羅茨風(fēng)機(jī)變頻節(jié)能改造方法實(shí)例能耗對比：

山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)羅茨鼓風(fēng)機(jī)、羅茨真空泵、回轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)等機(jī)械設(shè)備公司，位于有“鐵匠之鄉(xiāng)”之稱的山東省章丘市相公鎮(zhèn)，近年來，錦工致力于新產(chǎn)品的研發(fā)，新產(chǎn)品雙油箱羅茨風(fēng)機(jī)、水冷羅茨風(fēng)機(jī)、油驅(qū)羅茨風(fēng)機(jī)、低噪音羅茨風(fēng)機(jī)，贏得了市場好評和認(rèn)可。

從節(jié)能和降低羅茨風(fēng)機(jī)故障率的目的出發(fā)，我們提出了以下幾點(diǎn)改進(jìn)措施：
1、降低機(jī)組負(fù)荷從而降低電機(jī)電流。因電機(jī)故障率較低，運(yùn)行周期一般為風(fēng)機(jī)的6倍以上，故改兩級鼓風(fēng)為一級鼓風(fēng)，拆除電機(jī)雙側(cè)皮帶中的一側(cè)，壓縮油氣流程由串聯(lián)改為并聯(lián)/串聯(lián)均可使用，一般根據(jù)管路沿程壓降計(jì)算公式△P=λ×ρ×（L/D）×（V-2/2）（單位：Pa）可以計(jì)算得出管路壓降。為簡化計(jì)算過程，查相關(guān)圖表得知：DN80mm，L=100m空氣管道的阻力降約為0.254～1.892KPa，輸送油氣的管道阻力降≤3.5 KPa。所以正常情況只運(yùn)行風(fēng)機(jī)其中一級即可達(dá)到輸送要求，另外一臺風(fēng)機(jī)則變?yōu)閭溆脵C(jī)。機(jī)組負(fù)荷降低近35%，實(shí)測電機(jī)電流從45A降至30A，電機(jī)功耗降低約33%，同時僅增加四千元的管路流程改造投資即獲得備用風(fēng)機(jī)一臺。
2、提高設(shè)備有效利用率。減少定期/臨時維修時間，從而減少因維修導(dǎo)致的輕烴放空/放低壓瓦斯管網(wǎng)的泄放量。改為單級鼓風(fēng)后，另外一臺風(fēng)機(jī)等于多出了一臺備用機(jī)組，一臺發(fā)生故障時，僅需20分鐘的時間用來更換皮帶、切換機(jī)組，機(jī)組故障維修時間由60 h/次×6次 /年（約360 h /年）降至20min×6次=2 h/年，減少油氣泄放約360 h。
3、降低軸承故障率，節(jié)約中小修費(fèi)用。原機(jī)組的軸封采用的是光軸+骨架油封（4片）密封，該密封形式不能保證對介質(zhì)的完全密封，運(yùn)行一段時間后，泄漏出來的輕烴組分冷凝后就會積存與軸承座，溶解稀釋了潤滑脂，造成潤滑不良，軸承損壞頻繁。拆解分析，我們采取了采用螺旋槽密封+反向密封氮?dú)饬鞒蹋霉?jié)流孔板+針形截止閥控制氮?dú)饬髁俊?br /> 當(dāng)?shù)獨(dú)馔ㄟ^連續(xù)螺旋時，其流動狀態(tài)發(fā)生變化，承受周向速度Vt和周向壓力P。Vt可分解為沿齒槽流動的速度V1和垂直于齒面的速度V2，V2可再次分解為軸向分速度Va，借助于螺旋槽的推進(jìn)，形成“泵送”作用而將少量氮?dú)獠粩喾聪蜉斔椭翂嚎s腔內(nèi)，形成密封。該措施增加氮?dú)庥昧考s1m3/h，保證了軸承座內(nèi)微正壓，充分保護(hù)脂潤滑軸承避免與輕烴接觸，延長軸承使用壽命三倍以上。
4、停止一、二級間循環(huán)冷卻水的使用達(dá)到節(jié)水目的。烴類熱裂解總會產(chǎn)生焦類物質(zhì)，測量原級間氣體溫度，夏季風(fēng)機(jī)出口介質(zhì)溫度最高溫度為65℃，測得軸承及同步齒輪傳動機(jī)構(gòu)溫度為68℃，該溫度未超過廠家設(shè)備安全設(shè)防值75℃，在該溫度下不會導(dǎo)致介質(zhì)油氣的結(jié)焦傾向加大。所以，無級間冷卻水仍能滿足工藝生產(chǎn)和設(shè)備安全的要求，可以節(jié)約使用循環(huán)水≥1.5T/ h。
5、改善羅茨鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速不均勻狀況。轉(zhuǎn)速時不均勻時，零部件承受交變應(yīng)力，長此以往，易破壞產(chǎn)生突發(fā)故障。羅茨風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速是否平穩(wěn)主要受變頻器工作穩(wěn)定狀況、氣體負(fù)荷變化、級間帶液情況、皮帶是否打滑等影響，是根據(jù)常壓塔塔頂壓力進(jìn)行控制的，常壓裝置原油加工量增大后，原有入口管線、換熱器、壓降變大。塔頂壓力升高時，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)升高，而此時吸入氣體量卻不足，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)產(chǎn)生短時“飛車”現(xiàn)象。數(shù)據(jù)分析及現(xiàn)場查看后認(rèn)為，從塔頂→塔頂油氣冷卻器入口→冷卻器出口→頂回流罐→風(fēng)機(jī)入口緩沖罐壓力分布分別為70Kpa→65Kpa→35Kpa→10Kpa→4Kpa，因此初步判斷常壓塔頂系統(tǒng)結(jié)鹽或管路流通能力不足現(xiàn)象，壓降較大部位見下圖。
①在冷卻器處壓降最大。結(jié)鹽機(jī)理如下：原油加工過程中，有機(jī)氯發(fā)生分解生成HCl或無機(jī)氯的鈉鹽、鈣鹽、鎂鹽。常壓塔頂注入氨氣（NH3），NH3 和HCl反應(yīng)生成NH4Cl，當(dāng)塔內(nèi)出現(xiàn)液相明水時形成NH4Cl水溶液NH4Cl水溶液在流動過程中隨溫度的升高，水分逐漸失去而成為一種黏性很強(qiáng)的半流體與鐵銹等一起沉積附著在設(shè)備、管線內(nèi)壁，導(dǎo)致流通截面變小，壓降增大。
②頂回流罐→風(fēng)機(jī)入口緩沖罐的壓降較大，導(dǎo)致頂回流罐→風(fēng)機(jī)入口緩沖罐管道（DN80mm）為利舊，小于風(fēng)機(jī)入口管徑（DN100mm），目前無法更換。
在滿足塔頂油氣冷卻效果的情況下，稍開冷卻器副線閥后，壓力變化為70Kpa→60Kpa→43Kpa→18Kpa→10Kpa，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速目前僅有20～50rpm的波動，情況大有好轉(zhuǎn)。

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