迅达真空泵丨往复式真空泵运行优化及技改探讨

随着化工装置大型化以及精细合成化工的发展，工业气体的分离需求越来越大，技术的进步使得变压吸附分离技术广泛应用，大型化的变压 吸附装置为连续化生产提供了可能，在变压吸附技术中为使吸附剂再生较好，采取抽真空方式对吸附剂进行快速深度解吸是重要方式之一，因此大功率往复式真空泵在PSA制气装置中大量应用。某单位采用PSA工艺从合成气中分离CO,产品气纯度98%，产量22 000m3/h，采用了抽真空解吸方式，使用14台2400L/s往复式真空 泵。现介绍真空泵运行中出现的故障及处理情况。
一、迅达真空泵运行状况
PSA—CCVR脱碳工序送来的脱除C02以及大部分其他杂质的半成品气进入PSA—CO工段进行CO分离，CO工段工作顺序是在高压下吸附（3. 15 MPa)，经九均降后再顺放。来自鼓风机的产品CO对含有杂质的吸附剂置换，置换合格后，吸附塔合格产品气（约0.05MPa)逆放至CO缓冲罐，逆放至低压力（约0.02MPa)，再通过真空泵对吸附塔抽空至一0.08MPa左右，按照吸附塔切换周期的安排，有三个吸附塔在抽空段，单个吸附塔抽空分为三个阶段：抽空一、抽空二、抽空三。广东真空泵分为三组，三组真空泵分别工作在三个抽空阶段。
1、迅达真空泵运行中温度高
生产过程中，不同抽空阶段的真空泵运行状态差别较大，一、二、三段抽空真空泵运行温度依次升高，在环境温度5～20℃条件下，一段出口气阀温度在80～90℃，二段出口气阀温度100～120℃，三段出口气阀130～150℃。真空泵出口气阀温度偏高1。
环境温度20～35℃的排气温度较环境温度 10～20℃的排气温度大幅升高，三组真空泵平均升高约20℃。
迅达真空泵厂泵运行中排气温度应控制在130℃左右，而实际运行中抽空三的真空泵多个气阀以及高温天气抽空二的气阀温度均高于设计值，给设备和工艺安全带来不利影响，真空泵运行温度高是保障生产安全的必要条件。
2、皮带打滑以及磨损速度快
自装置投产以来，真空泵多次出现电机温度髙，皮带打滑以及磨损速度快等情况，给正常生产带来不利影响，必须采取措施处理。
二、问题分析及处理措施
肇庆迅达真空泵气阀及泵体超温
1）工作负荷对真空泵气阀温度的影响
根据迅达真空泵运行中温度变化情况，超温现象集中在抽空三阶段。其进口压力工作范围在— 0.05～一0.075MPa(真空度），出口在 0.008 ～0.02MPa之间。本组真空泵运行的高压缩 比4.8,平均压缩比3.04。而抽空二工序的真空 栗压缩比高2.16，平均压缩比1.75。比较发现两个工序真空泵的工作压缩比相差较大，工作产生的热量较其他抽空段大为正常情况，但发热量大造成温度高与其持续工作的时间也有一定关系。抽空三占用一个工序的时间，调整二段起始压力和降低终真空压力都可以缓解气阀温度过高的情况，但这种做法的不利影响是会降低产品纯度，还增大能耗，作为短时期内的临时措施较为合理。
另外一种情况是低负荷情况下CO提取工段的吸附塔运行分周期及全周期时间较长。真空泵工作时随进口真空度的提高，单位时间排气量逐步下降，真空度提高速度降低，真空泵抽空三工作时间长。持续的高压缩比工作产生的热量较大，对气阀超温有明显影响。这种低负荷情况下，减少真空泵，降低抽空三的高真空度，以降低压缩比来缓解真空泵超温，对产品纯度影响较小。
根据运行情况在工艺操作方面采取以下方法维护：避免真空泵长时间高温运行，有计划地控制真空泵在抽空三工序的工作时间，定期倒泵，变换真空泵的工作工序，与其他工序的真空泵轮换。调整各个工序压降分配，在满足产品质量要求的前提下控制抽空三工序的终真空度，以控制气阀温度，延长气阀寿命。
2）气阀故障
气阀长周期使用后，阀芯弹簧性能下降，气阀开关闭合不严、漏气，造成气阀温度高。另外从实际运行情况来看，配备的气阀弹簧备件质量存在问题，出现超温的气阀主要集中在排气中间部位，该位置气阀周边无冷却水，温度处于所有气阀高水平，弹簧的耐高温性能不足，导致该位置气阀容易出现性能下降，造成阀门开关不严，影响气阀运行。
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