- 精硫泵在運(yùn)行過(guò)程中無(wú)法輸送液硫原因分析
前言
硫磺是一種淺黃色晶體,熔點(diǎn)在112.8-119.3℃,物理性質(zhì)較為特殊,其粘度大小隨著溫度變化而變化。如下圖,固體硫初熔時(shí),粘度隨溫度升高而下降,液體硫磺,在小于159℃時(shí),仍為環(huán)狀,當(dāng)溫度大于159℃后開(kāi)裂成鏈狀S8分子,粘度隨溫度升高而急劇增大,在190℃時(shí),達(dá)極大值93Pa.S;大于190℃后,粘度又隨著溫度升高而下降。當(dāng)溫度小于120℃時(shí)有可能凝固為固體硫磺,在150℃到190℃時(shí),粘度急劇上升至極大值,隨著繼續(xù)升溫會(huì)逐漸下降。所以當(dāng)液體硫磺溫度>158℃時(shí),因其粘度過(guò)大,會(huì)導(dǎo)致精硫泵無(wú)法正常使用。
1.故障現(xiàn)象
硫磺制酸裝置在負(fù)荷調(diào)節(jié)的過(guò)程中,時(shí)常出現(xiàn)磺槍流量降低或者無(wú)液硫輸送的情況,導(dǎo)致連續(xù)生產(chǎn)被中斷,裝置被迫停車。但往往在停車檢查精硫泵、輸磺管線、磺槍時(shí)并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異常情況,再次啟動(dòng)精硫泵卻一切正常。
2.原因分析
精硫泵在小流量工況下運(yùn)轉(zhuǎn),泵供給的揚(yáng)程較大,而泵的效率卻較低,泵內(nèi)能源損失較大,泵內(nèi)液硫流體幾乎在做絕熱壓縮,除去液硫在泵中獲得的一定能量,其余的能量都轉(zhuǎn)化為熱能,傳遞給泵內(nèi)的液硫,當(dāng)泵輸送的液硫較少,不能及時(shí)的將熱量帶走,就會(huì)導(dǎo)致液硫的溫度升高。由于精硫槽的正常生產(chǎn)溫度維持在135~145℃,當(dāng)輸送的液硫被加熱到160℃后,液硫的粘度會(huì)快速升高,導(dǎo)致液硫無(wú)法在管道內(nèi)流動(dòng),無(wú)法向磺槍輸送液硫。
3.解決辦法
泵的輸出功率大于液硫帶走泵輸出功率,泵多余的輸出功率被轉(zhuǎn)化為熱量傳遞到液硫中,把液硫加熱到高于160℃,液硫粘度快速上升,從而影響液硫在管道內(nèi)流動(dòng)。因此在調(diào)整負(fù)荷時(shí)需要按照規(guī)范操作順序,避免液硫在泵內(nèi)出現(xiàn)被加熱情況。
提升負(fù)荷
(精硫泵為變頻泵)檢查磺管上手動(dòng)閥是否處于節(jié)流狀態(tài),如果是,先把手動(dòng)閥開(kāi)度增加,降低磺管運(yùn)行壓力,緩慢提升精硫泵變頻達(dá)到預(yù)定負(fù)荷流量。當(dāng)出現(xiàn)磺管壓力高,液硫流量偏小時(shí),需要再次開(kāi)大手動(dòng)閥,或者檢查磺槍是否存在堵塞等問(wèn)題,排除后可再次增加變頻達(dá)到預(yù)定值。
(精硫泵為工頻泵)檢查磺管上手動(dòng)閥是否處于節(jié)流狀態(tài),如果是,先把手動(dòng)閥開(kāi)度增加,降低磺管運(yùn)行壓力,緩慢關(guān)小或者關(guān)閉回流閥達(dá)到預(yù)定負(fù)荷流量。當(dāng)關(guān)小回流閥磺管壓力變高,液硫流量偏小時(shí),需要檢查磺槍是否存在堵塞,或液硫溫度是否升高。
降低負(fù)荷
(精硫泵為變頻泵)當(dāng)需要減少磺槍使用數(shù)量來(lái)達(dá)到降低負(fù)荷目的時(shí),需要先降低變頻,但磺管壓力要維持在磺槍霧化最低壓力之上后,方可關(guān)閉現(xiàn)場(chǎng)磺槍進(jìn)口閥,達(dá)到降低的目標(biāo)。如果先關(guān)閉磺槍進(jìn)口閥,再降低變頻,就會(huì)引發(fā)泵內(nèi)液硫過(guò)熱,無(wú)法輸送液硫。
(精硫泵為工頻泵)當(dāng)需要減少磺槍使用數(shù)量來(lái)達(dá)到降低負(fù)荷目的時(shí),需要用回流閥來(lái)控制磺管壓力,保證磺槍關(guān)閉后泵輸送出的流量是在泵允許的最小流量以上,方可關(guān)閉磺槍進(jìn)口閥。
注意事項(xiàng)
精硫泵在選型時(shí)要根據(jù)裝置產(chǎn)能的最大噴磺量、磺槍的流量調(diào)節(jié)比、霧化最小壓力和最高壓力參數(shù)選擇,根據(jù)精硫泵揚(yáng)程和流量,計(jì)算出泵的軸功率并匹配相應(yīng)的電機(jī)。由于泵在運(yùn)行過(guò)程中效率會(huì)有所下降,可在計(jì)算的軸功率上放大20~50%,切莫放大1.5~2倍軸功率,當(dāng)放大太多,泵的最小流量將超過(guò)磺槍使用流量,就會(huì)出現(xiàn)泵內(nèi)液硫溫度上升。在操作規(guī)程內(nèi)應(yīng)體現(xiàn)精硫泵最小工作流量、磺槍工作流量、壓力范圍。