中国压缩机网行业论坛

标题: 2DZ5.5-1.8/285-320循环机改造方案设计 [打印本页]
作者: 13049526357    时间: 2013-12-24 12:05
标题: 2DZ5.5-1.8/285-320循环机改造方案设计
2DZ5.5-1.8/285-320循环机改造方案设计
' ?2 X9 q8 I3 g0 h( z" c2 \
$ G% e0 |: N% E- I5 {) C某厂有2台2DZ5.5-1.8/285-320循环机和2台2DZ5.5-1.9/285-320循环机，结合大修进行改造。建议先对2台2DZ5.5-1.8/285-320循环机用低阻力气阀、活塞环密封不漏、单双环正反向密封填料等技术，并进行扩缸改造。技术手段保证技术数据。循环机用低阻力气阀改造气阀后，气缸吸气压差、排气压差很小（可以忽略不计），最大活塞力降低，可以扩缸改造循环机，改造后最大活塞力不允许超过原机的。循环机应用活塞环密封不漏技术和单双环正反向填料密封技术后，泄漏极大地降低，泄漏系数取高值（0.99）。如某厂合成系统为φ600系统，2.5万吨/年合成氨生产能力，系统主管道为φ127×21，以补气在循环机之前进行设计，循环机改造后，开一台循环机应满足开4台改造后的H8-36/320压缩机生产。改造后的H8-36/320压缩机容积流量为41.5m3/min，吸气压力为0.14MPa(1.382大气压)，吸气温度40℃(313K)。合成补气占循环气量的90%，若合成塔进气温度为298K，循环机吸气压力为28.43 MPa，则合成新鲜气补气量为41.5×90%×4× =0.70121 m3/min=0.011687 m3/s，因合成塔大，按补气一般占循环气量的20%到25%，取为23%，所需循环机的容积流量为0.011687÷23%=0.05081 m3/s=3.0488 m3/min，取改造后循环机的容积流量为3.1 m3/min，则合成系统设备或管道内的最大流速为(3.1/60)÷(0.785×0.0852)=9.12m/s，未超出工艺设计要求的10m/s，若有流通截面积小于或等于φ127×21管道的设备和管道，都必须改大。改造后的循环机使用条件：进、出口压差≤3.0 MPa，合系统工艺管道、设备内的最大流速小于10 m/s。
6 d. p1 M+ S% u- M. l  I) D% N! l若开4台改造过的H8-36/320压缩机生产能力为：以3300Nm3半水煤气生产1吨合成氨，年生产310天计，单机年产合成氨能力(41.5×60×1.382× ×24)/3300×310=6767吨/年，4台压缩机年产合成氨能力为4×6767=27068吨/年。; a7 \0 g% U" z7 M/ W

# N  X( \  ?  |; L: H9 r0 t1、2DZ5.5-1.8/285-320循环机主要技术参数* L/ @" T+ H9 ^$ I
( D: U" \. ?, j& H9 F1 S
吸气压力27.9 MPa，排气压力31.43 MPa，吸、排气压差3.43 MPa。
; f( \( G. R7 S- t+ Y; H吸气温度40℃，排气温度65℃。
+ S" z" A' N+ t  Q7 W容积流量1.8 m3/min(吸入状态)。
5 A% ]" P* [  B% L5 g活塞杆直径d=55mm，气缸直径D=100㎜。. K! k) Z( n" `0 W
活塞行程S=240㎜，主机转速n=345rpm。
* S9 e$ S1 g# L* z2 M+ U) m) {# }轴功率175kW，电机型号JS127-8，980rpm，180Kw。; F8 V! @' p5 H8 ~- E! }
" I) P6 W0 Z6 `% U+ ]
2、对置式循环机最大活塞力计算公式
# h1 P1 h/ D- B, q4 o! n6 j. E. b3 Y3 g9 o2 v0 _' Q
规定循环机某一端气体力使活塞杆受拉为正，则有活塞在止点时的最大气体力为：
8 e  g* D, n8 }6 l/ C) O 9 Y+ f" x- B- G
3、原机的最大活塞力计算
' p1 n, t+ @# j! A5 B3 g
0 P5 W9 P3 ?; q5 O  b! @查图得气缸吸气压力损失的较小值 =1.1%，气缸排气压力损失的较小值 =2.1%，气缸实际吸气压力 =27.593 MPa，
. G5 a2 P' F' R气缸实际排气压力 =32.09 MPa，原机最大活塞力         =0.059924(MN)=59.924kN。
& D3 ~4 N0 x* ^' s, G/ D) F( I3 K9 i. E, M, F8 t' ^
4、2DZ5.5-1.8/285-320循环机扩缸改造直径的确定, k9 a7 \' a; D" F
7 L+ ]/ A9 J: E
用低阻力气阀，取气缸实际吸气压力 =28.43 MPa，气缸实际排气压力 =31.43 MPa，气缸实际吸、排气压差3.0 MPa。扩缸改造的最大活塞力不超过原机的最大活塞力,则有：
2 k2 b, ~! u' T" U* D' r* u =0.059924(MN)求得改造的气缸直径D=119.3㎜，试圆整取D=120㎜作为扩缸改造的气缸直径。
: t+ _  w, l2 g0 |% [' |& V
8 C# o( p, o- M9 b  ^. c5、气缸直径D=120㎜扩缸改造的循环机容积流量计算
! b4 l, o" u3 h/ @4 a- H% m" c# B1 s# U( }
气缸每分钟工作容积 =3.35065 m3/min( z. ?2 w2 A" Y% G5 j0 R
用低阻力气阀，取压力系数 =1，容积系数 ，取α=0.18，k=1.404，ε= ，则 。
" a- T% r; O  O* T' y# J4 u; _填料和活塞环密封不漏，取泄漏系数 。
0 P- T9 m( i8 U0 h3 E5 }循环机排气温度不高，根据压缩机设计资料取温度系数 。
( K& g; f' }3 r4 X循环机的排气系数 ，                             
% Y* v# E8 m- v- p/ C2 n容积流量  m3/min。验算φ600合成系统主管φ127×21管道的气体流速为9.52m/s，其它设备的流通截面积不得小于φ127×21管道的的流通截面积。
5 O* c3 u$ x! w
& E0 v! c" m9 O/ E! j$ Y) z- [6、气缸直径D=120㎜扩缸改造的循环机功率验算
0 g' J. T% N6 v# j
" K6 d9 z5 v) n1 \, y8 l! J: {循环机的指示功率按下式计算. h( p( T- x: F) k/ T

; I1 w  T9 g: j' ^0 ~" a气缸无冷却，取m=k=1.404，压缩性系数均接近于1，气缸每秒钟工作容积 (m3/s)。
# j8 c! X1 }8 p/ `4 n指示功率 Kw，取机械效率为0.92，则轴功率为N= KW＜175KW，原180KW电机可满足改造后的使用要求。0 d2 x' f! p/ L- y' R* P. ^& H

, R7 E* i$ w, Z8 a5 [" `% g7、2DZ5.5-1.8/285-320循环机改造效益分析0 n6 Q7 f' Z" ~9 g& h' d# [
$ Y& E( I7 W9 W2 L; _0 _4 R/ a
通过以上计算和分析，可以把2DZ5.5-1.8/285-320循环机的气缸直径由原来的100㎜扩大为120㎜，开1台循环机就可满足2.5万吨/年合成氨的生产能力。未改造的要开2台满足2.5万吨/年合成氨的生产能力，以年生产310天，负荷率为90%，电价按0.30元/kW.h计算，改造后少开1台循环机年节电费:; B' D; a" A( h
180×90%×24×310×0.30=20088.00元人同币。
" F, D: o0 a8 Z6 T" ^- u改造后活塞环、填料函、气阀能长周期运行一年以上，维修工作量降低，维修费用减少。# h1 O. W0 Z% L
8、气缸体及连接螺栓机械强度验算+ x* I0 K& \: F: q6 L. O+ c
经计算，气缸压盖螺栓、填料压盖螺栓强度满足使用要求，气缸体强度足够，计算过程略。. }: y4 X. u* t
9、2DZ5.5-1.8/285-320循环机改造零件一览表
4 w* E+ g- P0 Z) P* T1 T零 件 名 称        材  料        图 号 规 格        数量        备  注
! U/ x, `: X" Q3 k  \9 U8 o气缸套        QT600-2        φ135×φ120×715        2       
- ]& X! Z6 a' f9 }# K4 _& l8 u活塞体        45        φ118×φ50×260        2        ' {9 W% X2 k0 t  N# m: _* B
活塞导向套        填充聚四氟乙烯        φ120×φ105×90        2        , l% E$ C( O& i* V5 D9 w
活塞环(外环)        FH-1A        φ120×φ108×5        8        7 u/ K4 b  a& i$ Z$ |: S
活塞环(内环)        合金铸铁        φ108×φ96×10        4       
' w, K: G) e9 m5 r缸套圈        Q235        φ119.5×φ100×116        2        7 f+ U5 X$ C; N5 J' @2 X
缸套圈        Q235        φ119.5×φ100×91        2        " U* a/ D! }* }: @0 v8 J
锁紧螺母        35        φ86×M48×3×37        2        * k5 D% W) F5 C' Q
紧活塞专用扳手        φ83×11高压管        φ83×11×110        2       
; U6 G& T1 F7 R( Z阀片        尼龙1010        φ90×φ70×6        8        & G' B% K& I' E& E$ b& `
阀片        尼龙1010        φ60×φ40×6        8       
  Y, v: h+ @& p) C* |. R) F3 X/ r吸气升程限制器        45        φ95×φ16.5×29        4       
% X- n1 i3 K$ N) Q排气升程限制器        45        φ95×M16×1×29        4       
1 V/ z5 S- o) H7 V4 I0 t4 R弹簧        17-7PH                64       
, K% f7 O' i1 z$ o) |双环阻流环        FH-1B        φ86×φ55×6        24       
- k0 Q' L2 {: |% u1 f/ o) U6 h* ?双环密封环        填充聚四氟乙烯        φ86×φ55×8        12        $ r% D+ ^- F' N, N
单环密封环        填充聚四氟乙烯        φ86×φ55×8        12       
8 m( Q: {! p8 N4 g, x( b6 z
- C/ u- a% l; }; Q& r3 E" K! z. s! s0 |/ Z5 Q- I" m
) E2 [2 i* B; d; s" K
" h1 z( b, u3 m
电  话：  13049526357
( b+ X9 o) _0 p! o传  真：  ( \8 s8 N- y/ t
电子信箱：
2 b+ v0 m/ m& g6 N- q' u  e



欢迎光临 中国压缩机网行业论坛 (http://bbs.compressor.cn/) Powered by Discuz! X2.5