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

山東錦工有限公司是一家專(zhuān)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(chēng)的山東省章丘市相公鎮(zhèn)，近年來(lái)，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(chǎng)好評(píng)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(jí)鼓風(fēng)為一級(jí)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(jiǎn)化計(jì)算過(guò)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(jí)即可達(dá)到輸送要求，另外一臺(tái)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(cè)電機(jī)電流從45A降至30A，電機(jī)功耗降低約33%，同時(shí)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(tái)。
2、提高設(shè)備有效利用率。減少定期/臨時(shí)維修時(shí)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(jí)鼓風(fēng)后，另外一臺(tái)風(fēng)機(jī)等于多出了一臺(tái)備用機(jī)組，一臺(tái)發(fā)生故障時(shí)，僅需20分鐘的時(shí)間用來(lái)更換皮帶、切換機(jī)組，機(jī)組故障維修時(shí)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(duì)介質(zhì)的完全密封，運(yùn)行一段時(shí)間后，泄漏出來(lái)的輕烴組分冷凝后就會(huì)積存與軸承座，溶解稀釋了潤(rùn)滑脂，造成潤(rùn)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?，用?jié)流孔板+針形截止閥控制氮?dú)饬髁俊?br /> 當(dāng)?shù)獨(dú)馔ㄟ^(guò)連續(xù)螺旋時(shí)，其流動(dòng)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(dòng)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(rùn)滑軸承避免與輕烴接觸，延長(zhǎng)軸承使用壽命三倍以上。
4、停止一、二級(jí)間循環(huán)冷卻水的使用達(dá)到節(jié)水目的。烴類(lèi)熱裂解總會(huì)產(chǎn)生焦類(lèi)物質(zhì)，測(cè)量原級(jí)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(cè)得軸承及同步齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)溫度為68℃，該溫度未超過(guò)廠家設(shè)備安全設(shè)防值75℃，在該溫度下不會(huì)導(dǎo)致介質(zhì)油氣的結(jié)焦傾向加大。所以，無(wú)級(jí)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(shí)不均勻時(shí)，零部件承受交變應(yīng)力，長(zhǎng)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(jí)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(shí)，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)升高，而此時(shí)吸入氣體量卻不足，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)產(chǎn)生短時(shí)“飛車(chē)”現(xiàn)象。數(shù)據(jù)分析及現(xiàn)場(chǎng)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(jiàn)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(guò)程中，有機(jī)氯發(fā)生分解生成HCl或無(wú)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(shí)形成NH4Cl水溶液NH4Cl水溶液在流動(dòng)過(guò)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(wú)法更換。
在滿足塔頂油氣冷卻效果的情況下，稍開(kāi)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(dòng)，情況大有好轉(zhuǎn)。

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