Вакуумные насосные установки рекуперации паров
ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ:
Для установки рекуперации паров требуется вакуумная насосная установка механических вакуумных насосов, в соответствии с требованиям по производительности и условиям эксплуатации:
- Перекачиваемая среда - пары бензина, ароматики (бензол, толуол, ксилолы, ФАУ), МТБЭ, метанола
- Температура окружающей среды - от минус 36...+40°С
- Взрывозащита - не ниже ExdIIAT3
- Приведенный объемный расход откачиваемых газов – 40000 м3/ч (станд.условия).
- Температура откачиваемых газов не должна превышать 80 гр.Ц в процессе откачки.
- - Режим работы периодический: 8 мин под нагрузкой, остальное время в готовности для поддержания рабочего давления.
- - Величина рабочего давления 50-80 мбар абс
Рассмотрены варианты двухступенчатого откачного агрегата, состоящего из комбинации винтового вакуумного насоса с насосом Рутса, в сравнении с откачным агрегатом состоящим из набора только винтовых насосов для выполнения следующих технических условий для агрегата рекуперации паров:
С учетом климатических условий эксплуатации и требуемой производительности предлагается принять за основное планировочное решение, размещение откачного модуля производительностью 8400 м3/ч@60 мбар абс. внутри 20-ти футового контейнера с транспортным габаритом 2,4 х 2,4 х 6,0 м (В х Ш х Д).
Исполнение контейнера должно обеспечивать, эксплуатации насосного оборудования:
- температурный режим (окружающего воздуха) +5 до +40 гр.Ц,.
- приточно-вытяжную вентиляцию (относительная влажность не более 80 %)
- безопасный доступ к узлам откачного и электро- оборудования для регламентных работ по осмотру и обслуживанию.
Количество требуемых модулей для обеспечения общей требуемой производительности выбирается исходя из сравнительного анализа ниже.
Наиболее оптимальным вариантом сборки и эксплуатации откачного оборудования выглядит система механических насосов в виде двухступенчатого агрегата на основе винтового вакуумного насоса и насоса Рутса, , размещенная внутри 20ти футового контейнера с вентиляционным и климатическим оборудованием.
На иллюстрации ниже показана 3D модель двухступенчатого откачного модуля заданной производительности внутри 20ти футового контейнера. Трубная обвязка и приборы КИПиА показаны для примера.
Для оптимизации габаритных характеристик откачной системы с учетом рамных конструкций, трубопроводного и теплообменного оборудования, в качестве дополнительного фактора, предлагается использовать исполнение вакуумных насосов с выбранным направлением потока:
Откачиваемые газы поступает в насос через «тройник» на нижнем фланце насоса и после компрессии попадают через тройник на верхнем фланце насос в охладитель между насосом Рутса и винтовым насосом.
|
Насос Рутса: |
Для окончательного принятия решение о размещении точки забора откачиваемых газов вверху или внизу насоса Рутса, следует понимать есть ли ограничения или привязки по подключению к объекту откачки. Из опыта сборки похожих систем в прошлом, отбор газа сверху, с учетом габаритов насоса Рутса и трубопроводной арматуры в виде сильфона, тройника и вакуумзапорной арматуры – приводит к тому, что ось трубопровода откачки редко бывает ниже 3-4 (трех-четырех) метров от базового уровня. Что не позволяет разместить запорную арматуру и приборы КИПиА в габаритах контейнера, а также требует наличия соответствующего грузоподъемного оборудования для проведения монтажных работ на объекте. Вход откачиваемых газов снизу, наоборот, позволит разместить вакуумзапорную арматуру с приводом и КИПиА внутри габарита контейнера на рабочей высоте для монтажных работ без подъемной техники и в помещении с контролируемым климатом. |
|
|
|
|
Иллюстрация Поток снизу-вверх насоса Рутса |
Использование насосов Рутса в качестве усилителей откачки позволяет сократить количество насосных агрегатов, требуемых для получения требуемой суммарной производительности, а следовательно, и уменьшить параметры электропотребления.
При этом, засчет увеличения коэффициента компрессии по сжатию откачиваемого объема происходит дополнительный нагрев откачиваемых газов.
В качестве базовой модели винтового вакуумного насоса выбрана модель VSP3000.
В качестве базовых моделей насоса Рутса рассмотрены модели MB5400 ( номинальная быстрота откачки 5640 м3/час при ЭД 18,5кВт@50 Гц) и MB10000 (номинальная быстрота откачки 17380 м3/час при ЭД 30кВт@50 Гц).
Таким образом, для выполнения задачи откачивать заданный расход газов в количестве 40000 м3/ч (станд.условия), путем проверочного расчета по температуре откаченных газов на выхлопе предлагаются к рассмотрению, 6 (шесть) вариантов комплектации вакуумной насосной установки. Результаты проверочного расчета оформлены в виде графиков, на соответствующих подписям иллюстрациях.
СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ВАРИАНТ1: 20ть винтовых насосов VSP3000 (55кВт 50Гц).
Расчетная суммарная быстрота откачки 40940 м3/час на 60 мм.рт.ст.
Установленная мощность 20*55кВт=1,1Мвт. Потребляемая мощность 20*47кВт=0,94МВт
Запас производительности к заданию=2%.
Удельная энергоемкость 26,8 кВт на 1000 м3/час.
Градиент температуры откачиваемых газов на выхлопе без учета охлаждения вспрыском: 40-50 гр.Ц.
ВАРИАНТ 2: 17ть винтовых насосов VSP3000 (55кВт 60Гц).
Расчетная суммарная быстрота откачки 41990 м3/час на 60 мм.рт.ст.
Установленная мощность 17*55кВт=0,935Мвт. Потребляемая мощность 17*47кВт=0,8МВт
Запас производительности к заданию=4,9%.
Удельная энергоемкость 22,7 кВт на 1000 м3/час.
Градиент температуры откачиваемых газов на выхлопе без учета охлаждения вспрыском: 40-50 гр.Ц.
ВАРИАНТ3: 10ть двухступенчатых откачных агрегатов, каждый из 1*насос Рутса MB5400 (18,5 кВт 50Гц)+1*винтовой насос VSP3000 (55кВт 50Гц).
Расчетная суммарная быстрота откачки 40450 м3/час на 60 мм.рт.ст.
Установленная мощность 10*(18,5+55кВт)=0,735 Мвт. Потребляемая мощность 10*(15+47кВт)=0,62 Мвт
Запас производительности к заданию=1%.
Удельная энергоемкость 18,2 кВт на 1000 м3/час.
Градиент температуры откачиваемых газов на выхлопе без учета охлаждения вспрыском: 80-110 гр.Ц.
ВАРИАНТ 4: 10ть двухступенчатых откачных агрегатов, каждый из 1*насос Рутса MB5400 (18,5 кВт 50Гц)+1*винтовой насос VSP3000 (55кВт 60Гц).
Расчетная суммарная быстрота откачки 40450 м3/час на 60 мм.рт.ст.
Установленная мощность 10*(18,5+55кВт)=0,735 Мвт. Потребляемая мощность 10*(15+47кВт)=0,62 Мвт
Запас производительности к заданию=1%.
Удельная энергоемкость 18,2 кВт на 1000 м3/час.
Градиент температуры откачиваемых газов на выхлопе без учета охлаждения вспрыском: 80 гр.Ц.
ВАРИАНТ 5: 6ть двухступенчатых откачных агрегатов, каждый из 1*насос Рутса MB10000 (30 кВт 50Гц)+2*винтовых насоса VSP3000 (55кВт 50Гц).
Расчетная суммарная быстрота откачки 45414 м3/час на 60 мм.рт.ст.
Установленная мощность 6*(30+110кВт)=0,84 Мвт. Потребляемая мощность 6*(22+94кВт)=0,696 Мвт
Запас производительности к заданию=13,5%.
Удельная энергоемкость 18,6 кВт на 1000 м3/час.
Градиент температуры откачиваемых газов на выхлопе без учета охлаждения вспрыском: 80-110 гр.Ц.
ВАРИАНТ 6: 5ть двухступенчатых откачных агрегатов, каждый из 1*насос Рутса MB10000 (30 кВт 50Гц)+2*винтовых насоса VSP3000 (55кВт 60Гц).
Расчетная суммарная быстрота откачки 44865 м3/час на 60 мм.рт.ст.
Установленная мощность 5*(30+110кВт)=0,7 Мвт. Потребляемая мощность 5*(22+94кВт)=0,58 Мвт
Запас производительности к заданию=12,1%.
Удельная энергоемкость 15,6 кВт на 1000 м3/час.
Градиент температуры откачиваемых газов на выхлопе без учета охлаждения вспрыском: 80-90 гр.Ц.
ВАРИАНТ 7: 4ре двухступенчатых откачных агрегатов, каждый из 1*насос Рутса MB10000 (30 кВт 50Гц)+4*винтовых насоса VSP3000 (55кВт 50Гц).
Расчетная суммарная быстрота откачки 48688 м3/час на 60 мм.рт.ст.
Установленная мощность 4*(30+220кВт)=1,0 Мвт. Потребляемая мощность 4*(22+188кВт)=0,84 Мвт
Запас производительности к заданию=21,7%.
Удельная энергоемкость 20,5 кВт на 1000 м3/час.
Градиент температуры откачиваемых газов на выхлопе без учета охлаждения вспрыском: 60-50 гр.Ц.
ВАРИАНТ 8: 4ре двухступенчатых откачных агрегатов, каждый из 1*насос Рутса MB10000 (30 кВт 50Гц)+4*винтовых насоса VSP3000 (55кВт 60Гц).
Расчетная суммарная быстрота откачки 48688 м3/час на 60 мм.рт.ст.
Установленная мощность 4*(30+220кВт)=1,0 Мвт. Потребляемая мощность 4*(22+188кВт)=0,84 Мвт
Запас производительности к заданию=21,7%.
Удельная энергоемкость 20,5 кВт на 1000 м3/час.
Градиент температуры откачиваемых газов на выхлопе без учета охлаждения вспрыском: 45 гр.Ц.
|
№ |
суммарная быстрота откачки, м3/час на 60 мм.рт.ст. |
Установленная мощность,МВт |
Запас произво-сти к заданию,% |
Удельная энергоемкость кВт на 1000 м3/час |
Градиент температуры гр.Ц. |
|
1 |
40940 |
1,1 |
2% |
26,8 |
40-50 |
|
2 |
41990 |
0,935 |
4,9%. |
22,7 |
40-50 |
|
3 |
40450 |
0,735 |
1% |
18,2 |
80-110 |
|
4 |
40450 |
0,735 |
1% |
18,2 |
80 |
|
5 |
45414 |
0,84 |
13,5%. |
18,6 |
80-110 |
|
6 |
44865 |
0,7 |
12,1%. |
15,6 |
80-90 |
|
7 |
48688 |
1,0 |
21,7%. |
20,5 |
60-50 |
|
8 |
48688 |
1,0 |
21,7%. |
20,5 |
45 |
Дополнительная вкладка, для размещения информации о проектах, доставке или любого другого важного контента. Поможет вам ответить на интересующие покупателя вопросы и развеять его сомнения в покупке. Используйте её по своему усмотрению.
Вы можете убрать её или вернуть обратно, изменив одну галочку в настройках компонента. Очень удобно.