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公司论文

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  关于化纤厂酸站芒硝结晶系统的调查,研究和蒸汽喷射泵真空系统的设计分析
  一、论文结论:
  冷却水的进水温度达到30℃或以上,芒硝结晶系统,特别是南方的芒硝结晶系统,主要问题是,产能下降,运行不稳定,腐蚀问题。原因是:
  A、空气量小了。
  B、水环泵能力不够。
  C、水冷凝器不合理水流量不够,水冷凝器当然就不合理了。
  D、进入蒸汽喷射泵的空气、水蒸气的量的数据。
  E、国内对加入空气的真空系统,同时冷却水的进水温度达到30℃或以上的这个系统,研究不够。包括蒸汽喷射泵不合理。
  特别指出:现在的蒸汽喷射泵,是存在设计缺陷的。


  二、论文的部分数据结论。
  本研究报告,对酸站芒硝结晶系统,在冷却水进水的设计温度达到34-35℃,进行了系统分析研究。这是国内、外的对冷却水进水的设计温度达到34-35℃,做系统分析研究。是国内对结晶系统进行分析的研究报告。
  蒸汽喷射泵的设计数据分歧很大,我们经过3年研究,同时以7.5吨/时芒硝结晶系统数据为基础,设计了九江二期的12吨/时芒硝结晶系统,经过半年的运行,证明是成功的。


  1、研究结论的数据部分结论。
  冷却水的进水温度,设计要求是34℃。2018年7月18日,公开我们的结晶系统研究数据,供参考。
  下面是7.5吨/时芒硝结晶系统数据(进行了一点点技术保密,根据国内的实际,数据基本准确),专门标注在下面,请指教。
  1、进入ED1蒸汽喷射泵的蒸汽流量:建议控制在45kg/h之内。
  2、进入ED2蒸汽喷射泵的蒸汽流量:建议控制在40kg/h之内。
  注意:请承包商计算一下:通过加硫酸,上面这两个数据能不能达到,你们计算是多少。还能更少吗。
  3、进入ED1和ED2蒸汽喷射泵的空气总流量:建议分别控制在40kg/h之上。
  建议:承包商的相关设计,保证上面满足上面的3个数据要求。
  4、ED1、ED2蒸汽喷射泵的排出压力是8.5KPa左右。其中ED1的吸入压力是2 KPa左右---监控数据。
  ED1、ED2蒸汽喷射泵的排出压力,如果是小于8.5KPa,不行,看看水冷却器的出水温度是37度左右,就知道。
  5、ED3蒸汽喷射泵的排出压力是13KPa左右。如果是10KPa,明显不对。
  6、水冷却器的出水温度,建议是37度左右,水流量75吨/时。现在的是35吨/时,这是计算的2m/s的进水速度。所以,水冷却器全部需要大改。如果多加硫酸,是不行的,腐蚀严重,系统不稳定。
  7、显然ED1、ED2、ED3蒸汽喷射泵,是需要改的。有上面这些数据,其它的大家知道,可以设计计算到,不啰嗦了。


  三、缘起
  为了设计好酸站芒硝结晶系统的蒸汽喷射泵,下定决心进行了一系列研究,研究时间3年多一点,现在就研究的想法和思考,报告大家,供大家参考。
  蒸汽喷射泵的设计原则是:在系统差的技术条件下,达到设计要求和目标。结晶系统,也应该是执行上面这个设计原则,所以,本研究从此开始进行。
  说明:酸站芒硝生产,主要是两个系统:一个是结晶系统-----真空系统;另一个是干燥系统。这里研究结晶的真空系统。
  1.赛得利江西一期,从印尼搬迁过来的酸站芒硝结晶系统和原丹东芒硝结晶系统。它们有一个共同点:都是冷却水的进水温度低于30℃。
  我们查一下印尼的平均气温和高气温,也查一下丹东的气温可以发现,冷却水进水温度都是低于30℃的。(现在国内外所有的设计文献,都是冷却水进水温度小于30℃。)
  2.中国南方,夏季高温时间长,现在冷却水进水的设计温度达到34-35℃,大家知道,在所有的蒸汽喷射泵设计文献中,没有讨论过冷却水进水温度高于30℃的情况。
  3.冷却水进水温度达到30℃以上,我们从事蒸汽喷射加热器、汽水混合器研究的知道,此时水蒸气和这个30℃以上的冷却水直接混合,比30℃以下的冷却水直接混合是要困难一些的,如果里面有空气并随着空气量的增加难度更大。
  4.由于冷却水进水温度高于30℃,同时蒸汽的工作压力提高了,这是和引进设备的两个明显差别,就引发了一系列问题。


  1.原来国外进口的酸站芒硝结晶系统,只适合于冷却水进水温度小于30℃的应用场合,换句话说,这个国外进口结晶系统,在冷却水进水温度达到30℃以上,特别是34-35℃以上,是需要进行改造、完善的。
  2.现在国内运行的酸站芒硝结晶系统,存在严重的设计缺陷。在中国南方的夏天高温季节,其缺陷表现很明显,用过的都知道。
  今天可以肯定的说:这个系统,从结晶罐上面的K1、K2、K3、K4开始,一直到液环泵,都不同程度的存在和设计能力不相应的设计缺陷,其中缺陷明显的,是水冷却器、水环泵其它的认真研究,也是可以知道存在设计缺陷的。蒸汽喷射泵,当然肯定有设计缺陷。说明:我认真细致的反复研究了原来德国的ED1、ED2、ED3蒸汽喷射泵。同时研究了有代表性的江西二期的蒸汽喷射泵和系统。
  江西二期的蒸汽喷射泵小,腐蚀大一些。江西二期的结晶系统,我们认为,虽然节约了蒸汽,但是腐蚀严重,运行维修量大,是不科学的。需要考虑这个系统的运行效益。
  蒸汽喷射泵,现在改变比较大的是江西二期的蒸汽喷射泵,其次是九江二期,九江一期2018年才制作的蒸汽喷射泵。其它的,例如四川的,山东的,算不上改变。对国内提供结晶系统蒸汽喷射泵的制造厂家,他们制造的蒸汽喷射泵,我们全部研究了一下。
  3.这里,我们感谢山东丰特、南通雷龙等等单位,进行的大量工作和贡献。


  四、设计缺陷导致的运行问题
  蒸汽喷射泵的设计原则是:在系统差的技术条件下,达到设计要求和目标。
  结晶系统也应该是执行这样一个设计的原则。
  以下这几个运行问题,是比较明显的,特别是在夏天高温季节。
  1.在夏天高温季节(当冷却水进水温度达到34℃或以上),产能下降明显,真空度稳定性差,腐蚀更厉害。蒸汽喷射泵和结晶系统的设计原则是:在系统差的技术条件下,达到设计要求和目标。所以,现在是没有达到设计原则,严格的说:产品不合格。请参考美国的设计文件。很明显,系统不稳定,产能下降,这些是和水冷却器、液环泵的设计缺陷有很大的关系,和蒸汽喷射泵、空气加入量、硫酸合理加入量、合理的真空度,有一定的关系。
  2.系统腐蚀严重。这是和冷却水不够,水冷却器等等的设计缺陷,有很大的关系。
  3.系统蒸汽用量比较大。不要过分强调节约蒸汽,过分节约蒸汽,整体效益不好。采用硫酸,本身就是节约蒸汽、冷却水。国内没有比较好的研究硫酸量和蒸汽吸收量的关系。这个研究,确实有一定的技术研究困难。国内需要继续努力。
  4.只能简单的依靠增加硫酸量来调节真空度,而越加硫酸,真空度越不稳定,同时不能有效的降低真空度,这从一个侧面证明,这个系统存在严重的设计缺陷。增加硫酸量,是有限度的。如果多了,就抽吸进入蒸汽喷射泵,为什么?请自己思考思考。
  5.有的结晶系统甚至出现“结疤”现象,例如江西二期。


  五、设计缺陷举例
  虽然涉及核心技术,稍微保密一下算了,为现场工人的健康、安全服务。
  1.空气搅拌喷嘴和空气加入量设计缺陷。我们认为,国内没有充分认识到空气的夹带蒸汽挥发和加快结晶的作用。如果我们研究空气、夹带水蒸汽图表,就可以有所了解。 空气不仅仅是搅拌作用。
  2.蒸汽喷射泵的设计数据差错,包括:真空度、排出压力,也包括芒硝结晶温度选择,等等。这里面有一个沸点问题。
  3.硫酸合理加入量,加入量和水蒸气含量的关系和计算。
  4.蒸汽喷射泵的设计缺陷。

  包括
  A 抽吸量(水蒸气、空气等,这是其中的一个关键数据。)、抽吸压力、排出压力。
  B 结构设计,数据计算选择。
  5.水冷却器出水温度选择,冷却水流量,内部结构。我们到赛得利的现场测量了ED1、ED2后面的水冷却器的出水温度,很高很高,45℃左右,很不合理。我们认为,在34-35℃的冷却水温的情况下是不适宜的。
  6.液环泵的能力,包括系统的压降等等。很明显,液环泵的能力不够。一句话,需要对整个结晶系统的运行机理进行分析研究,特别是需要研究在34-35℃的冷却水条件下,如何确保结晶系统温度运行。
  7、当然,还有其他的一些问题。细节,细节。近来某结晶系统运行不大好,我电话了解了一下其他方面的数据,我可以肯定问题在一些什么地方。做结晶系统不容易,有很多细节,需要处理啊。 一些技术问题得不到好好交流,没有深入的研究,不行。
  8、特别说明一下抽吸压力:  相对于以前的水冷,酸冷,有一个酸冷装置。应该有点差别。
  9、这个系统,有几个互相严重影响的数据,增加了设计难度。


  六、一些改进和完善
  因为结晶系统,一直存在运行问题和设计缺陷,所以,我们进行了一系列的调查、研究,同时进行改进完善。这三年,湖南师为(原长沙水泽)对赛得利江西一、二期,赛得利九江(原龙达)一期的各套结晶系统进行了多次现场调查了解,温度测试,使用问题了解,做了一些改进和完善工作。为九江二期12吨/时产量的芒硝结晶系统,设计了蒸汽喷射泵系统,并进行了较大的改进。同时,提供了相关技术参数。2018年5月又对九江一期新增的一套7.5吨/时蒸汽喷射泵进行了大胆的改进和尝试。与此同时我们也对宜宾丝丽雅、恒天海龙等进行了调查和蒸汽喷射泵设计改进工作。


  七、建议和感谢
  这个系统,需要由专业的承包商,蒸汽喷射泵设计单位,使用方一起合作,认认真真,多方面的系统的交流、分析、研究,是可以完全做好的,也可以完全达到国外的设计水平的。同时需要各方深入现场调查研究,对这个系统进行多面的,系统的深入分析研究。湖南师为只能做好自己力所能及的一些工作和建议。有了很多朋友的技术支持和帮助,在此致敬意。戴托感谢你们。

  八、设计数据需要研究把握的。湖南师为认为,这些设计数据,需要深入研究:
  1.K1、K2、K3、K4空气搅拌喷嘴是多大?加入空气量是多少?如何保证?
  2.与K1、K2配套的硫酸加入量是多少?量是多少?合理量是多少?能吸附掉多少水蒸汽?与K3、K4配套的硫酸加入量是多少?量是多少?合理量是多少?能吸附掉多少水蒸汽?
  3.水冷却器水流量,分别是多少?压降多少?内部结构?
  4.真空度,ED1、ED2各多少?排出压力,等等。
  5.水环泵能力、参数。


  九、冷却水的进水温度问题和研究本来是想好好写写,因为设计任务多,没有时间,不写了。
  十、蒸汽喷射泵设计,看看国外的资料好。有些说明分析,国内文件是没有的。需要研究日本、美国、德国、苏联的设计文件。不学习,不研究,一些问题是不知道的。
  十一、酸站“蒸汽喷射泵”的常见产品缺陷和缺陷出现的位置。酸站蒸发和结晶用“蒸汽喷射泵”,其中的一部分,因气体含有“硫酸”等腐蚀成分,所以,与通常的“蒸汽喷射泵”缺陷有很大的不同。这里主要研究产品的容易破坏的地方。


  ⑴酸站“蒸汽喷射泵”产品的常见缺陷。从现场调查情况看,真空度和吸入量,没有出现什么问题,酸站蒸发和结晶用“蒸汽喷射泵”的缺陷主要表现在:
  ① 结晶1(ED1)、结晶2(ED2),因为气体含有酸性成分---硫酸,腐蚀、损坏很厉害,主要表现为穿孔、开裂。严重的,使用半年不到, 就要进行维修,甚至更换。
  ② 结晶3(ED3)、结晶(ED),因为腐蚀轻微,几乎不出现什么故障。
  ⑵ 酸站“蒸汽喷射泵”常见缺陷出现的位置。
  A、从赛得利的二个公司酸站“蒸汽喷射泵”的现场看,腐蚀、损坏(穿孔、开裂)主要出现在“蒸汽喷射泵”的混合段和扩压段,缺陷主要表现为裂纹、穿孔这二种。
  B、另外,在赛得利其中的一个公司,发现“蒸汽喷射泵”的吸入口和出口的密封面接口,也出现了严重的腐蚀、开裂。
  (3) 酸站“蒸汽喷射泵”的图片。在赛得利二个公司酸站的“蒸汽喷射泵”现场,我们拍摄了腐蚀、开裂的蒸汽喷射泵图片。从蒸汽喷射泵图片,我们可以看到:腐蚀、开裂的情况。图一是ED3蒸汽喷射泵的图片,制造材料是904L ,图二个图是ED1蒸汽喷射泵的图片,制造材料是哈氏C-276。

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  十二、湖南师为---长沙水泽公司设计制造的“蒸汽喷射泵”的图片
  为了解决蒸汽喷射泵的使用寿命问题,湖南师为---长沙水泽公司进行了一系列研究改进,效果是满意的。下面是湖南师为---长沙水泽公司设计制造的ED1、ED2蒸汽喷射泵的图片。


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