迅达真空泵丨变压吸附真空泵用水量高的原因分析与处理

某公司变压吸附提纯二氧化碳装置采用真空解析工艺，广东真空泵为水环式。其入口端是六台交替工作的吸附塔，始终有一台吸附塔 处于抽真空状态，迅达真空泵将吸附塔从逆放末的0.04Mpa抽到-0.060Mpa，完成吸附塔再生的后步骤。真空泵出口的二氧化碳气 体和部分游离水经过V104罐进行初步的气液分离后，液体返回到真空泵泵壳中作为液封，气体进入旋风分离器，进液再次分离后,液体通过旋分下部的液相管线返回V104中，循环利用，达到节约用水的目的。分离出的气体经旋分上部管线进人V103气体储罐中，并终送入到压缩机的入口，而V103分离下来的游离水通过其底部的排污阀排到界外。具体工艺流程图件下图。
一、问题回顾
生产调查中发现用来给水环式真空泵供水的V104罐水位下降 太快,每月用水量在1800吨左右，由于水封液位不能保证，真空泵 的运行不平稳，入口真空度达不到要求，从而影响变压吸附装置的 正常运行。经过分析迅达真空泵厂认为可能有两个原因：一是由于分离器 V104、旋风分离器内部丝网损坏造成分离效果差;二是V104与旋分之间的气相管线阻力太大，超出了旋分气相入口管线的下缘与V104内部液面之间的净液柱高度，V104中的水被压入旋分中，超 过旋分中的水被不断吹走，V104不能维持正常液位。
经过停产检查发现分离器V104内部丝网完好，分离器设计没有问题。因此我们需要对第二种可能进行分析计算，核对分离器出口气相管线阻力大小。
二、管线阻力核算
由于迅达真空泵入口压力成周期性变化，而真空泵性能参数为:吸 入绝压3.3~101.3KPa,排气压力为101.3KPa时，吸入气量为22.5～ 53.6m3/min。正常状态下瞬间大气量进行相应的理论计算。
1、分离器V104出口气相管线气体流型的确定
在水环式真空泵在改造之前，V104压力经实测得出的数据是： 0.055Mpa。
水环真空泵的大排气量为53.6m3/min，瞬间排气量为53.6/ 60=0.839m3/s。则在人口压力为0.045Mpa时，真空泵的大吸排气 量为1.22m3/s改造前V104罐的大工作压力、工作温度分别为:0.076Mpa,50℃
则V104罐的瞬间排气量为：
101.3*1.22/273=(101.3+76)*V2/273+50
所以V2=0.825m3/秒
此时，①50℃ 0.076Mpa C02的密度为：
p=1.976x273x(101.3+76 M273+50 )x101.3=2.92kg/m3
②50℃ 0.076Mpa 水蒸汽为饱和蒸汽，密度不变 p=0.9881kg/m3 μ=0.5494Mpa.s
所以混合气体的密度 pm=2.92x0.95+0.9881x0.05=2.823kg/m3
查表已知:50℃ 101.3KPa C02的粘度 μ=0.016Mpa.s
50℃ 12.34Kpa 饱和水蒸汽的粘度 μ=0.5494Mpa.s
气体的粘度随温度升髙而增大，气体粘度随压力增加而增加得 很少，在一般工程计算中压力变化不大时压力变化对粘度的影响常 是忽略的。
水环式真空泵的工作压力不是高压，所以混合气的粘度可以计 算为：
μm= Eyi*μi*Mi1/2Eyi*Mi1/2=0.0334 Mpa.s
此时气体的粘度   μm=0.0334 Mpa.s
此时V104罐的排气速度 u=0.825/0.785x0.152=46.7m/s
根据雷诺准数定理:Re=dup/μ
所以Re=0.15x46.7x2.823-r0.0000334=5.921xl05>4000
因此分离器V104气相出口 DN150管线中，气体的流动为湍流
2、分离器V104出口气相管线流体阻力的核算轻度腐蚀无缝钢管粗糙度e=0.22 。
相对粗糙度e/d=0.22+150=0.0015 查表可知摩阻系数入=
0.0215
已知:DN150      截止阀全开      Le=50m
DN150      大圆角弯头      Le=3m

(λ=0.0215 u=32.1m/s p=2.652kg/m3)
所以ΔPf =0.0215 x(0.1+50 +0.1+3+0.7) x2.832x46.72/0.15 x2=23895.794Pa
ΔPf进=0.5x2.823x46.72+2=1539.16Pa ΔPf 出=1452.88Pa
ΔPf 总=23895,79+1539.16+1452.88=2.69xl04Pa
从计算数据能看出在V104罐正常供水的情况下，压差水头已经超过旋分的进气口。
通过以上大量数据分析阐述，详细的介绍了变压吸附真空泵用 水量高的处理。这就要求我们在以后的工作中不断地总结及实践， 为某公司的安全及经济运行以及机组的稳发满发作出我们应有的贡献。
  如想了解更多关于广东迅达真空设备有限公司的信息，可关注网站：http://www.zhva*** ：0758-2874366 李先生
：0758-2874366/ 0758-2874266   联系手机：13827265823 / 13825759688
联系人：李先生                   联系Q Q：2858083868/187252656
联系地址：广东省高要市金渡镇世纪大道