关于国产5H-3B型离心式氯气压缩机在离子膜装置中的应用

关于国产5H-3B型离心式氯气压缩机在离子膜装置中的应用

李琦

航锦科技股份有限公司辽宁葫芦岛125000

摘要：介绍国产5H-3B离心式氯气压缩机在辽宁航锦科技股份有限公司新上12万t/a离子膜法烧碱装置中的应用，机组的选型、设计、运行经济性，及运行时的常见故障。

关键词：氯气压缩机；工艺设计；经济性；故障

引言

辽宁航锦科技股份有限公司（以下简称“航锦科技”）现有离子膜法制烧碱项目，生产规模分别为3套12万t/a，1套3万t/a。原烧碱装置使用的氯气压缩机为日本某品牌离心式三级压缩机。由于氯气压缩机在烧碱装置中为关键设备，且进口机组维护、保养及备件采购费用较高，备件进货周期长等多因素制约。航锦科技于2012年新上12万t/a离子膜制烧碱项目中，采购2台某国产品牌5H-3B型氯气压缩机（-开-备），于2014年装置开车机组投入使用至今，各项运行性能指标良好。

15H-3B型氯气压缩机的工艺设计及运转控制指标

1.1氯气压缩机选型

航锦科技新上12万t/a离子膜法烧碱装置使用的为国产5H-3B型氯气压缩机，设计流量为4800N㎥/h，设计出口压力0.55Mpa。

压缩机为单缸三段三级结构。增速器采用平行轴齿轮增速器，型号为PZ250型，该增速箱齿轮轴承为滑动轴承，强制润滑，润滑油进回油方向与压缩机相同。瓦块埋设测温热电阻，高速轴带轴振动检测探头，增速箱增速比为3.515。配套电机560KW。在电机与增速箱及增速箱与压缩机之间共有2套联轴节及联轴节罩壳，低高速联轴节均为膜片式，高速联轴节罩壳为封闭式，低速联轴节罩壳为半开式。压缩机额定转数：10400RPM，额定轴功率420KW。

轴承设计上，由于压缩机转速较高，径向支撑上采用较为稳定的可倾瓦式滑动轴承，轴向上采用两面各6块瓦的米式止推轴承，带有自动调心功能。均采用喷油直接润滑方式，提高轴承的冷却效果。每组轴承有-个瓦块埋设测温热电阻，监测轴承运行状态时的温度变化。

密封设计上，叶轮口环和级间密封为疏齿密封。轴端密封为带充抽气式的三腔迷宫式疏齿密封。第1腔平衡缸体两端气体压力，平衡后回缸体内部；第2腔为抽气，抽出的混合气体去尾气处理；第3腔为注气，注入密封用氮气，注气压力用差压变送器控制，其压力比平衡腔压力高5-7KPa.该密封即确保无氯气外泄，又可控制注气及抽气的气量在合理的范围内。

1.2压缩机运转管理指标

1.2.1轴承温度

1.3油润滑系统

机组使用46#汽轮机油，润滑油循环系统包括集装式油站、高位油槽、润滑油管道。油站由油箱、两台螺杆泵、油冷却器、双筒油过滤器及油温、油压监控仪表组装而成。

油箱采用不锈钢材料制造，带电加热装置，能使油箱内的油温在6小时内从最低环境温度加热到规定的开车温度。油箱顶部设有充氮气节流孔板，氮气耗量5NM3/H。两台螺杆泵互为主辅油泵，当系统油压因故降低时，铺油泵连锁启动予以实施补偿，以保证润滑系统的安全运行，当主油泵因故障需停机检修时，铺油泵可作为备用泵投入使用。油冷却器为BR型板式换热器，冷却介质为循环水。油滤器为SFL-F190×10LS型双筒网式滤油器，过滤精度为10μm。双联的油冷却器及过滤器设连续流切换阀，在不停机的情况下可进行切换检修，并且在切换时无压力波动。润滑油系统设有高位油箱，在全厂失电等事故导致机组停车后可提供不少于6分钟的油量以保证机组停车过程中所需润滑。

1.4氯气冷却系统

氯气压缩机为三级压缩三级冷却的形式，机组设段间冷却器、出口冷却器。氯气冷却器为碳钢材质列管式换热器，气走壳程，水走管程。为防止冷却器泄漏从而导致冷却水进入压缩机，造成压缩机不可逆的损坏，因此冷却系统采用无压回水，且在冷却水侧，即管程涂刷碳钢专用防腐涂料进行防腐处理，并在循环水中加入相应缓蚀剂，调节循环水PH，并减少循环水结垢堵塞列管。

1.5机组防喘振调节

机组安装进口可调导叶和自动调节装置，压缩机的进口流量减少到设定值时，进口可调导叶开始调节，防止压缩机喘振，因而不必打开防喘振调节阀，这样可减少机组的回流，从而节能。

当工艺系统氯气流量低到-定值时，单凭进口可调导叶调节无法满足要求时，同时使用防喘振调节阀，打开回流系统，增加压缩机的进口流量而不会引起压缩机喘振。

25H-3B型氯气压缩机运行过程中常见故障及原因

运转中的故障即使初看起来很轻微，也和重大事故相关联，因此及时查明故障原因是保证机组稳定运行的关键，下表（表1）为-些机组使用时的常见故障，及造成故障的原因。

注：缓：缓慢，急：急剧，连：连续，间：间歇，有：有重复性，不：不规则

3结语

自2014年5H-3B型压缩机投入使用至今，机组运行稳定良好，确保了新上12万t/a离子膜法烧碱装置的稳定运行，且充分体现了国产机组投资费用低、备件价格低、维护周期短等优势，国产5H-3B型氯气压缩机在航锦科技新上12万t/a离子膜法烧碱装置中得到了很好的应用。

参考文献：

[1]朱建兵，万燃.西门子3k氯气压缩机在化工行业的应用[J].中国化工贸易，2011（8）：135-136

[2]郭彬，刘光杰.国产大型离心式2H-2/10600型氯气压缩机在离子膜法烧碱装置中的应用[J].氯碱工业，2017（5）.