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1、硫酸装置干吸酸泵变频控制的探讨设备?材料硫酸工业,201I(2):37～38SulphuricAcidlndustr7硫酸装置干吸酸泵变频控制的探讨刘宏(宜昌西部化工有限公司,湖北宜昌444200)关键词:硫酸生产干吸酸泵变频器控制探讨中图分类号:TQ111.16;TM344.6文献标识码:B文章编号:1002—1507(2011)02—0037—02近年来通过引进技术和消化吸收再创新,我国硫酸生产干吸工序的技术装备水平得到提升.一是设计采用干吸塔低位布置方式,通过将塔位置降低到一定高度,使正常运行时干吸塔底不积酸而停车时塔底积存一部
2、分酸,这一设计可减少塔基础及管道费用,同时降低了干吸酸泵压头.二是使用新型高效分酸器和低阻高效瓷质规整填料,国产新型阳极保护管槽式分酸器,XDS不锈钢管槽式分酸器及进口ZeCor—Z合金UniFlo槽管式分酸器分酸点密度达到42～43点/m..,分酸效率提高使得干吸塔主填料高度大大降低.三是使用大开孔率ZeCor—z合金或瓷质填料支撑,减小了干吸塔阻力.总体而言,现在于吸酸泵实际压头已有所降低,但目前不少装置干吸酸泵压头设计仍偏大.以某400kt/a制酸装置为例,5500mm一吸塔采用低位塔布置方式,塔内采用0.1m厚ZeCor—Z合
3、金填料支撑,主填料高度2.44m,捕沫填料层高度0.2m.根据笔者估算,该一吸塔酸循环泵压头为14.0I/l.即使干吸塔高位布置并使用常规填料支撑和填料,通常一吸塔酸循环泵压头也在19.0m左右,而目前常规设计一吸塔酸循环泵压头普遍在25.0～30.0m,硫酸装置干吸塔酸泵压头设计偏大的问题较为突出.生产中只能通过减小干吸酸泵出口蝶阀开度来控制循环酸流量,有的开度甚至只有50%.即使干吸酸泵压头设计适中,但由于酸泵设计时会留有一定余量(一般流量为20%,压头为10%),加上制造厂家提供的酸冷却器,分酸器等设备的压力降也留有一定余量(如
4、酸冷却器压力降余量一般在15%左右),使得干吸酸泵一般在80%左右额定流量和压头下运行,仍需要通过蝶阀控制循环酸流量.传统蝶阀控制方式已不能适应现代大规模,自动化生产要求.1干吸酸泵阀门控制存在问题干吸酸泵流量采用阀门控制调节存在以下问题:a.干吸酸泵流量和压头偏大时,为稳定生产,出口蝶阀开度一般在50%～70%,在此阀门开度下,阀芯会对硫酸产生强烈扰动,使管道内硫酸流速增大,从而加大管道内壁处的局部腐蚀.b.阀门调节频繁容易损坏而发生泄漏,严重时造成停车.根据于吸酸泵操作规程,于吸酸泵要在出口阀门关闭的情况下现场启动,此时阀门前硫酸
5、管道中充满硫酸(压力在0.5MPa左右),在此状况下操作阀门,无疑增加了现场操作的危险性.c.采用阀门调节循环酸流量时,相当大的一部分能量消耗在克服阀门阻力上,且阀门开度越小能耗越高,酸泵运行效率越低.d.当干吸酸泵紧急停车时(如上酸管道漏酸),需将上酸管道中硫酸排空才能进行检修工作,此时先停干吸酸泵,等上酸管道内硫酸回流完毕后泵停止反转,再去关闭泵出口阀门,不可避免泵反转对泵轴和叶轮的损坏.目前硫酸工业采用变频调速技术控制流体流量已经较为普遍,浙江嘉化和浙江忠盛等企业也开始使用变频器代替蝶阀控制干吸酸泵流量,运行效果良好.收稿日期:
6、2010一l2—16.着者简介:刘宏,男,宜昌西部化工有限公司化工设备工程师,从事化工设备技术和管理工作.电话:18995901230;E—mail:m6hog@qq.corn.?38?硫酸工业2011年第2期2干吸酸泵变频器控制2.1变频调速控制原理变频调速控制原理是通过变频器改变离心泵转速以改变泵的特性曲线,从而调节泵流量.变频调节离心泵的特性曲线见图1.HHl//2O9Q图1变频调节离心泵的特性曲线由图1可见,当泵转速由n降低到n:,则泵特性曲线由Ⅱ变为曲线Ⅲ,它与管路特性曲线I的交点A成为新的工作点.此时流量由Q.降到Q,压头
7、由降到,显然所耗动力也相应下降.2.2变频器控制流量优点与传统阀门控制流量相比,变频器控制流量具有以下优点:a.变频器具有过流,短路,欠压,过压,缺相,温升保护功能,能更完善地保护干吸酸泵配套电机.b.变频器具有功率因数补偿节能,未使用变频器控制的电机功率因数一般在0.75～0.85,使用变频器后电机功率因数可以提高到0.95.因此可根据干吸酸泵出口流量要求使用变频器调整电机转速,节能效果显着.c.使用变频器后取消干吸酸泵出口阀门,可减小管路阻力,减少管道系统泄漏点,提高了生产操作安全性.d.使用变频器后实现了电机软启动,启动电流将限
8、制在一定范围(一般是额定电流的1.5倍),同时,能减小启动过程中的动态转矩,启动平稳,还可减少对干吸酸泵的冲击.e.在干吸酸泵停车时,变频器具有缓慢减速停车的功能,可以避免干吸酸泵停车反转对叶轮和泵轴的损坏.￡应用变频器
