空泵根據設定的壓力值及時抽排出氮氣和其它無用的組分氣體。
3.5氧氣平衡回路氧氣平衡罐和氧氣緩沖罐是減緩吸附塔壓力波動過大和穩定產品氣壓的主要措施;質量流量計可顯示瞬時和累積氧氣流量,便于計量和管理;氧氣純度分析儀可在線監測、顯示氧氣純度,并輸出信號給電氣控制系統,當檢測到的氧氣純度低于下限設定值時發出聲光報警,并自動放空不合格氧氣;壓力傳感器監測輸出氧氣的壓力,并輸出信號給電器控制系統,按照既定控制方案,自動控制機組的啟停和相關閥門的開關。
3.6氧氣增壓控制回路氧氣增壓裝置是由氧氣專用蝶閥、氧壓機等組成,其主要作用是對產品氧氣進行增壓達到用戶用氣壓力并輸送給氧氣儲罐。氧氣儲罐組件由氧氣儲罐、球閥、壓力表、安全閥等組成,其主要作用是貯存部分產品氧氣,保證氧氣的穩定輸出,當因意外情況造成設備停機時的短暫供氧,防止供氧系統突然癱瘓。
4設備故障報警
4.1分子篩位報警信號設備在長期使用中,吸附塔內分子篩有一定下沉,在壓緊氣缸的同步壓緊作用下可保證分子篩不粉化,當氣缸導向桿正上端落在距導向套約15mm處時,通過光電檢測開關發送低位信號給PLC,控制系統發出聲光報警信號,提示操作工停機添加分子篩。
4.2氧氣純度報警信號若生產的氧氣達不到純度要求時,控制系統將發出聲光報警提醒操作工放空不合格氧氣。若不合格氣體連續排空時間超過1h,則說明設備運行異常需要檢修,在聯鎖狀態下控制系統自動卸壓后停機。
4.3氧氣壓力報警信號若生產的氧氣壓力低于控制設定值時,同時氧氣調節閥到達最大開度無法調節時,控制系統將發出聲光報警并提示操作員打開備用氣源。
5VPSA故障
5.1聯鎖停機(1)換熱器冷卻水壓低于0.1MPa聯鎖停機。(2)進制氧站壓縮空氣壓力低于0.4MPa聯鎖停機。(3)#1、#2增壓機排氣壓力高于16kPa、排氣溫度高于160℃聯鎖停機。(4)油溫度超過70℃聯鎖停機。(5)鼓風機、真空泵出口壓力高于16kPa、主油箱溫度高于160℃聯鎖停機。
5.2非聯鎖停機當VPSA裝置運行中出現下列現象時系統雖不聯鎖停機,但出于對設備的保護,運行人員應盡快停止VPSA裝置的運行。(1)壓縮機及鼓風機電機發出不正常的響聲。(2)電控儀表設備有不正常情況。(3)壓縮機出現嚴重漏油和漏氣。(4)安全閥持續開啟,總排氣壓力持續超過其規定值。(5)冷凍水突然中斷或供水不足。(6)壓縮機出現異聲。
關鍵詞:工作場所 空氣 化學物質 檢測 方法
一、我國工作場所空氣中化學物質檢測方法現狀及取得的成績
近年來,為了維護勞動者權益,保護勞動者身體,我國的相關部門出臺了很多政策標準,對了解勞動者暴漏在工作場所空氣化學物質的濃度有了數字化的硬性要求。無論是技術還是法規都取得了很大的進步,陸續修訂了《工作場所有毒物質測定標準測定方法》、《化學物質測定方法》等國家標準,使可能存在于工作場所空氣中的二百余種化學物質有了明確的檢測規程,這就使我們的空氣檢測工作正式進入了正規,做到了數值上的硬性要求檢測中的方法規范。
二、工作場所空氣中化學物質檢測方法
工作場所空氣中化學物質檢測方法總體分為兩部分,一是空氣取樣(也叫做采樣),二是進入實驗室階段,采用設備與方法對取樣進行試驗檢測。
取樣是否標準是否具有很高的科學性與樣品的收集器皿是具有重要關系的,我們必須根據取樣的不同環境不同樣品選取適宜的器皿。在取樣過程中有以下器皿是經常使用到的,各種吸附劑管和吸收管,還有部分取樣需要使用濾料。像有機氣態取樣多采取硅膠管,因為有機氣態屬于極性化合物,那么非極性的氣體物質取樣澤要求使用活性炭管。還有些氣溶膠態類的化合物,這時應使用濾料取樣。還有氣溶膠與氣態的混合化合物,需使用管類和濾料兩種器皿。吸附液、聚氨醋泡沫塑料也都是取樣的常用器皿。空氣取樣最常用的還是管類(活性炭管與硅膠管),因為極性與非極性兩種化合物都使用的管類取樣,具有效率高、解吸快、價格低等優勢。固體吸附劑是具有一定的優勢的,對于需要長時間取樣的工作場所就必須使用固體吸附劑,這樣可以模擬勞動者和工作空氣接觸的真實狀態,得出最科學的取樣值。
選擇固體吸附劑取樣時應該考慮時間因素與穿透容量參數,涉及到穿透容量的固體吸附劑應該做穿透試驗。方法如下:利用標準氣或試驗用氣。當然了配氣是一項復雜繁瑣的工作,有很高的技術含量,更多的測驗員以自行配置氣體進行實驗。取樣時也需要考慮空氣中帶檢測物質的存在狀態,這個問題很重要,很多待測物質以兩種形態存在于空氣中,這就需要我們采用兩種采集器皿。隨著科技的發展,富集取樣被方法學研究所提倡,直接取樣已逐漸被淘汰。
空氣取樣有很多布點方法,如網絡布點法,同心圓布點法。這種布點方法適用于空氣中有多個化學物質,而且化學物質的分布比較均勻的情況。將監測區域地面劃分成若干網絡方格,采樣點設在兩條直線的交叉點處,或方格的中心。網絡格劃分越小時,監測結果越接近真實值,監測效果越好
如圖1(a)。同心圓布點法主要用于多個化學物質構成的化學物質群,或污染集中的地區.先找出污染群中心,以此為圓心在地面畫若干個同心圓,再從同心國中心畫出若干條放射線,而放射線與同心圓文點為采樣點.同心圓的半徑通常為4m, 10m, 20m, 40m,從里向外各圓周布點數為4個、8個、8個、4個,主導風向的下風口應多布采樣點
如圖1(b)。
三、空氣中化學物質檢測的方法學
科技高度發達,檢測空氣中化學物質的儀器更加先進,技術也更為成熟。接下來我們將詳細的討論一下空氣中化學物質檢測最主要的一種方法學——色譜法。
1.氣相色譜法
工作場地不同于生活場地,會因為工作性質環境產生很多具有很揮發性的郵寄化合物。對于這樣的有機化合物是應該采取氣相色譜法的,現階段很多方法學研究人員把注意力集中在這一點上。氣體或蒸氣分子在固體表面由于范德華力或化學鍵力的作用。發生的濃縮現象稱為吸附。分子在流動相和固定相之間進行吸附脫附相互交替的過程叫做吸附色講過程,由于是以氣體為流動相,所以叫做氣固吸附色譜(簡稱氣固色譜)。這種吸附色講的理論墓礎就是吸附理論。各種氣體在吸附劑上由于吸附平衡常數不同而實現分離。反之,根據氣體在吸附劑上的色譜行為就能研究吸附劑的表面物理化學性質和催化性質等。
2.氣相色譜一質譜聯用
空氣中化學物質的分析中定性定量分析較好解決,但是還有部分是復雜的混合成分,采用采用經典方法不僅耗時費力,而且常得不到滿意的結果。氣相色譜一質譜(GC-MS)聯用技術的問世為此提供了有力的武器。
眾所周知,在混合物的分離方法中,氣相色譜是一有力手段,具有簡便、快速、高效、高靈敏度、高分辨率、易于實現自動化等特點,但作為一種鑒定方法尚有不足,特別利用保留時間作定性指標是很不可靠的。而在鑒定方法中,質普儀卻是一種很好的鑒定工具。
對于單一成分純化合物,質普法不僅檢測靈敏度高,而且能迅速地提供有關分子結構和組成方面的寶貴數據。
3.液相色譜法
液相色譜法是以固態或液態物為固定相,以液體為流動相的色潛法的總稱。液相色潛法的目的是為了分析和制備。因目的不同,其操作方法也隨之而異。液相色譜法按固定相擔體的形式分類,大體可分為柱色講、紙上色譜和薄層色譜。高速液相色講法在柱色譜法中,能夠不使分離條件變壞而縮知洗脫時間。通常在1小時之內即可完成幾種組分的分離。
四、光譜法
光譜法中有三種常用的分析方法,即光光度法、原子吸收光譜法和原子熒光光譜法。在上世紀六十年代,提出了一種ICP分析法,它的優勢在于迅速對多種元素做出定性分析,并且非常準確。
關鍵詞: 噴油式螺桿空壓機; 主機排氣; 常見故障;防治措施
中圖分類號:F325文獻標識碼: A
前言
隨著科學技術的不斷進步和機械制造水平的提高,越來越多的氣動設備運用到各種生產過程中,從而提高企業的生產效率。因此,噴油式雙螺桿空壓機作為生產企業的主要動力設備,其運行狀態直接影響企業的生產狀況。一旦空壓機維護不當,在運行時就會出現各種異常現象和故障,嚴重影響設備的使用壽命以及企業的生產效率。
1 噴油式螺桿空壓機油氣分離原理
下面簡要介紹一下噴油式雙螺桿空壓機的工作原理:噴油式雙螺桿空壓機主要包括主機、冷卻與系統、油氣分離系統、氣量調節以及電氣控制系統。主機由 1 對陰、陽轉子以及殼體構成。在壓縮空氣的過程中,殼體壁上的噴嘴不斷將冷卻油噴入壓縮腔內,壓縮中產生的熱量 80% 被冷卻油帶走,冷卻油隨壓縮空氣一起排出機外,通過分離、冷卻、過濾后可循環使用。噴油式雙螺桿壓縮機的油氣分離分2個階段進行,即粗分離階段和精分離階段。(1)粗分離在油分離器中完成,油氣混合物通過排氣管進入油分離器后,較大油滴由于重力作用沉降落入油箱得以分離; 較小油滴和氣體一起在分離器內旋轉,通過離心作用將油滴甩向筒壁,經由筒壁流入油箱,實現離心分離; 更小直徑的油滴在分離器內經過機械碰撞后,在筒壁上集聚下來,流入油箱得以分離。經過粗分離后,油氣混合物中 99% 以上的油被分離掉。(2) 精分離即凝聚吸附。經粗分離后,含有少量油的混合物體在油分離器芯中進行精分離。油分離器芯由 2 層同心纖維圓筒組成,油氣混合氣經過油分離器芯時,油吸附、凝聚在纖維圓筒上,外層的油液滴落回到油箱里,內層的油液通過重力作用流到油分離器芯底部,然后在壓差作用下經回油管回到壓縮機進氣口。經過精分離后,壓縮空氣的含油量大大降低。
2 常見故障診斷及處理方法
2. 1 主機排氣溫度過高
一旦排氣溫度超過預置的保護溫度值,空壓機上的超溫報警自停開關會動作,并引起停機故障噴,一般其排氣溫度在70 ~95 ℃范圍內。
( 1) 常規零部件檢查。常規檢查一般按先易后難的順序進行。①油過濾器。雙螺桿空壓機的油過濾器具有較高的精度,濾芯極易堵塞,導致主機供油不足,排氣溫度過高。可采用專用工具將油過濾器卸下來,認真檢查濾芯是否含有污物,若濾芯臟則應及時進行更換。②冷卻風扇。冷卻風扇是風冷機組的關鍵部件,可對油冷卻器及空氣后冷卻器實施強制散熱。風扇作為動力源,可使處于機殼和外部空間之間的冷卻風進行循環流動,提高機器的散熱效果。一旦風扇停止轉動,空壓機的排氣溫度在一定時間內就會達到報警自停水平。鑒于冷卻風扇面積大、葉片細長、剛度較差、易變形等特點,需要經常對其進行檢查,必要時加以調整。③冷卻器。油冷卻器和空氣后冷卻器作為主要散熱器件,必須定期進行清洗。冷卻器外表面的污垢主要是冷卻油以及灰塵形成的油泥,而冷卻器多由翅片管制成,夾在翅片間的油泥難以清除,采用低壓蒸汽噴洗除污效果較好; 冷卻器管內的污垢主要是油循環過程中所產生的積炭,一般用專用清洗劑進行循環沖洗,直至積炭完全去除。
( 2) 壓力開關檢查。雙螺桿空壓機的主機排氣壓力由壓力開關設定,一旦壓力開關損壞或鎖緊器鎖不嚴,受機器振動影響,易使設定值發生飄移,造成排氣壓力超過限定值,進而引起機組排氣超溫。
( 3) 溫控閥檢查。溫控閥為三通閥,在空壓機冷卻啟動時,可使油繞過冷卻器,直接噴入主機,實現油溫快速上升,以防壓縮空氣中的水蒸氣在油分離器中凝結。當油溫上升至65℃后,溫控閥會隨著油溫的升高而將主回路逐步打開,通過調節流經油冷卻器以及旁路的油量比例來控制油溫,確保空壓機的噴油溫度保持在最佳點; 若溫控閥失靈,則油可能不經油冷卻器而直接噴入主機,油溫無法降低,造成排氣溫度高而停機。停機后,應首先檢查油冷卻器進入排油管的溫度,若溫差不大,則應對溫控閥進行檢查。溫控閥可能出現的故障: ①閥芯上的熱敏彈簧不能隨著油溫的變化而正常動作; ②閥體磨損,動作不到位,無法正常工作。要根據實際情況及時修復或更新。
( 4) 斷油電磁閥檢查。若機組長期采用自動啟停方式工作,因頻繁啟停,斷油電磁閥極易發生損壞,致使主機因供油不足或是供油中斷而引起機組排氣超溫。
2. 2 主機進氣口返油
空壓機停機后,冷卻油從主機進氣口噴出,這一現象即為進氣口返油。引起這一現象的原因主要有以下幾方面。
( 1) 壓縮空氣倒流故障。壓縮空氣只有通過主機排氣管才能倒流回主機,為防止壓縮空氣倒流,排氣管上設有逆止閥。但該閥長期使用時,會造成閥芯磨損,密封失效,導致壓縮空氣倒流,帶動主機轉子反轉,將油液從進氣口壓出。處理方法是解體逆止閥,詳細檢查閥芯和密封,一旦出現損壞,則應及時更換。
( 2) 斷油電磁閥故障。斷油電磁閥屬常閉電磁閥,其作用是停機后將油路切斷,防止油液從分離器進入主機。一旦斷油電磁閥未能完全關閉,在壓力沒有徹底卸載的情況下,油液就會經由油箱流入主機,發生進氣口返油故障。為此,需要經常對斷油電磁閥進行檢查,一旦發現損壞應及時更換。
( 3) 排放閥未泄放。在停機的過程中,應打開排放閥釋放油分離器和油過濾器內的壓力,如果排放閥損壞,不能起到排氣降壓的作用,再加上斷油電磁閥關閉不嚴,將導致油液進入主機后從進氣口噴出的現象。要經常對排放閥進行認真檢查。
2. 3 主機排氣含油量超標
空壓機排氣含油量超標不僅會降低氣體的潔凈度,污染設備,而且會增大油耗,增加生產成本。排氣含油量出現超標時,可從以下方面著手檢查。
( 1) 檢查油箱油位是否過高。若油箱油位過高,進入油箱中油氣混合氣分離時會產生較高流速,高速氣流會把油卷入壓縮空氣中,導致空壓機排氣含油量超標。所以,要嚴格控制油箱中的油位。
( 2) 檢查油氣分離濾芯。油氣分離濾芯使用年限與冷卻油的污染程度及流經油氣分離芯的油量有密切關系。長期運行時,冷卻油中的灰塵、金屬磨屑等雜質會堵塞油氣分離濾芯,造成濾芯兩側壓差增大,流速增大,甚至導致分離濾芯被擊穿,完全失去分離功能。因此,應對油氣分離濾芯進行定期檢查,若出現濾芯堵塞或損壞則及時更換。
( 3) 檢查最小壓力閥開啟值。最小壓力閥的作用: ①確保機組油循環時需要的最小壓力; ②杜絕管網中高壓氣體倒流回油分離器現象; ③確保油分離器前后壓差不致過大,氣體速度不會過高,達到油氣分離的效果。如果開啟壓力過低,則會造成油氣分離器濾芯前后壓差增大,氣體流速提高,將聚集在壁筒上的油液帶走,導致排氣含油量增大。
2. 4 主機排氣壓力偏低
主機排氣壓力偏低主要由進氣不足、排氣泄漏等原因引起,需要從以下幾方面檢查。
( 1) 空氣過濾器。由于長期的使用,空氣過濾器很容易被灰塵堵塞,致使空壓機進氣量不足,排氣壓力偏低。對空氣過濾器進行定期檢查,如果表面較臟,則應及時進行更新。
( 2) 進氣調節器。一旦進氣調節器不能正常開啟或開度不夠,也會導致進氣不足、排氣壓力偏低。應經常對進氣調節器進行檢查,根據實際情況進行修復或更換。
( 3) 排氣管路。卸載閥和排放閥是排氣管路上常發生泄漏的部件。由于這2個電磁閥頻繁動作,極易造成閥片磨損,發生漏氣。經常檢查卸載閥和排放閥,一旦發生漏氣,必須及時更換。
結束語
噴油式雙螺桿空壓機作為現代企業主要的動力設備,一旦在運行過程中發生故障,不僅會影響到設備的使用壽命,而且還會降低企業的生產效率并會帶來巨大的經濟損失。對空壓機在運行中出現的故障進行準確診斷并加以治理,才能保證其安全可靠運行,更好地為企業服務。
參考文獻: