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關鍵詞:中水回用;濃縮倍數;計算方法
中圖分類號:C32 文獻標識碼:A1 濃縮倍數介紹
1.1 節水量和濃縮倍數的關系
現在從節約水資源的角度看以下補充水量M占循環水量R的百分比M/R與濃縮倍數N的關系,以及每提高一個濃縮倍數時節約的補水百分比(以占循環水量的百分比表示)
(M/R)/N與濃縮倍數N的關系。
呼和浩特石化公司1#循環水場設計能力為13500m3/h,向一聯合裝置、二聯合裝置(除加氫改制)、硫磺回收及輔助設施供水,冷卻塔進口與出口的水溫分別是40和28℃,當濃縮倍數N分別是1.5-10.0時的補充水量M和排污水量B以及補充水量占循環水量的百分比M/R列于表1中。計算方法如下:
1.1.1 循環水補水量按公式M=E+D+B計算:
式中:M為循環水場補充水量,m3/h;E為蒸發水量,m3/h;D為風吹損失水量,m3/h;B為排污水量,m3/h。
1.1.2 蒸發水量按公式E=R*CP*T/r計算:
式中:CP為水的熱容量,Kj/kg·℃,(4.187);T為冷卻塔溫差,℃;r為水的蒸發潛熱,Kj/kg,40℃是2401;R為循環水量,m3/h。
1.1.3風吹損失量按公式D=R*0.05%:
式中:D為風損失量,m3/h。
1.1.4總排污水量按公式BT=E/(N-1)計算,排污水量B=BT-D:
式中:BT為總排污水量,m3/h。
由以上公式計算出的不同濃縮倍數下冷卻水運行參數M、B、M/R、(M/R)/N的計算結果列于表1中:
1.2濃縮倍數的選擇
從表1可以看出:
1.2.1隨著循環水濃縮倍數N的增加,補水量M和排污水量B都不斷減少,因此,提高循環水的濃縮倍數可以節約水資源。
1.2.2每提高一個濃縮倍數單位(N=1),但每提高一個濃縮倍數單位所降低的補充水量的百分比(M/R)/N隨濃縮倍數的增加而降低,當N提高到4.0以上時,再進一步提高濃縮倍數,節水效果不明顯。如濃縮倍數由4.0提高到5.0時,節水量僅占循環水量的0.17%,由此,一般循環水系統的濃縮倍數通常被控制在2.0-4.0比較理想。
2濃縮倍數的監測
2.1單一補水循環水濃度的計算
對于用單一補水的循環水系統日常運行時,我們通常是根據循環水中某一組分的濃度或者某一性質與補充水中的某一重組分的濃度或者某一種性質之比計算循環水的濃縮倍數N。即:N=CR/CM
式中:CR為循環水中某一組分的濃度或者某一則分的性質;
CM為補充水中某一組分的濃度或者某一則分的性質。
對于用來監測濃縮倍數的組分濃度或者性質的要求是:它們只隨濃縮倍數的增加而成比例地增加,而不受運行中其他條件(加熱、曝氣、投加水處理劑、沉淀或者結垢等)的干擾,通常選用的組分濃度和性質有:氯離子濃度、鈣離子濃度、鉀離子濃度、含鹽量和電導率。在循環水系統運行過程中,通常要加入氯、次氯酸鈉等去除水中的微生物,此時,循環水中會引入額外的氯離子,使濃縮倍數偏高;同時不少循環水系統在運行過程中容易結垢,尤其在高硬度、高堿度和高濃縮倍數時,用鈣離子濃度計算的濃縮倍數結果往往偏低;用含鹽量和電導率計算濃縮倍數比較簡單,但是處理藥劑的加入會使水中的含鹽量和電導率增加,會使整個系統的循環水濃縮倍數的測定產生較大誤差。而大多數鉀離子的溶解度較大,在循環水的運行過程中又不會從水中析出,鉀離子的水處理劑比較少,所以用循環水中的鉀離子濃度與補充水中鉀離子濃度之比計算濃縮倍數N時受到的干擾比較小。即:N=〔K+〕R/〔K+〕M
2.2中水回用循環水濃縮倍數的計算
2.2.1中水
所謂中水是相對于上水(自來水)和下水(污水)而言的,是指污水經處理后,達到規定的水質標準,可在一定范圍內重復使用的非飲用水。
隨著經濟社會的發展,水資源越來越緊缺,存在的水污染日益嚴重的問題,污水超標排放和任意排放使城市周圍的地表和地下水源受到嚴重污染,水質惡化使可供利用的水資源急劇減少,部分城市出現污染型缺水,因此中水回用在經濟上顯得尤為重要。
2.2.2多種補水循環水濃縮倍數的計算方法
中水回用循環水系統后,循環水系統的補水往往由單一補水變成了復雜補水。以呼和浩特石化公司循環水場補水為例,該循環水場補水為新鮮水和中水,兩種補水中的用于計算濃縮倍數的有效組分或者性質存在明顯差異,這樣會給循環水場的濃縮倍數計算帶來一定困難。
由于循環水系統不同水源的補水量是變化的,因此應采用補水量加權計算的方式計算系統的濃縮倍數。對復雜補水的循環水系統,以不同水源計算所得的濃縮倍數差別很大。以2011年7月某一天的數據為例,以新鮮水計算的濃縮倍數為5.02,以中水計算的濃縮倍數為1.36,而實際的濃縮倍數為2.16,更接近于以中水計算的濃縮倍數,這取決于新鮮水和中水補水量的比例,這期間中水的補水量大于新鮮水的補水量(中水補水量:81.8m3/h,新鮮水補水量39.3m3/h)。因此,濃縮倍數計算方法應該同時考慮新鮮水和中水的補水量。計算公式應為:
濃縮倍數N=循環水CR×總補水量/(新鮮水補水量*新鮮水C新+中水補水量×中水C中)
結論
濃縮倍數是循環水系統運行情況的綜合指標,并非越大越好。一般循環水系統的濃縮倍數通常被控制在2.0-4.0比較理想。由于除鉀離子以外的其它濃度或者性質存在著不同程度的缺點,因此用鉀離子測定出來的濃縮倍數較接近實際值。針對有不同水質作為補水的循環水系統,應采用補水量加權計算的方式計算系統濃縮倍數,這樣所得的濃縮倍數更能反應系統的實際運行狀況。
【關鍵詞】中水;循環冷卻水;緩蝕;阻垢;殺菌
1.概述
隨著城市水資源的緊缺,越來越多的生活污水和工業廢水經深度處理后用于循環冷卻水的補水[1]。中水特點為:水質復雜,懸浮物含量高,營養物質豐富。廢水經深度處理后回用于循環冷卻水系統,對系統最大的潛在危害在于中水中有害離子含量較高,隨著循環水的不斷濃縮,這些有害離子含量將成倍增加,系統腐蝕和結垢的潛在危險增大。在工業循環冷卻水處理中,補水水質的要求,直接影響對其設備的腐蝕及結垢,而水質與緩蝕阻垢劑、殺菌劑的選用又密不可分。
目前大量的研究主要側重于中水深度處理的工藝的探討研究或集中于廢水的深度處理單元的研究,沒有中水做為循環冷卻水補水的化學處理方法。本文根據目前已使用中水的循環水系統作為研究,調整藥劑,優化加藥方式,提出全新的解決中水作為工業循環冷卻水給設備帶來的腐蝕結垢問題。
2.藥劑制備與化學處理方法
2.1復合阻垢緩蝕劑的制備
原料以重量份數配制:聚環氧琥珀酸9-11份、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸18-22份、雙1,6亞己基三胺五亞甲基膦酸19-21份、自制阻垢分散劑25-35份、苯駢三氮唑1-3份,去離子水9-28份組成;
(1)自制阻垢分散劑的制備,由馬來酸酐480-510份、磷酸二氫鈉溶液200-230份、引發劑100-120份,去離子水290-310份、丙烯酸178-185份組成;制備:將去離子水、馬來酸酐經泵吸入反應釜中,開啟攪拌,至固體全部溶解;將丙烯酸、磷酸二氫鈉溶液、引發劑依次滴入反應釜中,滴加時間2.8-3.0小時,溫度在60-70℃;全部滴加完畢,溫度控制在68-72℃,繼續攪拌3-4小時,冷卻至室溫,得到透明粘稠液體為阻垢分散劑,其固含量為30-50%;
其中磷酸二氫鈉溶液是指45份次磷酸二氫鈉溶于155份無離子水中制得溶液;引發劑是指10-15份過硫酸鉀溶于100份無離子水中制得。
(2)復合阻垢緩蝕劑的制備:按上述的原料和重量分數,先將聚環氧琥珀酸加入2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸中,置于容器內,混合均勻,依次加入雙1,6亞己基三胺五亞甲基膦酸、自制阻垢分散劑、去離子水,攪拌25-35分鐘,保持溫度在20-35℃,然后加入苯駢三氮唑,繼續攪拌30-60分鐘,保持溫度在20-35℃,即得復合阻垢緩蝕劑;
2.2 微生物控制
微生物控制為氧化性殺菌劑、非氧化性殺菌劑、生物分散劑相結合的處理方法。氧化性殺菌劑為二氯異氰尿酸鈉或三氯異氰脲酸或溴氯二甲基海因,優選溴氯二甲基海因,每周投加2次,每次投加20mg/L;非氧化性殺菌劑為改性季銨鹽類殺菌劑,每2周投加1次,每次投加100mg/L;生物分散劑為非離子型表面活性劑,每周投加1次,每次20mg/L;微生物控制藥劑在集水池急流處采用沖擊式人工加藥,投加量按保有水量計算。
2.3 循環水優化控制
循環水優化采用SYZL ∑sigma 全自動總磷在線監控加藥系統,控制加藥和補排水。復合阻垢緩蝕劑的投加量10-15mg/L(以補中水為基準),控制循環水總磷在4-7mg/L。濃縮倍率控制在5.0倍左右。循環水進行旁濾處理,并設有青QYC-120監測換熱器。
上述的化學處理方法,自制阻垢分散劑固含量大于30%,其余化學制劑均為市售工業產品。
3.復合阻垢緩蝕劑試驗結果驗證
取表1所述水樣,試驗方法按照HG/T 2160-2008《冷卻水動態模擬試驗方法》[2],實驗結果如表1,表2。
由表2所知:本研究的復合緩蝕阻垢劑在中水回用于循環冷卻水中,控制系統結垢與腐蝕效果很好,腐蝕速率遠控制在GB 50050-2007規定的指標范圍內。
4.現場應用情況
本方法用于中試某煤制甲醇廠的循環冷卻水系統中,補水為煤化工廢水制的中水中,復合阻垢緩蝕劑投加量約為12mg/L;通過氧化性殺菌劑選用溴氯二甲基海因,每周投加2次,每次投加20mg/L;非氧化性殺菌劑為改性季銨鹽類殺菌劑,每周投加1次,每次投加80mg/L;生物分散劑為非離子型表面活性劑,每周投加1次,每次15mg/L;三種藥劑交替間隔投加,運行半年,有效控制了結垢和腐蝕狀況,現場使用情況良好。
本方法循環水處理采用SYZL ∑sigma 全自動總磷在線監控加藥系統,控制循環水總磷4-7mg/L,自動補水和排污。氧化性殺菌劑、非氧化性殺菌劑、生物分散劑采用沖擊式人工加藥,在集水池急流處。以保有水量計算加藥量。循環水采用旁濾處理裝置和QYC-120監測換熱器進行循環水運行效果監控,控制濃縮倍率為5.0左右運行
5.結論
(1)自制的阻垢分散劑,對碳酸鈣、硫酸鈣特別是磷酸鈣垢的形成和沉積有良好的抑制作用,對三氧化二鐵、污泥、粘土和油垢也有良好的分散性能,特別適用于中水水質。
(2)中水中含有大量的N、P等營養物質,所以微生物控制尤為重要,鑒于微生物的特性,采取氧化性殺菌劑、非氧化性殺菌劑、生物分散劑相結合的處理方法。以充分發揮三者者的優點,并可以消除細菌對某種殺生劑產生的抗藥性,并能完全控制中水微生物滋生嚴重的問題。
(3)回用于循環水的水質控制濃縮倍率控制在5.0左右,循環水進行旁濾處理,防止污垢在換熱器表面沉積。
(4)本方法的控制要點簡單易行,自動化程度高,為企業的節能降耗提供了示范作用,彰顯技術進步。
參考文獻:
【關鍵詞】智能控制 循環水控制系統
在重工業領域中,循環水控制系統是獨立并且十分重要的子系統,循環水泵是循環水系統中不可或缺的執行器件,它供水效率高,但傳統的控制方式能耗也相對很高,大約能占一般工廠總用電量的1%-1.5%左右。所以,研究開發循環水控制系統中水泵最佳控制方式,對于節約能源,提高控制系統適用性有很大意義。
1 研究的背景和意義
在大型企業循環水系統中,如果只有一臺變頻器來調節一臺水泵電機,不但很難達到控制要求,而且也會帶來資源的浪費和軟硬件設計的復雜性等不足。這時一臺變頻器拖動幾臺電動機實現循環水控制系統的恒壓供水控制手段是個不錯的選擇,并且在變頻器周圍提供供水壓力的非開環控制調節,能夠隨著系統的運行實時地進行調節。在設計幾臺水泵電動機循環不斷控制時需要在外部提供相應的邏輯控制,實現水泵之間的循環控制。而在水泵電機從變頻運行到工頻運行轉換的過程中時一般都采用主電路軟啟動器降低電壓的控制方式來完成之間的轉換,這樣就可以有效地保護好水泵。
循環水控制系統在制造業、電力等產業中很常見,譬如鋼鐵產業,現在的工業循環水系統有以下幾個特點:(1)應用面廣,在整個鋼鐵生產工藝上從鋼鐵的燒結、焦化到煉鐵、煉鋼、軋鋼等幾乎全部生產工藝過程,都需要循環水控制系統為它們冷卻。(2)能耗巨大,對于中小型鋼鐵廠來說,僅水泵年耗電量就達3億度以上,約占企業生產總耗電量的10%左右。(3)自動化運行程度低,大多數生產工藝過程使用手動操作,降低了生產效率,即使采用自動化控制系統,控制要求和水平也不是很高,同時也缺乏有效的管理和控制技術。(4)節能潛能巨大,循環水系統作為工業生產過程的輔助系統,只要能滿足冷卻設備的溫度要求就可以了,在控制技術與管理上還比較粗放,節能潛力很大。
圖1是我們對通鋼循環水系統流程框圖,其中包括連鑄系統和軋鋼系統,從圖中可以看出,兩個系統包含的水泵高達上百臺,耗電量非常大,因此對循環水系統的進行優化運行研究,對于企業的節能降耗意義重大。
2 國內外的現狀
近年來,在工業過程控制系統中,先后出現了一些先進的智能控制算法,同時一些先進的技術也被運用到其中,不僅可以滿足控制系統基本要求,而且還可以使系統的運行更加節能和智能化。研究者們轉向了其他的高級控制理論和方法的研究與應用,譬如,最優控制理論、自適應控制理論、遺傳算法、神經網絡控制理論和模糊控制理論等。把智能控制理論運用到實際控制系統上去,實現控制要求,這是理論聯系實際的一個重大突破。
智能控制解除了控制對象精確具體數學模型的限制,它以實時系統工作狀態和參數變化情況對系統進行實時控制,不需要精確的數學模型作為控制基礎,在干擾多、干擾強,非線性強、強耦合等復雜情況下的控制系統中,其優勢將會得到充分的展現。
智能控制算法還具有實時控制、性能識別、存儲數據和擬人等優點,在整個控制系統運行中計算機可以實時得到各種參數變化的數據,然后經過控制器實時的處理得出相應的控制決策,在進一步通過參數的不斷優化和尋求控制器最佳的控制方式,從而獲得整個控制系統的最佳的控制方式。
循環水系統屬于大滯后、非線性控制系統,建立數學模型相對困難,模糊控制方法是不需要非線性控制理論和數學模型的情況下建立非線性控制的方法,只要確定好模糊變量、模糊因子、論域、以及模糊規則等參數就行了。很多文獻提出將模糊算法與常規PID算法搭在一起構成模糊PID算法去控制系統。把這種控制方式應用到循環水的恒壓控制系統中去,這樣就可以在很大程度上改善了循環水系統的響應時間和穩態精度。
3 結論
本文介紹課題研究的背景和意義,其次簡要說明工業循環水系統現狀和發展趨勢,并介紹了智能控制理論在工業循環水控制系統中的應用以多Agent理論的歷史背景和應用現狀。
參考文獻
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作者單位
1.長春工程學院 吉林省長春市 130012
2.沈陽供電公司東陵分公司 遼寧省沈陽市 110000
通過對煤化工裝置循環水換熱器查漏方法的綜述,概括出常用的分析檢測手段,為高效快速查漏提供方法支持。循環水換熱器查漏可以從物理方法和化學方法兩個方面考慮。本文主要結合近幾年的生產實際,總結常用的換熱器查漏的分析方法,以便對今后的分析工作提供指導。
2換熱器查漏分析方法
2.1物理方法
(1)顏色。通過人眼觀察循環水顏色變化,判斷泄漏。例如:
煤氣化裝置的黑水廠房換熱器泄漏后,循環水塔池中水樣顏色明顯由土黃色變為黑色。芳香烴類物質泄漏后最明顯的特征是水質變紅。在投加非氧化性殺菌劑之后,循環水顏色恢復正常,但若漏點不切除,根據泄漏量的多少,循環水的顏色在不等的時間又會變紅[1].
(2)氣味。通過鼻子聞嗅工藝裝置區或循環水的氣味,判斷泄漏。例如:液化氣在常溫常壓下以氣體的狀態存在,因此發生泄漏后其中的含硫化合物有臭雞蛋氣味。混合芳烴泄漏后,裝置現場有濃烈的汽油味。
(3)氣泡。通過觀察循環水中的氣泡,判斷泄漏。例如:甲醇泄漏入循環水中,在水中有積累作用,是促使真菌迅速繁殖的營養劑,從而提供了足夠的纖維酶,促使甲基纖維素的合成。因此循環水中產生了大量細小稠密的白色泡沫[2].
(4)濁度。通過檢測循環水換熱器進出口的濁度,判斷泄漏。例如:煤氣化裝置的洗滌水常夾帶煤粉或煤灰,換熱器易磨穿泄漏。黑水或灰水泄漏后,水質的濁度變化明顯。
(5)懸浮物。通過檢測循環水中懸浮物的多少,判斷泄漏。例如:
MTP裝置的烴類物質泄漏進入循環水,會促使循環水中微生物的繁殖,產生生物粘泥,水質的懸浮物增多。氣化裝置的黑水廠房換熱器泄漏后,水中的懸浮顆粒物增多。
2.2化學方法
(1)酸堿度。當泄漏的物料有明顯的酸堿性,例如液氨、氫氧化鈉、硫酸、鹽酸、胺液或酸性氣等,可以利用pH值來檢測換熱器進出口的變化來判斷泄漏。例如:脫鹽水站的硫酸儲罐中硫酸泄漏進入脫鹽水,脫鹽水的PH迅速下降。硫回收裝置的含硫化氫、氨氮含量高的“酸性水”汽提部分換熱器發生泄漏后,在最初階段表現為堿度、pH值上升,但泄漏一段時間后,循環水中的硫細菌將循環水中的硫化物轉化為硫酸,硝化細菌將循環水中的氨態氮轉化為硝酸。循環水的堿度、pH值均會下降,COD上升。
(2)余氯.當含有硫化氫、二氧化硫、氨等酸性物質泄漏進入循環水時,循環水中的二氧化氯會與這些酸性物質發生反應,二氧化氯的消耗量就會增加,在投加量不變的情況下,余氯值會下降或檢測不出。當汽油或油泄漏進入循環水系統,余氯也會下降較快。因此通過檢測換熱器進出口的余氯,進出口值差異較大的,可判定為泄漏。
(3)二氧化硅。當循環水或爐水泄漏進入蒸汽凝液系統時,二氧化硅含量就會陡增。因此,可以通過排查蒸汽凝液系統的二氧化硅含量,判斷是否有循環水泄漏。
(4)氨氮。通過檢查水中的氨氮含量,判斷泄漏。例如:當液氨泄漏進入循環水中,初期水質的PH、氨氮顯著上升。后期二氧化氯加入量變化明顯,余氯偏低,總鐵升高。泄漏量達到一定程度時,水體中帶有氨味。
(5)化學需氧量(COD)。通過檢測換熱器進出口或上下水的COD,可以判定換熱器是否有漏點。循環水中COD通常在100mg/L以下,當烴類、醇類等有機物質工藝物料泄漏進入循環水,會造成循環水的COD大幅升高。MTP裝置的E-60311A換熱器泄漏時的數據變化。
(6)水中油。當芳烴、汽油或油冷器的油泄漏進入循環水,水體中的油含量會陡增。甚至有時可以通過肉眼觀測到,鼻子聞到。因此通過分析油冷器中循環回水中的油含量,可以判定換熱器是否有漏點。循環水中通常會有5.0mg/L以下的油含量,空分裝置的121-E07油冷器泄漏時,進出口的循環水中油含量達到10-80mg/L,切除漏點后,系統恢復正常。121-E07油冷器進出口的水中油數據變化。
(7)總有機碳(TOC)。COD和TOC都是反應有機物質的含量,因此在MTP、PP裝置排查換熱器有無有機物質泄漏時,也可以分析水中TOC來判定,且總有機碳分析儀的樣品分析時間比COD快速消解儀短的多。
(8)水中有機物。當醇類物料泄漏進入循環水,會引起水中醇類含量增多,濁度、COD、TOC、異氧菌、總鐵、生物粘泥量等水質指標都會超標。當明確工藝物料為醇類時,也可以使用氣相色譜法分析水中高級醇或水中醇來判定換熱器的泄漏。當烴類物料泄漏進入循環水,會引起水中烴類含量增多,濁度變大,COD和TOC都會升高。
當明確工藝物料為烴類時,也可以使用氣相色譜法分析水中烴類來判定換熱器的泄漏[3].
(9)腐蝕速率。工藝介質泄漏后,循環水系統初期表現PH、余氯、濁度、油含量、COD或氨氮等指標異常,時間長時泄漏介質會被水中微生物所消耗,細菌迅速繁殖,細菌的代謝產物及其所粘附的泥沙形成了危害更大的生物粘泥。生物粘泥附著的地方,將成為垢下腐蝕的部位。因此在循環水中懸掛與換熱器相同材質的掛片,通過分析掛片的腐蝕速率,可以佐證泄漏的判斷。
MTP裝置的換熱器泄漏期間,在一循循環水的模擬換熱器、塔池、吸水池三個地方懸掛掛片,碳鋼、黃銅材質掛片的腐蝕速率均出現2-9倍的超標。
(10)微生物工藝介質泄漏后,一般情況下水中微生物如細菌、異氧菌的個數也會有大的變化。但由于細菌、異氧菌分析的時間較長,因此一般不做為查漏分析的手段。但可以作為判定工藝介質泄漏強弱的依據之一。MTP裝置的換熱器泄漏期間,在一循循環水的回水管路上取水樣,分析水中的異養菌出現1-9倍的超標。
(11)有機可燃氣。MTP裝置的物料多是有機可燃物。當乙烯、丙烯等氣態烴類物料泄漏時,循環水中出現較多黃色乳化狀漂浮物,水質濁度超標、COD超標、余氯檢測不出。由于乙烯、丙烯等氣態烴類不溶于水,易從水中揮發出來。因此可以采用揮發性有機氣體檢測儀檢測循環水塔池格柵處的可燃氣含量,快速判斷現場是否發生泄漏,再用氣相色譜儀進行定性分析,判斷泄漏介質組分。
一、引言
在工業用水中,工業循環冷卻用水占的比重很大,化學工業(如制藥、煉油等)中的冷卻裝置和火力發電機組中的蒸汽輪機的冷卻裝置,都是需要用到工業循環冷卻水,如果對其不加任何處理,將會對設備以及管道產生結垢、腐蝕等障礙,因此要重視對循環冷卻水的處理[1]。冷卻水的處理,是指針對循環水系統當中水質、設備材質、工況條件的不同來選擇水處理劑,緩蝕劑、阻垢劑等水處理劑正確匹配組成水處理配方,確定適宜的工藝控制條件,進行循環冷卻水的基礎處理和正常運行處理。
二、工業循環水處理的機理研究
1.阻垢機理
冷卻水系統中和其它受熱面上的結垢都有鹽類結晶的析出,以下三種晶體形成的步驟會影響垢的形成。①形成過飽和溶液;②生成晶核;③晶核成長,形成晶體。若三個條件中破壞其一,則垢形成的過程立即會被抑制或減緩,阻垢劑干擾晶體生長的基本物理化學過程是螯合反應和表面吸附[2]。
1.1阻垢效應
阻垢劑的分子結構在水體系中可能表現出螯合、吸附和分散作用,能夠將水處理劑的“劑多效”的功能充分發揮,即一種藥劑會具備阻垢、絮凝、緩蝕、分散、殺菌等性能中的兩種或兩種以上,體現出不同的阻垢效應。研究中會發現將多種阻垢劑按一定的比例混合使用的阻垢效果比其中一種藥劑單獨使用時的效果會更好[3]。
1.2凝聚與分散作用
對于聚羧酸鹽類的阻垢劑來說,在水中離解成含有羧酸根的游離狀態,當與碳酸鈣微晶體發生作用時,會產生吸附現象,在微晶體的表面形成了雙電層。聚羧酸鹽的鏈狀結構可以同時吸附多個具有相同電位的微晶,它們之間存在著靜電斥力,因此會阻止微晶之間的相互碰撞,進而避免了晶狀體的產生。
2.緩蝕機理
鉻系、鉬系、鎢系、磷系是在工業用水中比較常用的緩蝕劑,這幾種藥劑的緩蝕作用是差別得,但他們的機理都是在裝置的金屬表面形成不溶于水或難溶于水的一層保護膜,阻礙了金屬離子的水合反應或溶解氧的還原反應,已達到保護裝置的作用。鉻系緩蝕劑會在碳鋼表面形成致密且不溶性的Fe203氧化膜,并且與金屬之間接合密切,同時也不會影響熱交換器的工作效率,因此表現出較為良好的防腐效果,但是其對環境的污染嚴重,最終逐漸的被淘汰。
三、工業循環冷卻水的處理方法分析
提高對工業循環水的利用率,降低環境污染已成為當今工業循環水處理的一大課題。目前在我國常用的循環冷卻水的處理方法分析如下。
1.化學方法
1.1緩蝕劑
相對而言,緩蝕劑種類較多,作為水處理用的緩蝕劑要具備以下條件:對于系統中各種金屬要有較好的緩蝕作用;經濟實用、符合環保要求[2]。
1.1.1鉬酸鹽:鉬酸鹽是陽極型或氧化膜型的緩蝕劑,在陽極上會產生一層具有保護作用的亞鐵―高鐵―鉬氧化物的鈍化膜。但是在使用鉬酸鹽作緩蝕劑時,劑量往往會比較大,因此成本相對較高。
1.1.2磷酸鹽:磷酸鹽是一種陽極緩蝕劑,價格便宜,無毒,但容易與水中的鈣離子生成磷酸鈣,導致垢的形成,因此常和對磷酸鈣垢有抑制作用的阻垢劑聯合使用,同時也會促進水中藻類的生長,對環境污染較為嚴重。
1.1.3聚磷酸鹽:目前使用最廣泛、最經濟的緩蝕劑是聚磷酸鹽,三聚酸鈉和六偏磷酸鈉是較為常用的。聚磷鹽成本低,緩蝕效果較好,同時兼有阻垢作用;易水解,無毒,水解后與Ca2+生成磷酸鈣垢,容易促進水中藻類生長。
1.2阻垢劑
在水處理中常用的阻垢劑有聚磷酸鹽、有機膦酸、機膦酸脂、聚羧酸等[2]。
1.2.1聚羧酸:聚羧酸類化合物用量極少,同時對碳酸鈣垢具有良好的阻垢作用。
1.2.2有機膦酸酯:有機膦酸酯對抑制硫酸鈣垢的效果比較好,但是在抑制碳酸鈣垢的的產生效果較差,但是易水解,毒性低。
1.2.3有機膦酸:常用的有EDTMP、HEDP,對碳酸鈣、水合氧化鐵和硫酸鈣的析出有較好的阻礙效果。
2.物理方法
2.1膜處理法
膜處理法是最近30年來發展起來的一種高新產業技術,在目前工業循環水處理的研究中最活躍的領域之一。膜處理法是利用某些特殊的薄膜對工業循環水中的特定成分進行選擇性透過的方法的總稱。主要有以下兩種分析方法[3]。
2.1.1反滲透處理法:反滲透是通過給工業循環水一定的壓力,以該壓力為動力,并利用反滲透膜的選擇透過性的原理―只能通過過水而不能通過溶質,進而從工業循環水中提取達到標準要求的水分離過程。反滲透膜是一種將工業循環誰深度凈化處理中的有效分離技術[3]。
2.1.2納濾處理法:是近些年來發展較快的一種膜處理工業循環水技術,且操作水壓力僅為0.5MPa左右即可達到要求標準,同時對Ca2+、Mg2+等二價正離子具有較高的剔除率。與反滲透膜進行對比,工業循環水在納濾膜中的滲透率得到大大的提高,當水中含有二價離子以及分子量在500~1000的物質時,選擇納濾工藝更為先進[3]。
2.2陰極保護
陰極保護是加入含有某種離子的保護介質,借助于直流電流,該介質流入到被保護金屬周圍,使被保護的金屬負電位移到指定的保護電位范圍內,從而使該電極免于腐蝕的一種金屬保護方法。在工業循環水中,陰極保護方法可以分為二大類:第一類是外加電流陰極保護,該保護方法是通過外加電流來實現;第二類是犧牲陽極陰極保護,該方法師通過與犧牲陰極偶聯來實現。
四、結束語
隨著人們對工業循環冷卻水系統中問題的日益重視,開發新型的阻垢劑、緩蝕劑、殺生劑及其復合配方、研究各種水處理的應用技術已成為十分重要的任務。近年來,我國這個領域的研究已有了長足的進步,隨著“可持續發展戰略”的實行以及國家《工業節水十五規劃》的推進,相信我們會在水處理方面的研究和應用有很大的推動作用[5]。
參考文獻:
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[3]楊思軍.工業循環冷卻水處理物理方法[J]. 中國科技博覽, 2010(14).
關鍵詞 熱量轉移;空氣熱泵;水源熱泵
中圖分類號TH3 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)95-0069-02
現代工業要求企業不斷改進方式方法來提高能源效率和減少對環境的影響,這是企業發展的方向。在不同行業中的設備和運行模式都不相同,只有結合自身企業的實際情況對設備做出調整、改進和協調才能達到較好的效果。
以鋁電解行業為例,一方面需要大量的冷卻水來鑄造鋁錠,再通過冷卻塔把熱量散發到空氣中。另一方面又要通過加熱生產生活用水(如洗澡水等)。如果能夠將冷卻循環水中的熱高效的轉移到洗澡水中將會提高能源利用率。
1熱泵
熱泵是一種通過壓縮冷媒來釋放熱量,再通過蒸發冷媒來吸熱的裝置。現今主要用電能來驅動,其他類型驅動熱能的較少見。熱泵有著較高的效率,用能效比(COP)來衡量。現今大多熱泵能效比在3-4之間(相當于使用1KW的電功率能得到3-4KW的熱功率),新型熱泵COP可高達6-8。熱泵受使用環境限制,不同的熱泵只能在特定的溫度區域工作。為使熱泵工作在較高的能效比下,需提供一個較高且穩定的熱源。人們所熟悉的“泵”是一種可以提高位能的機械設備,比如水泵主要是將水從低位抽到高位。而“熱泵”是一種能從自然界的空氣、水或土壤中獲取低品位熱能,經過電力做功,提供可被人們所用的高品位熱能的裝置。熱泵在工作時,它本身消耗一部分能量,把環境介質中貯存的能量加以挖掘,通過傳熱工質循環系統提高溫度進行利用,而整個熱泵裝置所消耗的功僅為輸出功中的一小部分,因此,采用熱泵技術可以節約大量高品位能源。
熱泵的分類與特點
熱泵根據吸收熱源的類型主要分成三大類:空氣源熱泵、地源熱泵和水源熱泵。不管何種類型的熱泵的能效比(cop)都受到熱源溫度的限制,為熱泵找到較高溫度且穩定的熱源將是提高熱泵能效的一個重要手段。
2冷卻循環水
冷卻循環水是用來冷卻某些設備的常見設備,它通過使用溫度較低的來來帶走設備上的多余熱量,并且通過冷卻塔將熱量散發到空氣中。一般都需要一組水泵來驅動水流,并使用冷卻塔電機汽化水來把熱量從水中散發到空氣中去。
以某鋁電解廠為例,如每天需鑄造超過1000T的鋁錠,鋁錠從約720℃要冷卻到60℃。鋁的比熱容為0.88×103J/kg℃,從鋁轉移到水中的熱量約為70%。每天轉移到冷卻水中的熱量超過4.06×1011J。每天再通過冷卻塔使水汽化的方式把這些熱量散發到空氣中,蒸發的水超過(以20℃ 水汽化熱2453.4KJ/kg計算)165.7T。
3空氣熱泵
空氣熱泵是一種通過吸收空氣中的熱量來加熱水的裝置,通過空氣熱泵從空氣中轉移熱量加熱洗澡水。空氣熱泵的效能受氣溫影響很大。圖1 某空氣熱泵的COP值
以加熱300M3水為例,使用空氣熱泵加熱洗澡水。夏天時(環境20℃,熱泵能效以4.4 出口水溫60℃計算)平均洗澡水溫在25-30℃,加熱300M3水需要轉移1.26×109j,冬天時(環境溫度5℃,熱泵能效以2.0,出口水溫60℃計算)平均洗澡水溫在35℃~40℃,加熱300M3水需要轉移熱量超過3.2×1010j。
4水源熱泵
水源熱泵是熱泵的一種,運行原理與空氣熱泵相同。不同之處在于熱源的類型并不相同,水源熱泵使用自然界中的水所含的熱量來工作,由于水的比熱容較高、地下水或湖泊中的水溫度變化不大(根據地理位置和環境而定)。水源熱泵有著相對較穩定的能效比。
5 水源熱泵使用冷卻循環水
如果使用水源熱泵來轉移冷卻循環水中的熱量將是一個較好的選擇,由于循環水的溫度常年都處于一個較高的數值上,所以熱泵的能效比也會處于較高的范圍內。水源熱泵帶走的熱量也可以使冷卻循環水的溫度降低,這樣就可以停用或少用冷卻塔電機。使用熱泵系統來隔離開循環水系統和清潔水系統,使不同水源之間轉移熱量,并不混用水源。
6節能效果
使用水源熱泵來轉移循環水中的熱量,不受氣溫影響。由于循環水都處于一個較高的溫度下,所以熱泵效率都會在較高的之中。表1以某品牌的空氣熱泵的理論計算得來的結果,根據計算所知。使用水源熱泵在較高溫的循環水中有顯著的節能效果。冷卻循環水由于被轉移了部分熱量所以蒸發量也會有所減少。
7 結論
空氣熱泵和水源熱泵都是熱泵類型,只要為熱泵找到合適的熱源就可以提高能效,降低資源損耗。在結合其他設備的情況下效果將會更好。熱泵技術還受很多因素影響,如主機效率、冷媒類型、機械損耗等因素影響,提高其他方面也可以提高效率。熱泵技術只是很多技能技術的一種,需要不斷學習運用新技術才能更好的改善生產生活條件及能源利用率。
參考文獻
關鍵詞:循環水泵 效率 檢修
中圖分類號:TH38 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)04(c)-0048-01
為了打破我國的水泵產品換代速度過于緩慢的局面,近幾年來,我國各大型水泵生產商和相關科研單位投入巨大的力量來進行水泵節能高效技術的研發,取得不小的成果。其中有代表性的就是100MW發動機組配置的臥式循環水泵的高效葉輪改造工作,通過此次改造,水泵的效率有了約14%的提高,這結束了臥式循環泵幾十年來沒有改進的現狀。但由于我國目前大型水泵葉輪的鑄造工藝,與發達國家相比,還相對落后,大多時仍采用木模整體鑄造,即便有精密鑄造工藝,但也只能用于小型葉輪中,且生產成本高,不適于臥式泵葉輪,故而改造后的高效葉輪仍然存在一些不足之處。常見的問題包括鑄造表面粗糙,有汽孔或夾雜等缺陷。該文提出以下幾種方法,以彌補這些缺陷,提高臥式泵葉輪的工作效率。
1 降低水泵表面粗糙度的方法分析
1.1 打磨
要想提高泵表面的光潔程度,打磨工藝是必不可少的。臥式泵的葉輪和流道表面都是曲面,因此無法用機器打磨,只能通過人工完成。人工打磨的方法是可行的,但也存在一定弊端,比如無法很好的控制水泵光潔程度和尺寸大小,難以達到機器打磨的效果。
1.2 噴涂
常用的噴涂方法有三種:電弧噴涂、等離子噴涂和火焰噴涂。三種方法各有利弊:電弧噴涂適用于噴涂溫度不提高的情況下,相對其他方法,該方法能夠獲得30Mpa左右的較高的結合強度,其單位面積所噴的金屬重量大,能源的利用率較高。等離子噴涂的缺點在于:投資大,所需設備體積很大,且需要一定純度的氮氣作為原料。火焰噴涂的優點在于設備簡單,操作簡單,應用廣泛靈活,噴涂后水泵表面光潔度高,缺點在于噴涂后工件可能會產生變形,涂層結合強度只有約10Mpa,相對較低。
1.3 軸端密封
水泵的密封性對其工作效率有很大影響,因此,水泵通常都裝設有軸段密封裝置,以防止水泵內的水外漏。然而,由于盤根與盤根套總處在劇烈摩擦的狀態下,并逐漸磨損,故而水泵的密封性能并不穩定。一旦發生嚴重泄漏,會導致水泵無法正常工作,并帶來經濟損失。該研究認為可以通過以下方式解決此問題:取消循環泵的水密封、采用優質盤根、用油封代替部分盤根、改變常規的添加盤根以及軸端密封改造效果等。
2 循環水泵檢修標準分析
2.1 檢修離心泵軸承
(1)橢圓度和軸徑錐度不能大于軸直徑的千分之一。(2)軸徑表面的粗糙度Ra< 1.6um。(3)軸徑與軸瓦的接觸面積不應小于60°~90°范圍,它的表面不應有腐蝕痕跡。(4)外殼與軸承應緊密接觸。(5)軸瓦不可出現砂眼、裂紋和金屬削等。(6)軸承蓋與軸瓦之間的緊力不小于0.02~0.04mm。 (7)滾珠軸承的外徑與軸承箱內壁要保持距離。(8)徑向負荷的滾動軸承外圈與軸承箱內壁接觸采用H7/h6配合。
2.2 檢修離心泵填料壓蓋
(1)填料壓蓋端面必須軸垂直。(2)填料壓蓋與軸套直徑間隙0.75~1.0mm。(3)填料壓蓋外徑與填料箱間隙0.1~0.15mm。(4)機械密封壓蓋膠墊要高于接觸面1.50~ 2.50mm。
2.3 檢修離心泵封油環的技術
(1)封油環與軸套間隙1.00~1.50mm。(2)封油環外徑與端面垂直。(3)填料箱與封油環外徑間隙0.15~0.2mm。
2.4 檢修離心泵聯軸器
(1)聯軸器的平面間隙:冷油泵2.2~ 4.2mm,熱油泵大于前串量1.55~2.05mm。(2)聯軸器用橡皮圈的直徑比穿孔小0.15~0.35mm。(3)用專用工具拆聯軸器,保持光潔,以免碰傷。
2.5 檢修離心泵葉輪
(1)葉輪表面無水垢,油泥,裂紋等。 (2)葉輪鍵厚度比鍵槽深度小0.15~ 0.35mm。(3)鍵和鍵槽要密切接觸,不得再加墊。(4)新裝葉輪需要找動平衡和靜平衡。(5)葉輪與軸配合采用H7/h6。
安全措施:參與維修人員須嚴格遵循技術操作規程,穿戴好勞動防護用品;工具、材料、配件定置擺放整齊;使用拉馬時一定注意用力均勻;及時清理地面油污、雜物,注意防滑。
3 循環水泵維修方法分析
(1)將電動機的主回路斷路器拉開后,掛號“禁止合閘”標識牌;(2)關閉水泵進、出口閥門,打開軸承油箱的放油螺栓將油放將電動機的主回路斷路器拉開后,掛好“禁止合閘”標識至廢油回收桶內;(3)拆除電機電纜和地腳螺栓,將電機挪開;(4)放掉泵內存水,取下壓力表,用塞子封閉空口,以免進入雜物;(5)拆卸泵支撐地腳螺栓及泵殼螺栓;(6)將泵體內組件從泵殼中取出,使用專用扳手將固定葉輪的軸頭螺母擰開;(7)將連接架上的雙頭螺栓螺母擰下,將填料壓蓋松開后,用拉馬將葉輪拔出,拆下平鍵;(8)用拉馬將聯軸節拔出,平鍵取出后,拆卸軸承箱兩側端蓋,利用后端將軸取出;(9)用銅棒從前端(靠近電機端)將軸、軸承從軸承箱中打出;(10)用拉馬將軸承拔出;(11)備件更換、維修后按相反程序安裝;(12)水泵安裝到位后,對聯軸節進行找平調整;(13)維修結束后,現場衛生清理干凈,工具清點。試車:(1)打開進水閥門,手動盤車,靈活無卡住現象;(2)將“禁止合閘”的標識牌取下,合上主回路斷路器;(3)點動試車,電機旋轉正常、無異音;(4)啟動電機,打開出水閥門;(5)電機旋轉正常,無異音、無徑向傳動、震動現象,管道壓力升高至正常壓力;(6)運行時間不超過1分鐘,停止水泵運行,試車結束。
4 結語
該文分析了電廠循環水泵工作效率普遍低下的原因,認為水泵表面粗糙程度對其工作效率有很大影響,因而提出了幾種光滑處理的方式,通過分析認為,這些方式能夠降低循環水泵表面的粗糙度,改善循環水泵工作效率。此外,該文還認為水泵的密封性對其工作效率也有很大影響,如果能夠降低泄漏量,就可以降低電機的損耗,提高其效率,并認為可以通過以下措施達到該目的:取消了水封環,在最內側采用油封的密封圈來代替盤根,在中部則選擇相對較軟的聚四氟乙烯浸漬纖維盤根;而在靠壓蘭的一側選擇相對較硬的聚四氟乙烯浸漬纖維盤根。
參考文獻
關鍵詞:核電;海水循環泵;安裝;質量控制;振動
中圖分類號:TL4文獻標識碼: A
近年來,隨著中國核電業的迅速發展,核電能源已經成為了國家提倡環保、注重工業安全的重要能源之一。可以說,核電的大力發展也代表了中國能源結構日漸優化和經濟的繁榮。但是,作為核電站中的重要設備之一,海水循環泵的國產化進程卻并不完善,一直需要依賴進口。近年來我國核電產業鏈逐步完善,對于引進和自主研發的投入力度持續加大,所以核電設備的國產化進程不斷取得突破,核電海水循環泵的國產化已在陽江核電站一期工程率先實現。
一、核電海水循環泵應用背景
在我國,核電的開發和應用并不算早,尤其是用于系統的循環與介質輸送的泵類設備,在設計、制造和應用均落后于發達國家。1983年,我國政府正式確立了利用核電技術的壓水型反應堆核電站。壓水堆核電站占到了全世界投入運行核電站總比例的63%。壓水堆一回路與二回路完全隔離,一回路系統中的泵要在大約15.3~16.5MPa下運行,確保溫水循環在300~350℃的條件下不會產生氣化。壓水堆核電站一般來說有三個主要部分,第一部分就是會產生蒸汽的核島;第二部分是將核島所產生的蒸汽要轉換為電能的常規島;BOP是第三部分,為整個電廠提供冷源、全廠區管網和各種輔助設施。在常規島做功后的蒸汽在凝汽器內被循環水冷卻,循環水回路處于BOP部分,在泵站內的海水循環泵是驅動循環水的設備,每臺機組配備2臺海水循環泵,無備用。在大亞灣核電站、嶺澳核電站、嶺東核電站,海水循環泵無一例外依賴進口,設備采購、安裝、調試、檢修備件等受制于國外廠商。陽江核電站一期,首次使用由沈陽古風集團設計生產的海水循環泵,此批產品屬國產首臺核電海水循環泵,本文以此泵為例進行論述。
二、海水循環泵系統
海水循環泵有CRF(循環水系統)和CGR(循環水泵系統)兩個部分。
(一)CRF系統
泵組的工作,電動機提供動力,齒輪箱降速,泵端聯軸器會帶動海水循環泵葉輪旋轉,依靠海水的離心力作用把海水循環泵中的海水輸送到下游系統,這就是CRF的工作原理。CRF泵組主要由混凝土蝸殼部分、泵芯組件、齒輪箱、立式電機、獨立的冷卻過濾裝置、聯軸器組件、潛水電泵系統等組成。
系統控制方面,主要是在海水循環泵上下的軸承設有測溫元件,進行遠程監控。在軸承支架內的油箱內設有加熱器,加熱器有溫度開關和實時顯示的溫度計和油位表。下軸承有液位開關監測軸承,它會監控油位,如果油位低于最低油位時,就會發出報警信號并自動跳閘。
上圖為CRF系統流程圖。
(二)CGR系統
CGR系統包括油箱、電動輔助油泵、機械油泵、冷卻過濾裝置和管路。在海水循環泵運行時,CGR的油系統會不間斷的提供油,保證海水循環泵軸承和齒輪箱部分的冷卻和。同時,也可以最大限度的保證CGR系統的穩定安全,對油壓和油溫也有一定的監測和控制作用。CGR系統中也設置了溫度表和壓力表以及通過遠傳溫度傳感的傳感器和壓力開關,這有利于主控室的現場監控。油溫不能過高或者過低,當油溫超過允許范圍時,警報器都會報警,油箱上設置了溫度傳感器,它會控制CRF的穩定性,如果超出溫度指標會強行關閉CRF系統。
圖為CGR系統流程圖
三、海水循環泵的安裝
(一)安裝前準備
首先要確定被安裝的設備部件齊全,主要包括預埋件密封環、水泵芯包、齒輪箱、聯軸器、電機和基礎盤等等。安裝中需要起重設備、焊接設備、百分表、水平儀以及照明設備。安裝過程中需要臨時性支架、不收縮環氧灌漿和腳手架以及清洗沖劑等。在安裝前,應該對安裝基礎進行檢查,看其是否堅固、基礎螺栓孔的清潔程度等等。
(二)海水循環泵組安裝
1、下部預埋件密封環的安裝。首先要調整入口流道處的腳手架并保證它的安全性,隨后可以在預埋件上安裝導向螺栓,小心的吊起密封環并安裝到下部預埋件中。安裝后要擰緊把合螺栓。
上圖為下部預埋件密封環的安裝。
2、泵芯的安裝。四點起吊泵芯并下降到安裝位置,對正安裝角度后,要把泵芯放到上預埋件法蘭,并調整葉輪與密封環的間隙,擰緊把合螺栓,確保泵芯安裝在正確的位置。
上圖為泵芯
3、電機基礎盤的安裝。基礎盤要安裝在電機層上,使螺母透過腳螺栓孔,讓螺母懸掛在基礎盤上。并同時檢查基礎盤在灌漿過程中是否有變化,做好灌漿記錄。
4、齒輪箱支架的安裝。提升齒輪箱支架到泵芯上方,使其與軸承支架上的法蘭配合并調整齒輪箱支架的位置,定位正確后擰緊把合螺栓,隨后可以安裝齒輪箱。
5、電機安裝。把電機提升到電機支架上方,位置對正后放下電機,調整螺栓的位置從而調整電機的位置,對正位置后,就可以擰緊把合螺栓確定安裝結束。
6、聯軸器的安裝。聯軸器上部與電機靠背輪通過撓性聯軸節連接,聯軸器下部通過齒形靠背輪與齒輪型太陽輪連接。
7、冷卻過濾裝置。這個裝置需要放在混凝土板上進行二次灌漿,之后方可連接管路。
8、管路的安裝。較為復雜,分為內部油管路和外部油管路。與冷卻過濾裝置連接后還分為電動輔助油泵管路和機械油泵管路。兩套油泵以單獨個體進行組裝,其預留部分就是管路的配制空間,由于他們是以單獨個體發送,所以一定程度降低了現場安裝的風險。
在整個的安裝過程中,應該注重現場設備和防護措施的清潔,必要時可以對安裝的設備尤其是管路進行開口的密封。防止不必要的污染,例如齒輪箱的防銹和保養。另外安裝工序一定要正確,比如在管路沖洗之前不能運行油管路和冷卻水管路系統。
四、海水循環泵的振動問題及解決方案
海水循環泵為多軸和長軸軸系。這樣的構造如果一旦產生泵組振動會對其磨損非常大,這是嚴重影響泵穩定性的危險因素,甚至威脅到機組的安全運行,除了構造上的問題外,安裝檢修中對軸系的處理不當也會產生振動。
(一)振動問題特征
循環泵的振動問題主要體現在電機上,電機在上機架檢測發現振動頻譜顯示出1x、3x、5x以此類推的頻譜信號并且伴有摩擦信號。電機上下軸承的金屬也會有摩擦的聲音出現。
(二)原因分析
我們通過一個公式可以檢測到電機振動幅值的變化。在線性系統中,電機部件所顯現的幅值應該與作用在部件上的激振力成正比,和它的剛度成反比,所以就得出了 A=P/Kd的公式。其中A為振幅,P為激振力,Kd為支承系統的動剛度。所以說上機架的振幅值變化由激振力和支承系統的的動剛度來雙雙決定。在整個系統中,支承系統的剛度與基礎本身剛度以及軸承油膜的剛度有很大關系,所以決定振幅值的兩個因素也可能是振動阻尼的來源。所以說循環泵振動主要來自于系統的機械部分,比如電機上機架軸承室處,泵結構的水管伸縮處甚至是電機轉子,這些位置在海水循環泵運轉時引起了一定程度的振幅從而對泵組產生磨損。
(三)解決方案
首先確保各主要設備土建基礎及灌漿要可靠,預埋件數據驗收合格。
其次電機轉子的端面水平度應該調整到0.02mm/m。
然后是就是要調整電機、泵體等,保證軸系的同軸直線度在0.1mm以內,同時要保證泵芯包、電機支座等主要設備基礎螺栓的緊固,要達到規定力矩。
最后進行聯軸器各個把合螺栓的緊固。
總結:
核電海水循環泵的安裝質量由泵組系統各個元件的結構決定也取決于泵組安裝過程中對于質量的把控。作為一套精密而又龐大的系統,核電海水循環系統和其他核電站系統共同滿足了人類對于核能的需求和開發。控制安裝質量減少泵組振動問題,可以有效的延長泵組及整個循環系統的壽命,保證海水循環泵的可靠運行,降低檢修成本。
參考文獻:
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