3?脫硫安全水封的計(jì)算
安全水封需要多大管徑、需要多高才能有效地起到保護(hù)作用,以年產(chǎn)8萬噸合成為例來進(jìn)行計(jì)算,年產(chǎn)8萬噸合成氨,半水煤氣流量大約是41000Nm3/h,脫硫選用L93WD型羅茨風(fēng)機(jī),該風(fēng)機(jī)出口壓力最高為50Kpa,設(shè)計(jì)流量為230 m3/min 。
水封管徑的計(jì)算:
已知? 半水煤氣流量:41000Nm3/h
????? ????煤氣流速為:15m/s
????? ????管徑={〔(半水煤氣流量/3600)×流速〕/3.14}1/2
???????? ?????= 2×{〔(41000/3600)×15〕/3.14}1/2
??????? ??????=0.9834m
根據(jù)以上計(jì)算,水封管徑為1000mm。
水封高度的計(jì)算:
已知:水封沖破壓力為50Kpa(羅茨風(fēng)機(jī)最高出口壓力),水比重為1
根據(jù)P=ρgh
水封高度H=P/(g×ρ)
????????? ??=50/(9.8×1)
??????? ????=5.1m
根據(jù)以上計(jì)算,水封高度為5.1m;
?? ?通過以上計(jì)算,年產(chǎn)8萬噸合成氨,要使脫硫內(nèi)水封有效起到保護(hù)作用,水封管徑為DN1000,水封高度為5.1m,但是,僅僅計(jì)算水封管徑和高度就能滿足要求了嗎,筆者認(rèn)為除了以上參數(shù)滿足要求外,脫硫內(nèi)水封設(shè)置還有幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)需要注意:
(1)清洗冷卻塔下段液位控制不能超過水封的高度,否則容易造成水封高度過高不能有效起到保護(hù)羅茨風(fēng)機(jī)的效果;
(2)為防止水封液位過低,上水閥必須隨時(shí)打開,水封水必須保持溢流;
(3)在倒風(fēng)機(jī)或開風(fēng)機(jī)時(shí)操作要特別注意穩(wěn)定,否則,容易壓力瞬間過高水封沖破導(dǎo)致產(chǎn)生不必要的事故;
(4)該水封不易清理,也不容易觀察到水封狀況,因此水封加水的設(shè)置最好是用干凈的工藝水,以減少堵塞的風(fēng)險(xiǎn)。
(5)為在壓縮機(jī)跳停后快速回復(fù)生產(chǎn),水封加水可以適當(dāng)加大,一般加水管用DN100管徑即可,加滿溢流后關(guān)小閥門,或者是加水水封用DN100管徑,溢流加水用DN50管徑。
?? 只要設(shè)備、工藝滿足計(jì)算要求,在管理和操作上又滿足了以上要求,脫硫內(nèi)水封就可以有效地起到安全保護(hù)作用。
4?內(nèi)水封設(shè)置后帶來的經(jīng)濟(jì)效益和安全效益
在脫硫工序的羅茨風(fēng)機(jī)設(shè)置安全水封后,可帶來以下經(jīng)濟(jì)效益和安全效益:
(1)一臺(tái)羅茨風(fēng)機(jī)以20萬元計(jì)算,每年跳停幾率一次,每次損壞羅茨一臺(tái),每年可節(jié)約人民幣20萬元。
(2)可以避免因壓縮機(jī)跳?;?qū)е铝_茨風(fēng)機(jī)損壞事故,在小氮肥生產(chǎn)中,壓縮機(jī)跳停后,大量煤氣無法輸送,會(huì)導(dǎo)致羅茨風(fēng)機(jī)出口壓力大幅度上漲,極易產(chǎn)生羅茨風(fēng)機(jī)跳停、葉輪返轉(zhuǎn)損壞羅茨風(fēng)機(jī)事故,設(shè)置安全水封后,出口壓力一上漲水封沖破,可使大量煤氣從高壓側(cè)泄到低壓側(cè),從而避免了羅茨風(fēng)機(jī)損壞事故;
(3)可以起到安全閥的作用,眾所周知,下合成氨特點(diǎn)是高溫高壓、易燃易爆,壓力不超標(biāo)是必須遵守的原則,安全水封就好比是安全閥一樣可以起到預(yù)防的作用。
5??結(jié)束語
“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”是我國的安全生產(chǎn)方針,在預(yù)防中,做到設(shè)備、工藝的本質(zhì)安全、消除物的不安全因素是安全工作的重點(diǎn)之一,在小氮肥生產(chǎn)中尤為如此,雖然,水封的設(shè)置是比較小的一個(gè)小小的改動(dòng),但是對(duì)安全工作來講,就是需要這種創(chuàng)新,從這點(diǎn)來講,就小小的改動(dòng),更體現(xiàn)“以人為本”的安全理念,切實(shí)保護(hù)作業(yè)人員的生命安全,將產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
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參考文獻(xiàn)
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2? 楊春升、韓福順編著.中小型合成氨廠生產(chǎn)操作問答(第二版).北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004
3? 張子鋒主編.合成氨生產(chǎn)技術(shù).北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006