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液壓油站換熱效果差的原因分析及措施
2020.01.07
某公司#3線5000t/d預(Yu)分解窯熟料生産線,實際(Ji)産量在[Zai]5700t/d左右。因原篦冷機[Ji]生産能力受限,于2014年12月升級換代,由[You]三代充氣梁式液壓傳動篦冷機改造成(Cheng)四代推動棒式篦冷機,型[Xing]号GL4×6,有效冷卻(Que)面積為142.2㎡,沖程[Cheng]0~30次/min,配套邁克液壓驅動系統。液壓控制參數為[Wei]:額定[Ding]流量260L/min,使用(Yong)溫度35~58℃,四台液壓泵工(Gong)作,外加一台備(Bei)用泵。液壓油箱油量控制在2800L左右[You],使用殼牌VG46#抗磨液壓油,設置[Zhi]油溫[Wen]55℃報警,65℃液壓油站跳停。篦冷機正常運行推14~16次/min,壓力在15~17MPa之間(Jian)。

一、存在的問(Wen)題



液壓油站配圓柱列管式油水換熱[Re]器(Qi),型号GLC,冷卻面積21㎡。在使用過程中,液壓油溫偏高(54~59℃),高溫天(Tian)氣時油溫高達(Da)63℃。由于油溫偏高,造成(Cheng):


(1)液壓管路(Lu)控制元件橡膠油封老化(Hua)快,易滲油、漏(Lou)油,需經常在線更換,工[Gong]人勞動強度增[Zeng]加[Jia],還造成液[Ye]壓[Ya]油浪(Lang)費。


(2)液壓缸軸密封和活塞密封老化快,需[Xu]定[Ding]期檢查、保(Bao)養[Yang],否則會突發[Fa]大(Da)量漏油,被[Bei]動更換液壓缸。由于(Yu)液壓缸驅動結構(Gou)原因在線處理難度大,需停(Ting)機處理,影響運[Yun]轉率。


(3)油溫高對[Dui]油質[Zhi]影響大,性能[Neng]降低。實測列管式換熱器(Qi)循環水進出口溫度相差3℃,油溫進出口相差5℃,油(You)箱内油溫高,熱交(Jiao)換效率低,冷卻面積(Ji)小。檢修清洗列管換熱器發現部分列管被微細淤泥堵[Du]塞,減小了冷(Leng)卻面積,影響[Xiang]到熱[Re]交換效率。



二、解決方案及效果



在2015年8月檢修期(Qi)間利用油站空地增加一(Yi)台闆式熱交換器與列管換熱器并(Bing)聯(見圖1),闆(Pan)式換(Huan)熱[Re]器型号TTBRO,換熱面積30㎡。窯啟運後(Hou)液壓油降溫效(Xiao)果明顯,保持在42~45℃,但半月内油溫又逐漸上升至50℃左右(You)。未達到理(Li)想(Xiang)冷卻效果。
換(Huan)熱器[Qi]冷卻油效[Xiao]果(Guo)差有幾方面原因:(1)設計(Ji)換熱面積不合理,達不到冷[Leng]卻效果。(2)不符合水質要求的[De]循環水注[Zhu]入換熱器冷卻,水質硬度大,水[Shui]中的鈣鎂(Mei)碳酸鹽遇(Yu)熱分解為碳(Tan)酸鈣和[He]氫氧化鎂等沉澱物,沉積附着于換[Huan]熱器[Qi]表面而大幅降低(Di)熱交換(Huan)效(Xiao)率。此類水垢[Gou]堅硬,需用酸清洗。(3)循環水中雜(Za)質多,細微顆粒在換[Huan]熱器内沉積淤塞。


利用一次檢修[Xiu]再次對列管式和闆式換熱器(Qi)進行拆卸清(Qing)洗。闆式換熱器水路沉積大量細微顆粒淤泥(Ni),列管(Guan)中還[Hai]有堵塞(Sai)現象。冷(Leng)卻效(Xiao)果不[Bu]好主要是淤泥沉(Chen)積,影響熱交換(Huan),但此類淤泥好清洗[Xi]。


分析(Xi)循環水中含[Han]細微泥質原因為:該公司(Si)應環保形勢要[Yao]求和[He]節約用水原則,決定廠區(Qu)内廢水不出廠(Chang),2008年修建了三個(Ge)串聯的總容量3290m³的大型水(Shui)沉澱池,利用排水溝(Gou)收集排放廢[Fei]水和雨水,用來供[Gong]水車地面灑水(Shui)和水泥磨(Mo)獨立[Li]循環[Huan]水系統降溫,收集[Ji]水中存在(Zai)細微顆粒懸(Xuan)浮物。2013年開始(Shi)為[Wei]節約地下[Xia]水資(Zi)源,#3熟料生産線系統[Tong]循環水泵站(Zhan)水池原用地[Di]下深井水補水,現利(Li)用地(Di)下水和沉澱池[Chi]回水相結合方式補(Bu)水。泵站水池内[Nei]添加阻垢劑,控制循環水[Shui]硬度在9~10mmol/L之間(Jian)。循環水[Shui]硬度雖不低但換熱器溫度對(Dui)結垢影響[Xiang]不大,結合實際檢查(Cha)并(Bing)無硬質水垢,所以[Yi]不是影響熱交換的主因[Yin]。又由于循環(Huan)水(Shui)中有回收利用廢水,存在大量細微泥質顆粒懸[Xuan]浮物。換熱器[Qi]結構決定内部[Bu]流速降(Jiang)低(Di),微小懸浮物[Wu]在此沉澱聚積,造成[Cheng]部分堵塞,從而換(Huan)熱效率降低[Di]。


由[You]于運行期間設(She)備不允許停運(Yun),換熱器(Qi)不能随意拆卸清洗,結[Jie]合實際情況[Kuang],決定增加反沖洗閥門來排除換熱器内沉積淤泥。現換熱器進出口管道直徑是Φ40mm,循環水[Shui]壓力控制在0.35~0.4MPa之間[Jian]。于(Yu)是在(Zai)換熱器循[Xun]環水進水管道加Φ40mm截止閥,在新增截止閥和換熱器循(Xun)環水進[Jin]口法[Fa]蘭之間加Φ25mm外(Wai)排水閥門(見圖1)。操作時關[Guan]閉進水閥門[Men],打開外[Wai]排水閥門,迅[Xun]速降壓,利用回(Hui)水壓力沖洗出(Chu)換熱器内沉積的淤泥


制定操作制度(Du),定期反沖,可(Ke)見到明顯的渾濁循(Xun)環水排出。反沖以來(Lai)液壓站[Zhan]油(You)溫長(Zhang)期可穩(Wen)定在42~46℃之[Zhi]間,增加了液(Ye)壓設[She]備的使用周[Zhou]期,提高了運轉率,降低了材料[Liao]消耗和工人勞[Lao]動強度。



三、結語



(1)換熱器頻繁拆卸清(Qing)洗,影響(Xiang)列管式換熱[Re]器内[Nei]銅管使用周期。清洗操作不規範會(Hui)損傷銅管(Guan),形成内漏,造成更大損失[Shi]。闆式(Shi)換熱器每次[Ci]拆裝要防止安裝錯(Cuo)誤造成(Cheng)水、油短[Duan]路或内外漏。拆卸[Xie]清洗(Xi)頻繁,會造[Zao]成[Cheng]人工和(He)液壓(Ya)油的(De)浪費。增加反沖則(Ze)很[Hen]好的解決了此[Ci]類因循環水雜質[Zhi]而造成的換熱效果差的難題。


(2)針對循環水現狀,窯中托[Tuo]輪油溫偏高,在窯中托輪[Lun]循環水進口增加反沖洗閥門,油溫得以有效控制穩[Wen]定在45~55℃;且[Qie]窯主減[Jian]速機油站換熱(Re)器進口增加反沖(Chong)閥門,油溫降[Jiang]低效果明顯。


(3)對[Dui]于水資源節約利用[Yong]應給予鼓勵,但在改[Gai]變了循環水的一些[Xie]水質特性時應提前[Qian]做好防範[Fan]措施,否則會對設備造成影響。

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