太阳集团通风降温系统
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风机叶轮的维修保养问题离心压缩机干气密封损坏原因分析风机盘管
摘要：简单介绍了干气密封技术，对干气密封损坏原因作了分析，指出了在操作中干气密封应注意的事项。
关键词 ：离心式压缩机；干气密封；故障；损坏原因
中图分类号： TH542 ； TH136 文献标识码 ： B
The Reason Analysis of Damage in Dry Gas Seal of Centrifugal Compressor
Abstract: This paper has briefly introduced the dry gas seal technology and analyzed the reason of damage in dry gas seal. And the items which dry gas seal should pay attention during operation are also pointed out.
Key words : Centrifugal Compressor ; dry gas seal; trouble; damage reason
1 干气密封简介
我厂加氢二车间现有一台循环氢压缩机,太阳集团是负压风机参数生产厂家，该压缩机的型号为 BCL406/A ，压缩介质氢气烃混合物，正常功率1871kW ，最高工作压力 17.7MPa ，最大流量 250000m 3/h ，最高运行温度 150 ℃ ，最低运行温度0℃ ，最高连续转速 11522r/min ，密封采用干气密封。干气密封型式为 984 干气密封/双向带中间迷宫的串联密封。密封气采用差压控制，利用气动薄膜式调节阀使平衡管气与密封气保持一定压差。装置开停工期间，压缩机出进口压差低于 0.38MPa 时，由增压泵自启为密封提供密封气。密封气由循环氢压缩机出口引出，首先经过除雾器对气体中的液体成分进行分离，分离后的气体进入过滤器，过滤后的干净气体再经调压阀调压后分别进入压缩机前后密封腔内。
2 事故经过
2008年3月2日2时42分，受外界因素的影响，装置循环水、除盐水全部中断，中压蒸汽压力、低压蒸汽压力、仪表风压力全部开始下降。 2 时 52 分装置紧急泄压阀 0.7MPa/min 自动打开，反应工程压力下降。 2 时 52 分工程开始降压的同时，干气密封泄漏量出现异常情况，其中非驱动端一级泄漏量 FIA3847 （主密封氢气和级间密封氮气泄漏混合气）在2时52分至3时21分由原来的112 NL/min 逐渐上升到满量程 385NL/min ；级间密封氮气 FIA3843 在2时52分至3 时02分流量由原来的102 NL/min 逐渐下降到0 。其趋势见图 1 ；3 时17分反应器床层最高点温度 TH3132 由 390 ℃ 上升至 398.3 ℃ （指标≯ 425 ℃），反应压力为5.764MPa，D-3105 液位为 100%，具体趋势见图2 。
4时56分现场打开一级泄漏量 FIA3847 流量计前放空，放空后关闭，一级泄漏量 FIA3847 开始下降，下降到 241NL/min 时，级间密封氮气 FIA3843 开始上升， 8时13分流量正常。
3月2日12时20分准备开机，现场打开压缩机出进口电磁阀,太阳集团是鸡场水帘生产厂家，级间密封氮气 FIA3843 回零，一级泄漏量 FIA3847 满量程。 15时03分现场启动压缩机，转速上升到 7200r/min 时，一级泄漏量FIA3847流量下降，下降到241NL/min时，级间密封氮气 FIA3843 开始有量。 19时24分级间密封氮气 FIA3843上升到60NL/min （指标为55.9NL/min 低报），一级泄漏量FIA3847下降到 201NL/min （指标为228NL/min高报），后来逐渐恢复正常，见图4 。 3月3日21时57分，非驱动端级间密封氮气 FIA3843 流量突然回零，非驱动端一级泄漏量 FIA3847 突然满量程，判断非驱动端一级密封损坏，决定停工，见图5 。
3 损坏原因分析
3月4日 对循环机干气密封进行拆检，首先拆检损坏的非驱动端密封，并进行解体检查。密封一级动静环均出现碎裂，裂纹呈放射状，碎裂范围在密封环的 180 °范围内；二级动静环工作面光洁未见异常；密封的辅助密封圈弹性良好，无可见缺陷。根据密封厂家的现场工程师分析，进液损坏的可能性较大，建议对驱动端密封同时更换，确保机组的安全运行，驱动端密封拆卸后外观良好，见图6 。 在3月2日 紧急停工过程中，工程压力开始下降，干气密封一级泄漏量开始上升。循环氢压缩机还没有停机前干气密封泄漏量已经达到满量程，对造成机械密封损坏的原因作如下分析。
从装置泄压前干气密封各参数的情况来看，运行状况良好，没有损坏迹象，见图 1 。
从整个停机过程看，机组振动和位移都没有发生变化，所以可以排除由于机械原因造成机械密封损坏，见图7 。
从泄漏量趋势（图1）看，在工程开始卸压时一级非驱动端泄漏量突然大幅上升，造成这种现象的主要原因是密封干气在工程卸压时压缩机进口气体纯度降低，携带的重组分量突然增大，经压缩凝结成液体，进入干气密封除雾器。由于除雾器两小时排放一次，在事故状态下，没有及时排除液体，从而进入过滤器里，再进入密封腔里，造成密封损坏（停工后，在主密封过滤器中发现存有部分轻烃液体）。
综上所述，干气密封损坏原因可以判定液击所致。
4 干气密封操作时注意事项
（1）密封气密封室压力至少大于一级排气压力 0.03MPa （G）；级间密封室压力至少大于级间排气压力 0.03MPa （G）。
（2）开机前必须投用干气密封，停机时先停润滑油，后停干气密封，防止润滑油进入干气密封工程中。停机时，密封腔降压速度不超过 0.5MPa/min 。
（3）在开机过程中，不宜低转速运行时间太长。在正常运转中，应该保持转速恒定。调转速时尽可能缓慢操作，以避免转速波动太大对干气密封产生不良的影响。
（4）干气密封各过滤工程要定时排液及更换滤芯，干气密封气的气源必须要干净、干燥，干气密封除液设施必须是液位控制。
随着我国经济的迅速发展，人们的生活水平不断提高，对工作和生活环境的要求也不断提高，由此带动了空调行业的蓬勃发展。中央空调以其特有的优点，在宾馆、办公楼、高级住宅、百货商场等等场所得到了广泛的应用，趋向于夏季室温低于27℃，向更舒适的方向发展，如相当多的场所要求达到22℃左右的温度。这就要求设计和生产部门能给用户设计、提供符合不同品味用户要求的设备型号，本文着重讨论风机盘管的选型。空调室内制冷负荷包括显热负荷和湿热负荷，两者之和称全热量。一般空调设备厂提供的产品性能表（以下称样本）中的制冷量，都是指在干球27C，湿球19.5C，冷冻水入口温度7℃时，高档风量下的全冷量，即使有提供其他温度工况温度冷量也一般只到25C室温，那么对于象22℃室温情况下将无法直接套用样本选型。在空调室温降低时，一方面由于室内外温差加，造成更多的室外热量传人空调室，另一方面，由于冷冻水与室温的温差减小，又造成风机盘管实际制冷量较样本冷量减小，这就要求用一种合适的方法来选型，以达到各种工况的要求，根据传热学的原理我们可以用效率法来选型。所谓效率法即用设备的全冷量焓效率和显冷量效率来选择设备。全冷量焓效率是指湿冷工况下，流经盘管的风量和水量为某一确定值时，盘管前后空气的实际焓差与理想的最可能焓差之比即：
由实验可知，对于某一产品而言，仅为风量与水量的函数，由于不同厂家的产品结构参数不同，￡亦不同。该公司产品在高档风量，样本标定水量运行时，显冷量效率￡。为0.601，在中档风量，样本标定水量运行时￡为0.658.下面我们来举例选型。
例：已知某房间采用风机盘管加独立负压通风系统处理到室内焓值，不承担室内冷湿负荷，室温要求干球27℃，相对湿度509/6，室外干球35℃，相对湿度60，经窗户、外墙传导进入室内热量为1.29kW，经玻璃窗辐射进入室内热量为0.25kW，人员及电器发热量为1.6kW，另室内全冷量为4.6kW，现选用风机盘管及新风机。查图表得温度27.C，湿度50时，空气焓值为56kJ/kg，而该公司生产的四排管新风机在7_C入口水温，高档风量时，其出口焓值为54kJ/kg，故选用四排管式新风机能满足要求。由于室内湿球温度相同，故可以直接从样本中选型号，现选用该公司
故全冷量有139/6余量，显冷量有13的余量，这说明满足要求。现在如果室温要求达到干球22.C，相对湿度55时，空气焓值i一45kJ/kg，由于新风不承担室内热湿负荷，故要求新风出口焓值为45kJ/kg左右，故选择六排管新风机，其出口焓值可达44kJ/kg.
故全冷量有7的余量，显冷量有12的余量，可认为满足要求。如果选型时发现选用型号全冷量、显冷量与要求略有偏差，而套用相邻型号偏差更时，可以通过改变冷冻水流量和水温来实现。现在，我们来讨论利用效率法进行柜式空调箱的选型、核算，由于柜式空调箱使用工况变化比较，如在有的空调工程中直接把新风接入空调箱的回风静压箱内，那么新、回风比例就影响了空调箱的工况。又如有时通过改变冷冻水流量来调节空调箱制冷量等等。为了方便设计选型。
方案类型
静调方案
动调方案
配置方式
引风机（不含脱硝装置阻力）
引风机（包含脱硝装置阻力）
引风机（不含脱硝装置阻力）
引风机（包含脱硝装置阻力）
风机型号
AN40e6(V13+4°)
AN40e6(V19+4°)
AP1-40/22
AP1-40/25
风量（TB）
m3/s
720.2
526,太阳集团是铸造车间降温设备生产厂家.4
720.2
526.4
全压（TB）
Pa
5953.2
