淺談濕式空冷水槽自動加水裝置的工業(yè)應(yīng)用

蘭勇 張會兵 高春榮 高喜峰 劉琦

摘要：針對煉油化工行業(yè)濕式空冷除鹽水蓄水槽正常運行時，蓄水槽內(nèi)的水受動態(tài)蒸發(fā)的影響，當環(huán)境溫度升高時，崗位人員必須不定時調(diào)節(jié)除鹽水蓄水槽的上水量，避免除鹽水蓄水槽因水量不足而損壞運轉(zhuǎn)的機泵、避免冷后溫度超高或長流水瓶頸問題，以及崗位人員勞動強度、難度大難題。本文通過工藝改造采用一種濕式空冷水槽自動加水裝置，利用浮球閥自動啟閉的開度實現(xiàn)任意水位控制，更省時省力、更節(jié)能，投資合理，效果顯著。

關(guān)鍵詞：濕式空冷? 蓄水槽 浮球閥

一、前言

濕式空冷作為干式空冷器的改進和發(fā)展，綜合了空冷和水冷的優(yōu)點，在煉化行業(yè)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。A廠催化重整裝置反應(yīng)產(chǎn)物空冷和穩(wěn)定塔頂空冷共有3組6臺、2個蓄水池，設(shè)計補水為除鹽水，控制濕式空冷出口≦40℃，單臺設(shè)備平均水耗分別為1267kg/h和919kg/h。

由于當?shù)貧夂蛟颍}水蓄水槽內(nèi)的水受動態(tài)蒸發(fā)的影響，當環(huán)境溫度升高時，崗位人員必須不定時調(diào)節(jié)除鹽水蓄水池的上水量，避免除鹽水蓄水槽因水量不足而損壞運轉(zhuǎn)的機泵、避免冷后溫度超高或長流水問題，由于補水和排水一直都采用長流水，除鹽水能耗較高。崗位人員調(diào)節(jié)時勞動強度、難度大。

二、濕式空冷水槽自動加水裝置的工作原理及應(yīng)用

1、利用傳統(tǒng)的上水閥控制除鹽水蓄水槽水位

采用傳統(tǒng)的上水閥控制除鹽水蓄水槽水位時，除鹽水蓄水槽內(nèi)的水受動態(tài)蒸發(fā)的影響，水量時刻都在波動，尤其是在鼓風量大、溫度高的盛夏更為突出，為了使除鹽水蓄水槽不會因水量不足而損壞運轉(zhuǎn)的機泵、避免冷后溫度超高，崗位人員必須不定時調(diào)節(jié)除鹽水蓄水池的上水量，給除鹽水蓄水池的水位調(diào)節(jié)帶來極大的勞動強度和難度。

針對上述問題，A廠對催化重整裝置濕式空冷的運行狀況進行分析，對除鹽水蓄水槽補水工藝進行工藝改造，采用一種濕式空冷水槽自動加水裝置，利用浮球閥自動啟閉的開度實現(xiàn)任意水位控制。

2、濕式空冷水槽自動加水裝置的工作原理及應(yīng)用

通過對濕式空冷補水線進行工藝改造，在補水線上安裝浮球閥，利用浮球閥自動啟閉的開度實現(xiàn)任意水位控制。

（1）浮球閥的結(jié)構(gòu)

浮球閥，顧名思義就是利用浮球的浮力根據(jù)液位進行啟閉的一種閥門。浮球閥主體結(jié)構(gòu)主要由進水管、閥門、關(guān)閉開啟杠桿、空心球體組成。其特征在于包括螺帽、閥體、安裝于閥體內(nèi)部的密封墊、活塞、彎頭、閥桿、浮球。結(jié)構(gòu)簡單、成本低、運行可靠。

1、螺帽;2、閥體;3、密封墊;4、活塞;5、彎頭;6、閥桿;7、浮球

（2）浮球閥的工作原理

浮球閥就是利用浮力和水壓力的作用力與反作用力 ，通過杠桿來開啟或關(guān)閉閥門達到自動加水目的。①當F浮力<F進水水壓時，也就是進水水壓大于空心金屬球體浮力時，即F浮力-F水壓=-F作用力，水位下降時杠桿傾斜，閥門受到水壓力作用， 自動開啟開始補水。②當F浮力≧F進水水壓時，也就是空心金屬球體浮力大于進水水壓時，即F浮力-F水壓=F作用力，F(xiàn)作用力為正數(shù)時，水位上升，浮力推動杠桿克服進水壓力作用于閥門，使閥門自動關(guān)閉停止補水。

杠桿與進水水管成一條直線時，處于關(guān)閉狀態(tài)。稍有傾斜，就會自動打開閥門開始注水，因此除鹽水蓄水槽水位會時刻維持在飽滿狀態(tài)，整個過程無需人工參與。

（3）浮球閥的工業(yè)應(yīng)用

2020年5月對催化重整裝置反應(yīng)產(chǎn)物空冷A201的2個蓄水池、穩(wěn)定塔頂空冷A202的1個蓄水池的補水線進行浮球閥工藝改造。利用連桿控制閥體內(nèi)的閥芯和閥座間的啟閉，來進行補液或停止補液，使液面保持在一個設(shè)定的高度，液位的控制準確度高，運行效果良好。

三、濕式空冷兩種補水方式的勞動強度及費用對比

1、人工補水：因濕式空冷蓄水槽離地面高度約25～30米，崗位人員為了避免除鹽水蓄水槽因水量不足而損壞運轉(zhuǎn)的機泵、避免冷后溫度超高或長流水問題，必須不定時調(diào)節(jié)除鹽水蓄水池的上水量，因此勞動強度和操作平穩(wěn)的難度大。

2、浮球閥自動加水裝置：利用浮球閥自動加水裝置后能夠嚴格控制濕式空冷蓄水槽水位的高低，嚴格控制蓄水槽水位低于排水口，嚴格控制上水量，節(jié)約了除鹽水用量，有效避免長流水，實現(xiàn)節(jié)能降耗。通過數(shù)據(jù)收集和對比，安裝一臺浮球閥的成本約300元，單臺濕式空冷可節(jié)約除鹽水消耗1.5噸/小時，全年創(chuàng)效12.6萬元，實現(xiàn)小投入、大產(chǎn)出，實用性非常強。

通過濕式空冷兩種補水方式的勞動強度及費用對比，可以發(fā)現(xiàn)浮球閥自動加水裝置在一次投資和長期維護費用方面具有更高的優(yōu)勢，崗位人員在實現(xiàn)平穩(wěn)操作時，勞動強度最低，實現(xiàn)了更省時省力、更節(jié)能，投資合理。

四、結(jié)論

濕式空冷水槽自動加水裝置先進控制方案合理的應(yīng)用，可適用于任何低溫或夏季高溫環(huán)境，消除了濕式空冷蓄水槽除鹽水揮發(fā)量、長流水的瓶頸，減少了各種能源的消耗，確保了裝置長周期運行，具體有以下幾個方面優(yōu)點：

1、濕式空冷水槽自動加水裝置工藝改造的成本和維護費用較低，調(diào)節(jié)方式靈活、可靠。

2、降低了崗位員工的勞動強度和調(diào)節(jié)的難度。

3、消除了濕式空冷蓄水槽除鹽水揮發(fā)量大導(dǎo)致的損壞機泵、冷后溫度超高的瓶頸;避免了補水閥開度大導(dǎo)致的長流水，實現(xiàn)節(jié)能降耗。

參考文獻

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中國石油青海油田格爾木煉油廠? 青海? 格爾木? 816000