A. 请教根据压力如何核算绕丝筛管的强度
压力=压强抄*受力面积(F=PS),压强=压力/受压面积(P=F/S)。
物理学上的压力,是指发生在两个物体的接触表面的作用力,或者是气体对于固体和液体表面的垂直作用力,或者是液体对于固体表面的垂直作用力。习惯上,在力学和多数工程学科中,“压力”一词与物理学中的压强同义。
固体表面的压力通常是弹性形变的结果,一般属于接触力。液体和气体表面的压力通常是重力和分子运动的结果。
压力的作用方向通常垂直于物体的接触面。如果观测到压力的作用方向与接触面并不垂直,通常是由于压力和摩擦力共同作用的结果。
B. 杭州施罗德科技有限公司怎么样
简介:注册来号:****所在地:浙江省注自册资本:100万元人民币法定代表:孔祥瑞企业类型:私营有限责任公司(自然人控股或私营性质企业控股)登记状态:存续登记机关:杭州市工商行政管理局余杭分局注册地址:杭州余杭区余杭经济开发区临平大道505号
法定代表人:夏胜学
成立时间:2011-04-18
注册资本:100万人民币
工商注册号:330184000164524
企业类型:有限责任公司(自然人投资或控股)
公司地址:杭州余杭区余杭经济开发区临平大道505号
C. 煤粉产出与生产故障
煤粉产出与生产伤害主要指细小的煤粉颗粒会堵塞抽油泵吸入口,导致凡尔关闭不严,大幅度降低抽油泵的功效。煤粉颗粒不仅会造成生产设备的机械磨损,而且当成分复杂的煤粉颗粒以黏稠胶状物进入抽油泵内,还会极易造成卡泵故障。煤层气生产过程中频繁的检泵作业会破坏煤层气井排水采气的连续性,严重影响煤层气井产气潜力。此外,当地层流体与煤粉颗粒的液固两相流进入煤层气井的井筒后,由于流体运移速度的降低,部分煤粉在自身重力作用下无法有效排出井筒,反而沉入井筒底部,长期大量的煤粉堆积极易导致埋泵故障的发生。煤粉产出相关井下故障主要包括排水不畅、抽油泵漏失、卡泵等。由故障出现的时间顺序及严重程度差异性可知,排水不畅的强度递增将导致抽油泵漏失与卡泵的发生。
1.排水不畅
通常煤层气井抽油泵系统由浅及深依次为“抽油泵+气锚+绕丝筛管+丝堵”。气锚可在地层流体进入抽油泵前分离部分气体,降低气体对泵效的伤害影响。绕丝筛管是地层流体进入泵筒的过滤器,是保证排水畅通与泵筒清洁的关键,其允许流体进入泵筒而阻挡煤粉等固体颗粒。丝堵为密封装置,可防止大颗粒煤粉和压裂砂等杂质随流体进入泵筒。如果单井动液面在抽油泵吸液口以上,且排水强度未有突变,发生排水不畅极有可能是由于产出过多、形状复杂、颗粒较大的煤粉无法穿过绕丝筛管而附着堵塞其表面,逐渐降低绕丝筛管的过水面积,使流体不能充满泵筒,导致出液量缓慢降低,排水断续不畅(图6-5)。
2.抽油泵漏失
抽油泵漏失是由固体颗粒在抽油泵固定/游动凡尔处堆积聚集而引起凡尔密封不严所致。煤层气井井底固体颗粒主要为煤粉和压裂砂,而穿透绕丝筛管进入泵筒内的固体颗粒主要以颗粒微小的煤粉为主。如果抽油泵的自洁冲洗及携带煤粉能力不足,泵筒内煤粉颗粒将会在凡尔间隙中积聚胶结,使得凡尔密封不严,造成不同程度的抽油泵漏失(图6-6)。
图6-5 绕丝筛管堵塞
图6-6 游动凡尔漏失
3.卡泵
大量细粒的煤粉颗粒随排水过程进入泵筒后会发生沉淀,尤其是通过凡尔进入到活塞上部的煤粉颗粒会填充胶结于抽油杆与活塞之间的空隙,长期聚集将造成活塞卡死在泵筒,无法完成排采抽汲过程,导致卡泵发生(图6-7)。
图6-7 卡泵
煤粉产出与卡泵故障导致的修井作业是制约韩城区块煤层气井产能稳步提升的关键因素。频繁的修井作业违背了煤层气井缓慢、稳定、连续的原则,对煤储层的伤害是不可修复的,对煤层气井产能造成不可估计的影响。统计韩城区块示范区内WL1、WL2和韩3井组中共80口煤层气井的煤粉产出情况,其中75口煤层气井存在不同程度的煤粉产出问题,而且50口煤层气井出现过煤粉产出引起的卡泵故障,占统计总数的62.5%(图6-8)。据不完全统计,上述出现卡泵故障的50口煤层气井因煤粉问题共计进行过148次修井作业,不仅加大了生产成本,而且对煤储层的伤害是不可逆的,严重影响煤层气稳定和连续的排采过程,降低了煤层气单井的产能潜力(魏迎春等,2014)。
图6-8 韩城区块示范区煤层气井煤粉产出情况统计
D. 排采设备优选措施
(一)自洁式抽油泵
在煤层气排采中,因排采的水中含有大量煤粉,在普通抽油泵中,煤粉易沉积在固定阀周围,并黏附在阀球、阀座上。抽油泵工作达到一定时间后固定阀失效,导致停抽检泵。停抽后,固定阀被煤粉掩埋更加严重,导致抽油机无法启动。
针对韩城区块煤层气生产问题,对普通抽油泵进行了改进,改进后的自洁式抽油泵能够对沉积在固定阀周围的煤粉进行自行冲洗,延长抽油泵在煤层气井开发中的使用周期。
静止的液体受到水流的冲击时,其内部的沉积物会获得能量而运动,并悬浮在液体中,随水流一起运动。自洁式抽油泵就是利用液流对沉积在固定阀周围的煤粉等(固体颗粒物质)进行冲刷,使其悬浮在液体中,通过抽油泵的吸液、排液过程将煤粉排出抽油泵,实现自洁的功能,防止固定阀因煤粉黏附、掩埋失效,实现煤层气井的连续与稳定生产。自洁式抽油泵主要适合于含煤粉的煤层气井和含砂的油井。
自洁式抽油泵主要由泵筒总成、柱塞总成、泵筒加长管、导流筒、出液阀和进液阀总成六部分组成,如图7-27所示。泵筒总成、泵筒加长管、导流筒和进液阀总成随排采管柱一起下到井筒中的设计深度,柱塞总成和出液阀总成随抽油杆下入排采管柱中。其中导流筒是自洁式抽油泵的主要部件,由圆钢经车床、铣床加工而成。初始方案考虑煤粉的通过率,但由于导流孔面积过大,排砂能力不足,井液含砂量过大,经过现场应用效果不明显。针对以上问题进行以下改进方案:考虑在不影响煤粉等通过的情况下,缩短导流筒长度,减小过流面积,使其与阀座过流面积比约为1.6,使液流能够更充分的对沉积的煤粉进行冲刷(熊先钺,2014)。
自洁式抽油泵工作原理如图7-28、图7-29所示。上冲程时,柱塞上行,柱塞下腔体积变大,下腔压力变小。在压差作用下固定凡尔开启,上、下游动凡尔关闭,地层流体进入泵筒。地层流体从固定凡尔进入泵筒后使泵筒逐渐充满地层流体,直至上冲程结束。在此过程中,地层流体通过固定凡尔导流装置对沉积在泵筒底部的泥砂、煤粉等颗粒进行冲刷,使泥砂、煤粉等颗粒随地层流体排出泵筒。下冲程时,柱塞下行,柱塞下腔体积变小,下腔压力变大。在压差作用下固定凡尔关闭,上、下游动凡尔打开,地层流体通过游动凡尔进入泵筒上部的油管,直至下冲程结束,完成一个抽汲过程。
图7-27 自洁式抽油泵的结构示意图
1—泵筒总成;2—柱塞总成;3—出液阀总成;4—泵筒加长管;5—导流筒;6—进液阀总成
图7-28 上冲程示意图
图7-29 下冲程示意图
通过上述结构设计和工作原理,自洁式抽油泵可实现的功能有:在抽汲过程中,固定凡尔导流装置对从固定凡尔总成进入泵筒的地层流体流向进行引导,使地层流体对沉积在抽油泵底部的泥砂、煤粉等颗粒进行冲刷清洗,并通过地层流体将固体颗粒排出泵筒,起到自洁功效。在泵筒下部增加了泵筒加长管,其内径略大于泵筒内径,柱塞在运动到下死点时能越出泵筒一定长度,这样可以把泵筒内的积砂带出泵筒,起到保护泵筒工作面的作用,防止发生卡泵现象。柱塞具有刮砂槽,可以将进入柱塞和泵筒间隙的煤粉、砂粒等固体颗粒刮进刮砂槽,在柱塞上、下运动过程中带出泵筒,降低泵筒磨损,延长泵筒的使用寿命(熊先钺,2014a)。
(二)射流泵
1.射流泵工作原理
射流泵排采工艺技术是以高压水为动力液驱动井下排水采气装置工作,以动力液和产出液之间的能量转换达到排水采气的目的。在产出液的举升过程中,液体在生产管柱内任意截面的流速均大于保证煤粉上升的最低液流速度,从而能保证煤粉随流体一起顺利排出。排水采气装置的吸入口下至煤层下部,保证煤粉不埋煤层。
高压水(动力液)由动力液罐通过井口进入动力液管线,沿动力液管线到达井下泵体,并驱动井下排水采气装置工作,产出液和动力液的混合液通过动力液管和混合液管组成的环形空间到达井口进入动力液罐(图7-30)(张霖,2008)。
图7-30 射流泵同心双管腔结构示意图
2.主要结构
射流泵排采工艺的设备包括地面和井下两部分。
地面部分主要包括:动力液罐、地面泵、变频器、过滤器、特制井口、控制和计量仪表等,具体流程如下:首先,高压水(动力液)经动力液管线到达该井,通过通用电子流量计到达井口的高压翼一端。其次,地层产出液和动力液的混合液从井口的另一翼产出,经流量计进入混合液管线,然后,进入泥砂、水、煤粉分离罐,沉降分离后,动力液循环使用,煤层产水进入污水池。最后,煤层气从套管产出,计量后进入输气流程(陈凤官等,2012)。
井下部分包括:动力液管、混合液管、排水(煤粉)采气装置、筛管、尾管等(如图7-30)。
3.工艺优点
1)防砂防煤粉
排水采气装置井下泵筒吸入口下至煤层下界,以保证能深抽到一定的动液面,并且煤粉及泥砂不会埋没煤层。此外,在井下泵地层流体进口处装有缝宽为1.8mm的绕丝筛管,以防止大粒径的固体颗粒堵塞井下泵流道,影响井下泵的正常工作。根据泥砂和煤粉直径选择合理的井下泵工作参数,可保证煤粉及泥砂能排至地面。
2)无运动件无偏磨
相对于常规有杆泵排采设备,射流泵排采工艺管柱结构中无有杆部件,无运动部件,因此,不存在管杆偏磨影响。
3)不动管柱换泵
井下泵心坐封于工作筒内,当原井排量无法满足生产需求或泵心出现故障时,只需调整地面阀门,改变动力液由混合液管流入即可实现地面捞泵,将更换的泵心投入动力液管中,恢复动力液流入方向使泵心坐封即可恢复生产。因此,相对于常规有杆泵排采设备,射流泵排采设备可以在不动管柱的情况进行更换井下泵,且操作简单、时间短,无修井作业费用(熊先钺,2014a)。
(三)电潜螺杆泵
地面驱动螺杆泵因驱动杆易造成杆断、杆管磨损、卡杆等问题,制约其进一步推广应用(刘新福,2009)。在这种情况下,同时具有无杆采油、井下驱动和螺杆泵优点的电潜螺杆泵受到普遍关注。
韩城区块应用于煤层气井排采的为电动潜油单螺杆泵,排采系统由地面部分、井下部分和中间连接部分组成。
地面部分由自动控制台、自耦变压器、地面接线盒及井口装置组成(图7-31)。自动控制台可用手动或自动开关来控制电潜螺杆泵工作,同时保护潜油电动机,防止电机-电缆系统短路和电动机过载。
图7-31 电潜螺杆泵地面部分组成
中间部分由特殊结构的电缆和油管组成。将电流从地面部分传输给井下部分,在气井中将电缆和油管外表面固定在一起,在井下部分将电缆和单螺杆泵、保护器外壳固定在一起(图7-32)。
图7-32 电潜螺杆泵中间部分和井下部分组成
井下部分是电潜螺杆泵装置的主要机组,它由潜油单螺杆泵、联轴节(带泵吸入口)、保护器、减速器和潜油电动机部件组成,起着抽液的主要作用(图7-32)。
井下部分主要连接情况:井下潜油电机的输出轴通过花键套与锥齿减速器传动轴连接;减速器通过花键套与保护器轴连接,再通过花键套与泵轴连接;泵的出油口通过带螺纹的接头与输油管连通。
电潜螺杆泵的工作原理:井下潜油螺杆泵由转子和定子组成(饶孟余等,2010)。潜油电机通过机械减速器和联轴节驱动螺杆泵泵轴转动。转子和定子相啮合形成一个个连续的密封腔室,当转子在定子内转动时,空腔从泵的入口端向出口端移动,空腔内的液体也随之从泵的吸入端泵送到排出端,通过油管输送到地面,从而起到泵送作用(李芳,2011)。
从现场应用效果来看,电潜螺杆泵主要具有以下优点。首先,井下系统工作时无动力部件,因此,井下设备有较高的可靠性,且维修周期长,费用低;其次,与有杆泵(如抽油机、螺杆泵等)相比较,更适用于斜井和水平井,对因出砂导致的泵砂卡和因出煤粉导致的卡泵等问题效果显著,减少修井频次,降低因修井对储层造成的伤害。此外,电潜螺杆泵还具有能在高温、高气液比、出砂和腐蚀等复杂条件下工作的优点,能有效解决高产水井因产水高选用大泵径有杆泵出现抽油杆断脱或脱节器损坏的问题等。
然而,电潜螺杆泵最容易损坏的泵部件是定子,每次修泵必须起下管柱;一次性投入成本较高;泵要求流体润滑,要有一定的沉没度;与抽油机相比,安装较为复杂。目前大多数现场应用于浅井(熊先钺,2014a)。
(四)杆式泵
杆式泵与常规管式泵的不同在于杆式泵坐封于油管内。杆式泵分为两部分,一是与油管连接的密封支撑接头,二是杆式泵。在下泵作业时,密封支撑接头随油管一起下入井底,杆式泵随抽油杆一起下入井底,并坐封于支撑接头上。当井下泵因煤粉影响出现故障时,可以通过抽油杆将泵直接提出井筒进行更换,避免常规管式泵作业时需取出全井抽油杆和油管,实现了不动管柱检泵,缩短了占井工期,降低了作业成本。
杆式泵根据固定方式的不同分为顶部固定和底部固定两种。其中,顶部固定杆式泵特点:排出的液体能够把顶部与油管间的煤粉及时冲刷干净,有一定的排煤粉效果。泵筒受液体压力作用,会增大泵筒与柱塞的间隙,导致泵效降低,故不适用于深井。底部固定杆式泵特点:由于支撑装置在泵的底部固定,泵筒受外压力,受力状况好,泵隙变化小,适用于深井,但煤粉容易积存在泵筒和油管的环形空间内,不适用于出煤粉严重井。
杆式泵根据密封方式的不同又分为皮碗和机械密封两种。为保证坐封稳固,韩城区块煤层气井使用双卡式即金属和皮碗双重密封,此种密封不仅锚定力大,并且双密封实现双保险(熊先钺,2014a)。
E. 衬管和筛管啥区别啊》》》
记得采油工程课本上提到:1、绕丝筛管缝隙宽度更小,防砂效果比衬管更好;2、绕丝筛管的附加压降更小,且具有自洁作用;3、耐腐蚀性能更强
F. 钻深井用哪种套管
这也深,我都是打3500M的天然气井的,水井哪用的上那么高级的套管,钻井用的成本多高啊,人家那是耐各种腐蚀的。水井才刚打到水层就完井了,我看用铁管就行了呵呵。
G. 绕丝筛管哪家质量好一点
河北斯劳特公司是专业生产绕丝筛管的厂家,选用国内外最顶级的丝材,所焊接的筛管都是纯圆的。
H. 凝结水精处理及再生系统的翻译是:什么意思
建议你咨询莱特莱德技术团队。 凝结水的含义 凝结水一般是指锅炉产生的蒸汽在汽轮机做功后,经循环冷却水冷却凝结的水。实际上凝汽器热井的凝结水还包括高压加热器(正常疏水不到热井)、低压加热器等疏水(疏水是指进入加热器将给水加热后冷凝下来的水)。由于热力系统不可避免的存在水汽损失,需向热力系统补充一定量的补给水(除盐水箱来水)。因此凝结水主要包括:汽轮机内蒸汽做功后的凝结水、各种疏水和锅炉补给水。 凝结水精处理的目的 凝结水由于某些原因会受到一定程度的污染,大概有以下几点: 1)凝汽器渗漏或泄漏 凝结水污染的主要原因是冷却水从凝汽器不严密的部位漏至凝结水中。凝汽器不严密的部位通常是在凝汽器内部管束与管板连接处,由于机组工况的变动会使凝汽器内产生机械应力,即使凝汽器的制造和安装质量较好,在使用中仍然可能会发生循环冷却水渗漏或泄漏现象。而冷却水中含有较多悬浮物、胶体和盐类物质,必然影响凝结水水质。 2)金属腐蚀产物的污染 凝结水系统的管路和设备会由于某些原因而被腐蚀,因此凝结水中常常有金属腐蚀产物。其中主要是铁和铜的氧化物(我公司热力系统设备基本上没有铜质材料)。铁的形态主要是以Fe2O3、Fe3O4为主,它们呈悬浮态和胶态,此外也有铁的各种离子。凝结水中的腐蚀产物的含量与机组的运行状况有关,在机组启动初期凝结水中腐蚀产物较多,另外在机组负荷不稳定情况下杂质含量也可能增多。 3)锅炉补给水带入少量杂质 化学水处理混床出水即为锅炉补给水,一般从凝气器补入热力系统。由于混床出水在运行中的严格控制,补给水杂质含量很少,其水质要求:DD≤0.2μs/cm ,SiO2≤20μg/L。如果混床出水不合格,就可能对凝结水造成污染。 由于以上几种原因,凝结水或多或少有一定的污染,而对于超临界参数的机组而言,由于其对给水水质的要求很高,所以需要进行凝结水的更深程度的净化,即凝结水精处理。 凝结水精处理设备介绍 凝结水精处理系统采用中压凝结水混床系统,具体为前置过滤器与高速混床的串连,每台机组设置2×50%管式前置过滤器和3×50%球形高速混床,混床树脂失效后采用三塔法体外再生系统,其中1、2号机组精处理共用一套再生装置。再生系统主要包括分离塔、阴塔和阳塔(即“三塔”),另外还包括酸碱设备、热水罐、冲洗水泵、罗茨风机、储气罐等设备。 2凝结水精处理体外再生系统树脂流程编辑 设备结构及原理 前置过滤器 1)作用 除去凝结水中悬浮物、胶体、腐蚀产物和油类等物质。它主要用在机组启动时对凝结水除铁、洗硅,缩短机组投运时间。另外除去了粒径较大的物质,延长了树脂运行周期和使用寿命。 2)结构及工作原理 前置过滤器整体为直筒状,采用碳钢结构。内部滤元为管式,滤元骨架采用316不锈钢材质,共有268根管(管束)竖着固定在前置过滤器上下端之间。每根管上有若干水孔,并且在管外缠绕着聚丙烯纤维滤料,滤料过滤精度为10μm。水从前置过滤器底部进入管束之间,流经纤维滤料,杂质被截留在滤料上,水流入孔内,管束中的水汇流至前置过滤器外。当前置过滤器进出口压差达到设定值时,前置过滤器需要反洗,水从底部出水口进入管中对滤料进行反冲洗,排水从进水口排出(与运行水的流向相反)。另外底部进气松动滤料,加强前置过滤器的反洗效果。为了保证空气反洗时布气均匀,在设备下部共设四个进气口,同时顶部排气口设快开气动蝶阀,以利于产生曝气将附着于滤元的脏物脱离滤元表面,便于反洗时予以清洗。 3)纤维过滤原理 纤维过滤是一种较新型的过滤技术。我公司的前置过滤器为垂直悬挂式前置过滤器,它可以使水流由大孔隙滤层向小孔隙滤层方向流动,提高了截污能力,降低了水流阻力,出水水质亦有较大改善(相对粒料过滤而言,如净化站的空气擦洗滤池、补给水处理设备中的双介质前置过滤器等)。我公司的前置过滤器滤料是一种高分子化学纤维材料,叫聚丙烯纤维(又叫丙纶纤维),具有滤料直径小,滤料比表面积和比表面自由能大的优点,增加了水中杂质颗粒与滤料的接触机会和滤料的吸附能力。其化学性质很稳定,不带任何活性功能基团,水中悬浮物向纤维滤料表面的迁移和既有物理吸附又有化学吸附。 这种材料对水中的悬浮颗粒没有特殊的活性,主要起物理吸附作用,这与石英砂等粒状滤料相似,吸附的结合势能较差,所以纤维表面吸附的泥渣可用水冲洗和压缩空气擦洗的物理方法去除。丙纶丝的直径仅有几十微米,其表面积比石英砂等粒状滤料大得多。 高速混床 1)作用 主要除去水中的盐类物质(即各种阴、阳离子),另外还可以除去前置过滤器漏出的悬浮物和胶体等杂质。 2)高速混床结构及工作原理 我公司高速混床采用直径为3000mm的球形混床,进水配水装置为三级配水。既充分保证进水分配的均匀,又防止水流直接冲刷树脂表面造成表面不平,从而引起偏流,降低混床的周期制水量及出水水质。水从混床上部进入床体,透过树脂后从下部出水装置流出。出水装置设计为蝶形板加水帽,共有176只水帽,整个出水装置采用316制作,其作用有二个:第一,由于水帽在设备内均匀分布,使得水能均匀地流经树脂层,使每一部分的树脂都得到充分的利用,可以使制水量达到最大的限度;第二,光滑的弧形不锈钢多孔板可减少对树脂的附着力,使树脂输送非常彻底。混床失效后,树脂从底部输出,输送完毕后,再生系统的阳塔备用树脂从混床上部输入,进入下一运行周期。混床投运时需经再循环泵循环正洗,出水合格后方可投入运行。 3)除盐原理: 混床内装有强酸阳树脂和强碱阴树脂的混合树脂。凝结水中的阳离子与阳树脂反应而被除去,阴离子与阴树脂反应而被除去。以R-H 、R-OH分别表示阳、阴树脂,反应如下: 阳树脂反应:R-H + Na+(Ca2+/Mg2+)→RNa(Ca2+/Mg2+) + H+ 阴树脂反应:R-OH + Cl-(SO42-/NO3-/HSiO3-)→RCl(SO42-/NO3-/HSiO3-)+OH- 总反应:R-H+R-OH +Na+(Ca2+/Mg2+)+Cl-(SO42-/NO3-/HSiO3- )→ RNa + RCl+H2O 树脂失效后,阳树脂用酸再生,阴树脂用碱再生。再生化学反应为上面反应的逆向反应。 树脂捕捉器 1)作用: 当混床出水装置有碎树脂漏出或发生漏树脂事故,树脂捕捉器可以截留树脂,以防树脂漏入热力系统中,影响锅炉炉水水质。树脂是高分子有机物,在高温高压下容易分解出对系统有害的物质,如果漏进给水系统势必对热力系统造成较大影响。 2)结构及工作原理: 捕捉器内部滤元为篮筐式结构,滤元绕丝间隙为0.2mm,带少量树脂的水透过滤元流出,树脂被滤元截留。设备设计成带圆周骨架的易拆卸结构,在检修时不需管道解体的情况下打开罐体检查并可以取出过滤元件,清除堵塞污赃物,方便了运行与维修。捕捉器进出口压差超过设定值时,需要反冲洗。 再循环泵 混床投运时用来循环正洗。再循环泵进水是没有经过树脂捕捉器,是混床直接出水,经再循环阀流入混床形成一个循环。再循环泵的作用:第一,混床投运初期水质不合格,必须使其再循环合格后方能投运;第二,启动再循环泵后用较小流量使床层均匀压实,防止运行发生偏流,而大流量则不容易使床层均匀压实。每台机组精处理系统各有一台再循环泵,其出力为500m3/h。 分离塔 1)作用: 空气擦洗树脂擦掉悬浮杂质和腐蚀产物;水反洗使阴阳树脂分离以及去除悬浮杂质和腐蚀产物;暂时贮存少量未完全分离开的混脂层,以待下次分离。 2)结构及工作原理: 分离塔采用碳钢焊制,橡胶衬里。其结构特点是上大下小,下部是一个较长的筒体,上部为锥筒形。这种结构的设计能充分利用反洗时的水流特性,使阴阳树脂彻底分离。设备中间留有约1m高的混脂层,避免了树脂输送时造成阴、阳树脂交叉污染。罐体设置有失效树脂进口、阴树脂出口、阳树脂出口、上部进水口(兼作上部进压缩空气、上部排水口)和下部进水口(兼作下部进气、下部排水口)。底部集水装置设计成双蝶形板加水帽式,绕丝或水帽缝隙宽度0.25毫米,使得水流分布较为均匀,上部配水装置为支母管式,反洗排水装置为梯形绕丝筛管制作,以便于正洗进水和反洗排水。分离塔还设有7个窥视境,用于观察塔内树脂状态。 分离塔的特殊结构有以下优点: 反洗时形成均匀的柱状流动,不使内部形成大的扰动;分离塔顶部锥筒形结构有足够的反洗空间,利于反洗;塔内没有会使产生搅动及影响树脂分离的中间集管装置,在反洗、沉降、输送树脂时,内部搅动减少到最小;分离塔截面小,树脂交叉污染区域小;分离塔有多个窥视孔,便于观察树脂分离;底部主进水门和辅助进水调节门可以提供不同的反洗强度水流,利于树脂的分离。 高速混床失效树脂输入分离塔后,通过底部进气擦洗松动树脂,使悬浮杂质和金属腐蚀产物从树脂中脱离,通过底部进水反洗直至出水清澈。然后通过不同流量的水反洗使阴阳树脂分离直至出现一层界面。阴树脂从上部输至阴塔,阳树脂从下部输至阳塔,阴、阳树脂分别在阴、阳塔再生。剩下的界面树脂为混脂层,留到下一次再生参与分离。 阴塔 1)作用:对阴树脂进行空气擦洗、反洗及再生。 2)结构及工作原理 阴塔上部配水装置为挡板式,底部配水装置为不锈钢碟形多孔板加水帽,既保证了设备运行时能均匀配水和配气,又使得树脂输出设备时彻底干净。进碱分配装置为T型绕丝支母管结构(又称鱼刺式),其缝隙既可使再生碱液均匀分布又可使完整颗粒的树脂不漏过,并可使细碎树脂和空气擦洗下来的污物去除。 分离塔阴树脂送进阴塔后,通过底部进气擦洗和底部进水反洗阴树脂,直至出水清澈。然后从树脂上部进碱再生、置换、漂洗。 阳塔 1)作用:对阳树脂进行空气擦洗及再生;阴阳树脂混合;贮存已经混合好的备用树脂。 2)结构及工作原理(结构同阴塔) 分离塔阳树脂送进阳塔后,通过底部进气擦洗和底部进水反洗阳树脂,直至出水清澈。然后从树脂上部进酸再生、置换、漂洗后,阴塔树脂再生合格后,阴树脂送入阳塔中与阳树脂混合,成为备用树脂。 再生辅助设备 1)精处理贮(碱)罐 材质为玻璃钢,酸、碱罐各一个,容积均为30m3,用来贮存酸碱,树脂再生时送到酸(碱)计量箱。化工厂酸(碱)运输槽车运来酸(碱)后,经卸酸(碱)泵送入贮酸(碱)罐。 2)精处理酸(碱)计量箱 内衬耐酸碱橡胶,酸、碱计量箱各一个,其容积均为3m3,用来计量再生酸碱用量。 3)精处理酸雾吸收器 由于浓盐酸是挥发性酸,以防止酸雾对设备、建筑物产生腐蚀以及危害人体健康,设置酸雾吸收器将计量箱的排气口的排气引入,通过水喷淋填料后将酸雾吸收。吸收酸雾后的酸性水排入精处理废液池。 4)精处理酸(碱)喷射器 喷射器是利用流体(液体或气体)来输送介质的动力设备,与其它机械泵(离心泵、齿轮泵、柱塞泵等)相比,无运动部件。因而,具有结构简单、紧凑、轻便,运行可靠,无泄露,免维修等优点。其工作原理是:利用有压介质通过喷嘴以高速射出,在喷嘴出口(混合室)造成较强的真空,使混合室中的介质与高速流动的工作介质发生能量交换,使被抽吸介质与工作介质在喉管处进行充分的能量转换。此时,被抽吸介质的流速增加而工作介质的压力降低,两种介质的速度到喉管出口处逐渐达到一致。最后,通过扩散管将混合介质的动能转换为压力。 精处理酸(碱)喷射器材质为聚四氟乙烯,利用喷射器将酸(碱)打入阳(阴)塔。 5)精处理热水箱 热水箱容积为7.8 m3,内部有四根电加热器,它是为了提高碱液温度,以提高阴树脂的再生效果。运行时必须充满水,加热器根据热水箱的温度定时加热。加热器启动加热到高限设定值时自动停止,当水温低于低温设定值时,加热器自动重新启动。冷水从底部进入热水箱,热水从上部出来至碱喷射器。碱喷射器出口温度通过热水箱出口三通阀控制,大约在40℃左右。 6)废水树脂捕捉器 该设备为敞开容器式,内衬耐酸碱橡胶,且设有金属网筒,网缝隙为0.80mm,能截留分离塔、阴塔或阳塔在树脂擦洗或水反洗由于流量控制不当而跑出的树脂,以防树脂排入废液池而树脂遭受损失,截留的树脂可以通过树脂添加斗重新加到阳塔。设备上设一液位开关,液位高报警时提醒工作人员捕捉器滤芯被堵。 7)冲洗水泵 1、2号机组精处理再生系统有3台冲洗水泵,其出力为70—100m3/h。冲洗水泵的水源为除盐水,接自除盐水水箱,用于树脂的反洗、清洗、输送、管道冲洗和稀释再生剂以及前置过滤器失效后的反洗。 8)罗茨风机 1、2号机组精处理再生系统精处理再生系统有2台罗茨风机,风量8.05Nm3/min。罗茨风机是一种容积式动力机械。一对相互啮合的叶轮将进、排气口分开,由同步齿轮传动,两叶轮在汽缸中作等速反向旋转,在旋转过程中,进气口的气体不断的被叶轮推移到排气口,从而达到强制排气的目的。 罗茨风机用于树脂的擦洗松动和树脂的混合。其气源是空气,进口有滤网,防止杂物进入。前后都有消音器,利于减少所释放的噪音。再生步骤需启动罗茨风机时,往往先要预启动,是为了吹去风管的杂物,此时开启风管上的排风门。 9)精处理储气罐 我公司精处理系统共有5个8.0m3的储气罐,其中每台机组前置过滤器和混床系统分别设置1个储气罐,用于前置过滤器的擦洗和混床输出树脂以及阀门仪表用气。1、2号机组精处理再生系统设置分别设置1个储气罐,用于分离塔、阴塔和阳塔的顶压排水和阴塔、阳塔冲洗前的加压以及阳塔气力输出树脂。其气源是厂房来的压缩空气。 10)树脂填充斗:用于阴塔、阳塔的树脂添加,它是利用水的流动把树脂抽入罐体,一次填充树脂体积0.15 m3。 11)精处理废液池:用于收集精处理排放的废水,经3台废水提升泵送至机组排水槽集中处理。 12)机组排水槽 用于收集主厂房的一些排污水,凝结水精处理再生废水也排入机组排水槽。1、2号机组有一台容量大约300 m3的机组排水槽,其中每个机组排水槽设有3台废水提升泵,其中两台将废水送至工业废水处理系统,另外两台将废水送至锅炉酸洗废水池。 13)锅炉酸洗废水池 用于收集锅炉化学清洗时,收集清洗废液,锅炉酸洗废水池有两台废水提升泵,将废水送至冲灰系统综合利用。 14)电热水箱 再生时提高碱液温度,再生效果,有利除硅。