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制氮机(制氧机)高原试机

我国幅员辽阔,不同地方的气候、温度和海拔
高度相差很大。多变的外部环境,对小型移动式制
氧制氮车的正常工作会造成很大影响,也给操作带
来了许多特殊性。本文结合KL.15A型制氧制氮车
在3575m高原的启封、试车,将高原环境对制氧制
氮车正常工作的影响及操作要点做一简述。
1 高原环境对制氧制氮车正常工作的影响
1.1 高原低气压的影响
(1)高原空气稀薄,空压机的排气压力及排气
量会受到影响。受空压机压缩比的限制,空压机的
排气压力会相应的降低,气量有所下降。根据当地
大气压力,操作人员需要调整空压机的自动升压和
卸载压力,使其最大压缩比不超过设计值(16),
从而保证螺杆压缩机不受损坏。如果当地的大气压
力过低(如在海拔3700m以上),在压缩比最大承
受能力下仍不能够满足建立工况的要求,则需另用
增压装置对空压机进El空气进行预增压,以增加进
气压力,保证空压机排气压力和气量能维持制氧制
氮车的正常工作。
(2)大气压力的降低也影响透平膨胀机的安全
工作。一是该制氧制氮车的膨胀机采用风机制动,
大气压力的降低,导致制动风机的进气量减少,使
其制动效果降低,膨胀机的转速随之升高。膨胀机
的设计最高转速为62000r/min,高原工作时有可能
超速。二是膨胀机的轴承气由空压机的排气通过减
压器减压后提供,由于空压机排气压力降低,减压
后轴承气压力会相应下降,有可能满足不了膨胀机
的使用要求。
另外,由于高原空气稀薄,电器的散热问题也
应引起足够的重视。该制氧制氮车的电器大部分通
过空气散热,电器散热效果差,可能会引起电器局
部过热。
1.2 高原昼夜温差大的影响
(1)环境温度变化大,会使预冷机组出口的空
气温度变化相应增大,从而引起进塔空气的温度波
动,影响工况稳定。
(2)昼夜温差大也会引起加工空气量的变化,
影响工况的稳定。
2 操作要点
2.1 开车前的准备工作
在高原环境下,机器正常运转,在很大程度上
取决于这项工作的正确进行。因此,在制氧(氮)
前,除认真细致地做好《使用维护说明书》中规定
的各项准备工作外,针对高原环境对设备正常工作
的影响,还应重点做好以下工作。
(1)调整螺杆压缩机的卸载压力和自动升压压
力。制氧制氮车要建立起制氧工况,必须要有足够
的空气量。通过流程推算,考虑压缩空气的沿程阻
力引起的压力降, 需要空压机的排气压力为
0.916MPa。例如在3575m高原,测量当地的大气压
力为0.0658MPa(A),要满足空压机排气压力要
求,空压机的压缩比需要14.9。考虑到压力波动
对工况的影响,应留有余量。设计时设定卸载压力
为0.98MPa,此时的压缩比为15.9, 自动升压压力
为0.86MPa。所以,试车前要根据当地的大气压力
计算并调整好空压机的自动升压和卸载压力。
(2)空压机运转前,应清除空压机空气过滤器
中的粉尘。拆下分子筛吸附器出口处的过滤器,清
除过滤器内的分子筛粉末,并清洗干净,尽可能减
少压缩空气的沿程阻力,使空压机出口到精馏塔之
间的压力降不超过0.5~0.6MPa的正常范围,从而
保证进塔空气压力符合工况要求。
(3)采取措施,防止膨胀机因超速而损坏。为
保证膨胀机运转时不超过最高转速,应增加制动风
机的进气量。该制氧制氮车在风机后安装了1个消
声器,可通过拆除消声器以减少阻力,来达到增强
制动效果的目的。通过实践,采取这一措施可以降
低转速约2000r/min。另外,在启动膨胀机前要检
查轴承气压力是否在0.5~0.6MPa范围内。若低于
0.5MPa,则要调整减压阀,使轴承气压力达到工
作要求。
(4)环境温度太高时 在大功率的电器设备附
近配置电风扇,加速空气的流通,以增加散热效‘
果。为保证电控箱的正常工作,应根据环境温度的
变化,及时通过车载空调来调节操作室内的温度。 -
2.2 运行时的操作要点
(1)在启动阶段,因膨胀机进口压力和气量下
降,膨胀机的制冷量会受到影响,这给精馏塔冷量
积聚带来一定的难度。因此,应关闭污氮气旁通阀
V5,将加工空气全量送入精馏塔, 以增加膨胀机
的制冷量,加快塔内冷量的积聚,缩短启动时间。
当然,也应保证膨胀机不超速运转。
(2)为缩短氧产品纯度的调整时间,当主冷液
氧液面缓慢上升至7~8cm时,就可调整纯度。若
在液氧液面上升至15cm才开始调整氧产品纯度,
会增加调整的时间,从而延长启动时间。
(3)启动阶段结束,进入液氧工况时,有关参
数为:进塔空气压力在0.9MPa以上,塔内压力保
持在0.32~0.34MPa之间,膨胀机出口温度保持在
一190oC左右。
(4)液氧工况转液氮工况按正常操作顺序和方
法进行, 相关数据控制如下:进塔空气压力
0.9MPa左右,塔内压力保持在0.68~0.75MPa。
(5)液体工况转气体工况时,要注意缓慢打开
V102阀(压缩空气进冷量回收热交换器阀),调节
好V101阀(加工空气进板翅式换热器阀)、V102
阀(加工空气进高压换热器阀)的开度,使进塔空
气温度不发生较大波动。冷量回收热交换器出口的
空气温度应控制在一130℃ ~一150℃ 的范围内。
(6)高原试车因产品产量比较低,气体工况时
要相应关小液氧进液氧泵阀V12,并降低液氧泵转
速,调节变频器频率在20~35Hz之间;或者液氧
泵间歇工作,以防缺液而损坏液氧泵的缸套柱塞。
3 结束语
高原的特殊环境,对制氧制氮车的正常运行会
产生一定的影响,但只要根据高原的特点,预先做 ·
好相关工作,在操作中密切注意压力、温度及转速
的变化,并及时调整,在优先保证产品纯度的前提 .
下争取产量,制氧、制氮操作可以顺利进行。