本文摘要:[摘要]本文詳細介紹了在化工生產中如何運用增速繼動器調節儀表閥門的快速打開與關閉,以便更好地保證各類生產系統的穩定運行。 [關鍵詞]調節閥,增速繼動器,氣缸,膜頭,閥門定位器 引言 河南能源化工集團安化集團公司(以下簡稱安化公司),年產20萬噸乙二醇裝置
[摘要]本文詳細介紹了在化工生產中如何運用增速繼動器調節儀表閥門的快速打開與關閉,以便更好地保證各類生產系統的穩定運行。
[關鍵詞]調節閥,增速繼動器,氣缸,膜頭,閥門定位器
引言
河南能源化工集團安化集團公司(以下簡稱“安化公司”),年產20萬噸乙二醇裝置采用世界首創、具有自主知識產權的煤制乙二醇合成技術,2012年正式建成投產,日產量最高達到600余噸。其生產所用原料主要為CO和H2,主要由界外凈化裝置所提供。隨著系統的長周期運行,一些儀表設備問題逐漸凸顯突來,本文主要對出現的問題進行說明,并提出解決方法,為同類型企業提供借鑒。
1改造前乙二醇生產系統中主要存在的問題
作為乙二醇系統所用的原料氣生產裝置,凈化生產裝置中的PSA(變壓吸附)工段肩負著乙二醇系統所用原料氣CO和H2的供給,PSA裝置的運行直接關系到乙二醇系統的產品產量和質量。在生產系統高負荷運行狀況下,發現PSA裝置區中的調節閥在快開、快關過程中運行時間較長,其打開和關閉動作較慢,在所設定的程序控制時間內不能達到全開或全關位置,從而對PSA的終充、順放、均壓、置換效果產生很大的影響,直接影響到PSA裝置中CO和H2系統負荷的提升及產品質量,并且制約著后續乙二醇產品的產量和質量。
經過觀察,對在開關過程中反應較慢的調節閥進行了統計,現有技術存在調節閥快開、快關過程較慢的問題,正常調節閥開關應均在20s以內。為此,在系統停運時,對上述8臺調節閥的供氣裝置進行了改造。原調節閥所采用的控制方式為從主氣源管道接入的0.5MPa氣源,經過球閥、φ8不銹鋼導管、減壓閥后,接入閥門定位器,通過閥門定位器接入調節閥的膜頭。
2解決方案
凈化裝置PSA工段對閥門的開關時間要求較快,經過現場分析,調節閥開關慢的主要原因是閥門膜頭較大,且儀表氣源管較細(原始設計為Φ8的不銹鋼管),從而造成單位時間內進入調節閥膜頭的驅動氣氣量不足,導致閥門開關動作較慢。由于進氣量大小直接影響到閥門的開關速度,故需要把進入調節閥膜頭的儀表空氣氣源管更換為Φ10不銹鋼管;另外,受閥門定位器過氣量的限制,閥門定位器對進入調節閥的氣源量也有一定的阻力,所以要改變驅動氣進入調節閥膜頭的方式,即在調節閥前增設增速繼動器,氣源由增速繼動器直接進入膜頭,進氣量由閥門定位器控制。
這樣既加快了氣源的進氣速度又加快了氣源的排氣速度,由此可以明顯地加快閥門的驅動速度。增速繼動器又叫氣動放大器,是一種儀表調節設備中的輔助裝置,是安裝在通往執行機構氣路中的氣動功率放大器,接收定位器出口的壓力信號,提供很大的流量給執行機構,用于提高閥門的動作速度,以便減少傳輸滯后的影響。其工作特性是:能夠按1∶1的比例壓力為調節閥的膜頭提供空氣,速度快、準確性高;而且對定位器輸入信號的微小變化,響應非常靈敏。
增速繼動器共有四個進出氣口,分別是進氣口、出氣口、排氣口和信號進氣口。排氣口是直接對大氣的,穩態時沒有排氣,只有在進氣信號變化時才有排氣。連接方法如下:進氣口接氣源或氣動換向器的輸出(供風);出氣口接調節閥的入口;排氣口通大氣,即放空時用;信號進氣口接定位器或電磁閥的輸出。為了保證調節閥所用氣量,將原Φ8不銹鋼導管改為Φ10不銹鋼導管,增加氣路管徑,在調節閥膜頭前增加增速繼動器。
同時,在減壓閥后,將氣路進行改造,一路通過三通接頭接入增速繼動器的進氣口,從增速繼動器出氣口輸出后接入調節閥的膜頭,一路從三通接頭出來后,接入閥門定位器,閥門定位器輸出后接入增速繼電器的信號入口。
3運行效果
改造完成后對閥門定位器重新進行了初始化,使閥門重新定位及計算反應時間。結合工藝共同對HV2104等8臺調節閥進行逐一調試,其中HV2104調節閥的全關到全開由原來的88s減少到18s,全開到全關由原來的54s減少到15s。其余7臺的開關時間也較改造前有了大幅度的提升,經過全面改造后8臺調節閥完全符合工藝生產要求,消除了調節閥開關慢在PSA各階段的影響,從而保證了后序裝置的穩定運行,確保了乙二醇產品的產量和質量。
4總結
通過運用新技術和改變原有的調節閥氣路供給控制方式,加粗氣源管路和增加增速繼動器,有效地避免了原有儀表設備對氣源進氣量及阻力的影響。實踐證明:項目實施后極大地加快了閥門的響應時間,閥門的驅動速度比實施前提高了4倍多。為凈化裝置中PSA工段高負荷生產及后續產品質量提供了有效保障,同時減輕了操作工在現場靠調節副線操作的勞動強度。該改造方法目前廣泛地運用在各生產系統的重要儀表設備中。
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化工師論文范文投稿刊物:《化工生產與技術》(雙月刊)創刊于1994年,由巨化集團公司主辦。刊物堅持大化工方向,突出實用性、先進性,面向化工企業及科研機構,及時報道化工及相關行業的國內外科技成就、發展動態,提供新產品、新技術信息,推廣實用技術和企業技改、革新經驗,是化工企事業單位科技人員、廣大員工、高等院校師生的得力助手。榮獲曾榮獲1997~1998年度浙江省優秀科技期刊三等獎。
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