PQZ微热再生吸附式干燥器的改造

PQZ微热再生吸附式干燥器的改造 PQZ微热再生干燥器的改造 摘要:介绍了PQZ微热再生干燥器的一些常见故障及其相应的改造办法，使大家对该型设备的使用情况有较为详细的了解 关键词:电加热器、空气喷射器、露点、PLC 引言 一、 3中国石化催化剂公司长岭分公司空压站，使用的空气干燥设备是两台100m 3吸附式微热再生干燥器和一台60m吸附式微热再生干燥器。随着催化剂公司长岭分公司和建长股份有限公司的生产量的逐年增加，下游生产车间对仪表风流量、压力和质量要求也在逐年增加。空压站这三台干燥器一旦出现故障，将会严重影响整个系统的平稳运行。两台微热再生干燥器，型号为PQZ-100/4，是我们空压站的主力干燥器，因此如何降低其故障率，对保证整个催化剂装置系统供风正常，具有重要意义。 二、干燥器的特点和技术参数 PQZ-100/4干燥器为广东肇庆化工机械厂生产，其外型结构如图 1所示: a. 进气口 b. 出气口 c.废气排放口 1.单向阀 2.温控器 3除尘器 4.压力表 5.干燥塔 6.程控器 7.再生气限阀 8.吸附剂 9.蝶阀 10.电磁先导阀 11.气动切断阀 12.自动换向阀 13.消声器 14.电加热器 15.调压阀 16.取样阀 图1 其主要技术性能如下表所示: 项 目 技术性能参数 3压缩空气处理量 100m/min 工作压力 0.4MPa 进气温度 ?40? 3进口含油量 ?100mg/m 工作周期 8小时 3出口气含尘量 ?0.1mg/m，最大颗粒尺寸?0.1μm 3出口气含油量 ?0.1mg/m 吸附剂 WHA-101型铝胶 排气噪音 ?72bB(A) 供气露点 ?-40?(常压露点) 耗气量 ?5, 压力损失 ?0.025MPa 电加热器 最大装机功率120KW 再生方式 用少量的再生空气经喷射加热后再生吸附剂 温度测量方式 铂电阻 三、 使用现状和存在问题 目前该型号设备在我们空压站使用过程中，存在的比较突出的问题主要有: 1、 控制系统工作不稳定 PQZ-100/4干燥器控制系统出现的故障时，常造成干燥器大量排空，导致系统压力突然降低，对下游生产造成影响;或者因为电加热器电流电压停不下来，电加热器长期加热，温度不断上升，最终烧毁。2003年7月使用至今，已经发生了5起这类问题。 2、 电加热器电缆绝缘容易烧坏 电加热器的电缆绝缘烧坏，也是经常出现的问题。电缆绝缘烧坏，电缆内的铜芯就会与电加热器护罩直接接触，造成短路，不光损坏电加热器，甚至出现电火花将加热器的防护罩烧化的情况，这种情况非常危险。 3、 空气喷射器故障 空气喷射器内的消音筒，融化，甚至燃烧起来，2006年入夏以来发生了两起这样的事故，造成了岗位操作人员心理上的恐慌， 4、 出口露点达不到要求 PQZ-100/4干燥器最初设计的排气露点是?-40?(常压露点)，但是随着使用时间的加长，排气露点逐渐升到0?以上，我们下游用风一般要求在?-15?，已经达不到下游的用风要求，影响了供风质量。 四、 主要问题原因分析 1、 控制系统工作不稳定 PQZ-100/4干燥器原控制系统采用的WKQ-100M/0.8微电脑程序控制器，采用的是该厂自己设计两块控制板对干燥器的工作过程进行控制。 该干燥器的工作过程如图2所示，当干燥器A工作时，气动切断阀1，4关闭，压缩空气经阀3进入干燥气A，由下而上通过干燥器内吸附剂床层被吸附干燥。干燥后的空气分成两部分:92%的干燥空气经装置中的粉尘过滤器除去粉尘 后供用户使用;8%作为再生气，经三通气动切断阀5进入喷射器，并吸入大气，增大气量成混合再生气进入电加热器。经加热的混合再生气通过单向阀，由上而下强制地进入干燥器B，使吸附剂脱附再生，再生气经阀2和排气消声器排至大气中。干燥器B内温度不断上升，加热时间达到设定值时，电加热器自动断电，停止加热，阀5切换，喷射器停止工作，转入冷吹再生阶段，干燥空气经限流孔板降压膨胀使干燥器的吸附剂温度降低，得到充分再生。当干燥器A工作到设定的时间后，阀2关闭，随后干燥器B压力不断上升，与干燥器均压，A，B塔切换工作，其操作过程如前，A，B塔交替工作与再生。 图2 控制系统经常出现的问题主要有: 1) 电加热器工作失常，电加热器的开停是由控制线路板通过两个型号 为H33002的固态继电器来实现的，如图3所示，线路板的故障将直 接导致固态继电器不能正常动作，甚至烧穿。如果电加热器不能在 温度达到设定值、或到规定的时间停下来，电加热器将持续加温， 最终烧毁电加热器。此外，控制板问题也会导致温度无法正常显示， 也会造成电加热器工作失常。 2) 1,5号电磁阀不按正常程序工作，两块线路板的部分元器件损坏还 会造成它们控制的5个电磁阀动作顺序发生紊乱。1,4号阀动作顺 序错误将会导致干燥器大量排空;5号阀动作错误则可能导致电加热 器在无风的状态加热，很容易烧坏加热器。 M 12WRG13456789TC101112131415161718192021WRG1222324252627282930313233343536QF3738394041S UEH1EH2VEH3W BP4BP5 BT2 RT YV5YV3YV1YV2YV4 图3 2、 电加热器电缆绝缘容易烧坏 干燥器的电加热器底部的接线电缆，原来采用的是普通绝缘材料，不耐高温，由于电加热器底部最高温度可以达到150?，并且底部散热效果又不好，电加热器的电缆绝缘经常烧坏，造成短路，损坏电加热器。 3、 空气喷射器故障 空气喷射器的主要作用就是，在对再生罐加热的时候，增加热风量从而提高加热的速度，同时也减少了再生风的消耗量。空气喷射器内的消音多孔管原来采用的是PE3泡沫材料，由于空气喷射器距离电加热器较近，温度原本就较高，有时又由于电加热器的出口单向阀的密封损坏而关闭不严，在再生冷吹时，部分冷吹风将通过电加热器反吹到空气喷射器中，PE3泡沫材料在高温的长期烘烤下，就会融化，甚至燃烧起来，从而导致更严重的火灾事故。 4、 出口露点达不到要求 根据干燥器运行情况，我们分析了露点下降的主要两个原因: 1) PQZ-100/4干燥器内部干燥剂——铝胶，使用时间长吸水性能变差。 2) 空气中含油量超标，导致铝胶失效。 五、 改造措施 针对以上问题，我对控制系统、电加热器、空气喷射器都作改造。1、 改造了控制系统 a:进气口b:出气口c:排污口 dd:排污口e:压力表口 12 图4 PQZ-100/4干燥器控制系统采用的WKQ-100M/0.8微电脑程序控制器，中的 WRG1和WRG2的两块控制板为厂家自制，可靠性差;而型号为H33002的固态继电器质量不稳定，加之控制箱小，散热效果差，所以导致故障频发。为了解决这一问题，我们对控制系统进行了改进，用PLC取了两块控制板，用大功率接触器取代了固态继电器。同时，完善了电路保护措施。 2、 对电加热器的电缆绝缘和散热进行改进 我们用耐高温的石棉绝缘材料取代了原来采用的是普通绝缘材料，石棉绝缘材料在温度高达200?的情况下也不会融化。并在加热器底部的防护罩上开许多 散热孔，改善了加热器的散热效果。 3、 改进空气喷射器 我们自制了一个铁制的消音筒取代了原来PE3泡沫材料的消音筒，使用时铁制消音筒的消音效果并不比PE3泡沫材料的消音筒效果差，而且耐高温，不会软化和燃烧。我们还改变了空气喷射器喷嘴的尺寸，加快了过风的速度，从而降低了空气喷射器周围管线的温度。 4、 增加精密管道过滤器和除油器 由于干燥器内的铝胶吸附剂的吸附效果，受进口空气中的含油量影响很大，要求进口空气的含油量?0.1mg/m3，为了保证确保这一指标，我们在干燥器前增加了精密管道过滤器和除油器如图所示，并严格按要求定期对铝胶进行更换。 六、 实际效果 通过改造，彻底杜绝了电加热器和空气喷射器的故障，保证的设备的稳定运行。同时供气露点一年时间里能有8,9个月的时间保持在?-15?的范围里，提高了下游用风的质量。