PET供热系统.doc

任务二 PET 供热系统的方案一、根据PET生产工艺、提出PET生产装置供热要求：温度： 酯化 255 缩聚 260 压力P： P=0.1MPa P=65Pa 在PET生产过程中，酯化、缩聚的温度都接近300，故需要加热来满足工艺要求。由于酯化和缩聚的反应条件是低压，尤其是缩聚的压力接近于负压，因而需要比较高的真空度，在该套系统中考虑到介质的性质主要是是黏性，因而在这里采用四级蒸汽喷射泵来对系统进行抽真空处理。由于装置处在校园区内没有蒸汽管道供应，所以需要通过供热来产生水蒸气。1.根据工艺条件选择合适的热源由于反应所需的温度较高，当加热温度超过180时，水蒸汽的压力将超过0.8MPa，使用时危险较大且成本高，故采用导热油（道生油）及熔盐。导热油有良好的热稳定性，可在低于385温度下长期使用，其最高使用温度可达400。导热油作为工业传热介质具有以下特点： 1.在几乎常压的条件下，可以获得很高的操作温度。即可以大大降低高温加热系统的操作压力和安全要求，提高了系统和设备的可靠性； 2可以在更宽的温度范围内满足不同温度加热、冷却的工艺需求，或在同一个系统中用同一种导热油同时实现高温加热和低温冷却的工艺要求。即可以降低系统和操作的复杂性； 3.省略了水处理系统和设备，提高了系统热效率，减少了设备和管线的维护工作量。即可以减少加热系统的初投资和操作费用； 4.在事故原因引起系统泄漏的情况下，导热油与明火相遇时有可能发生燃烧，这是导热油系统与水蒸气系统相比所存在的问题。但在不发生泄漏的条件下，由于导热油系统在低压条件下工作，故其操作安全性要高于水和蒸汽系统。 目前，我国导热油产品执行SH/T 0677-1999“导热油”标准，用户在购买前应注意以下问题： （1）考察产品最高使用温度的真实性-经石科院采用热稳定性试验方法确定，即在最高使用温度下进行试验后外观透明，无悬浮物和沉淀，总变之率不大于10%所对应温度。通过与新标准作对照，分析产品说明书的真实性。尤其要了解其规定的最高使用温度是如何确定的，有无权威机构的检测报告。 根据国际化标准分类，矿物型导热油的最高温度使用温度不超过320，目前多数该油品的最高使用温度为300。 （2）考察产品的蒸发性和安全性-闪点（开口）符合标准指标要求，初馏点不低于其最高使用温度，馏程比较窄，燃点比较高。 （3）考察产品的精制深度-外观为浅黄色透明液体，储存稳定性好，光照后不变色或出现沉淀。残炭不大于0.1%，馏含量不大于0.2%。 （4）考察产品的低温流动性-根据用户所处地区和设备的环境温度情况，选择适宜的低温性能。QB和QC倾点不高于-9，低温运动粘度（0或更低温度）相对比较低。 （5）考察产品的传热性能-具有较低的粘度、较大的密度、较高的比热容和导热系数。 （6）选择正规生产企业生产的产品。有条件可实地考察其生产设备和检测手段的完善情二、PET 现有的供热系统原供热系统改进后的供热系统 现供热系统的缺陷：（1）原有的导热油供热系统缺少一个注油泵，这是必要的设备，因为在导热油系统的开车过程中需要通过注油泵将位于原料罐的导热油充入系统，所以膨胀槽的排气阀都要打开以排除系统的空气，直至膨胀槽达到规定值后停止注油。（2）缺少气液分离器由于导热油是有机物，因而在被加热炉加热升温的过程中必然会产生一些气体，因而需要分离出系统中的不凝性气体，一面影响传热效果。（3）现有的加热系统缺少氮气密封系统为了避免导热油高温氧化，必须对膨胀槽放空系统采用充惰性气体保护或冷油放空。目前较常用的是氮气密封系统，氮封系统是包括氮气供应系统，减压稳压装置，安全、泄放保护装置，计量系统，进排料系统和自动控制系统。三、关键设备PET生产中供热系统的关键设备是油泵、膨胀槽导热油泵 导热油泵导热油泵是一种理想的热油循环泵或作载热体输送泵，是热交换设备上理想的配套用泵。 结构特点： 导热油泵采用自热散热结构，改变了传统的水冷却结构，使结构简单，体积小，节约运行费用，性能好，使用可靠，是我国消化吸收国外油泵的基础上研制的第二代产品，基本结构形式为单级单吸悬臂式脚支撑结构，泵的进口为轴向吸入，出口为中心垂直向上，和电机同装于底座上。 导热油泵的支撑采用了双端球轴承支撑的结构形式，前端采用润滑油润滑，后端采用润滑脂润滑，中间有一导油管，用以随时观察密封情况和回收导热油。 热油泵密封特点： (1)采用填料密封和机械密封相结合的形式，填料密封用耐高温的填料，具有良好的热态适应性，而机械密封则采用机械强度高，耐磨性好的硬质合金材料，保证了高温情况下的密封性能。 (2)采用进口聚四氟乙烯(简称PTFE)做唇形密封，使密封性能产生了飞跃，比橡胶类密封可靠性提高25倍，耐腐蚀性能极强。 应用范围： 导热油泵技术先进、效率高，在热态下能长期稳定运转无泄漏，无附加冷却系统，使用安全可靠等特点，在我国载热体加热系统中得到了广泛的使用，已经进入石油、化工、橡胶、塑料、制药、纺织、印染、筑路、食品等各个工业领域，主要用于输送不含固体颗粒的弱腐蚀性高温液体，使用温度370，是一种理想的热油循环泵。膨胀槽 ：n 膨胀槽的容积容积计算应考虑当整个系统充满导热油时 ,在环境温度下膨胀槽内导热油装填到 25 % ,而在正常操作温度下膨胀槽的液位达到 75 %。这样的容积将保证系统开车时对循环油泵吸入侧施加一定的静压强 ,避免油泵出现汽蚀;而且在正常操作时使槽内留有最低限度的气相空间 ,保证低沸物、 水蒸气及空气的有效排除。膨胀槽高出系统的最高点1.5 2.0 m。n 膨胀槽的降液管 首先 ,将液相循环管管径设计成与主管线一致 ,保证在开车或排气操作时系统全流量通过膨胀槽 ,从而有效地排除系统内的低沸物和空气; 其次 ,将旁路热虹吸管管径设计成全流量管径的 1/3左右 ,既满足在正常操作时系统与膨胀槽连通 ,又可限制系统向膨胀槽传热 ,以保证槽内较低的温度 ,防止导热油氧化 ,并减少热损失。导热油系统材料的选择：低碳钢被广泛地应用于导热油系统对于导热油泵：为了保证泵的运行，应采用机械密封或者抗挠性石墨填料密封圈进行密封，以免漏油。管路要求 ：导热油供热系统的管线与蒸汽管线相比较，传输管径大，温度高，膨胀应力大；压力低，忙输慢，封闭单向循环。导热油易渗漏，不易查找和修理。定要专业设计和施。为便于维护和管路线路控制，应在分支路前都要加装耐高温法兰闸阀。(1) 在热油系统的工艺管线中，最高处应设有排气阀，最低处应设有排污阀。(2) 对较长的热油系统管线，应考虑热补偿设计。为防止热油泄漏，应选用自然补偿形式。管道补偿 ：(a) 形补偿器 (b) 波纹补偿器 (3) 热油系统的管线除设备接口、仪表接口和阀门等处必须采用法兰连接外，其它接口均采用焊接连接。在采用法兰连接处，法兰面应是集槽面，且公称压力不低于1.6MPa，对于温度高于300的导热油，则法兰公称压力应不低于2. 5 MPa。法兰宜选用对焊型式，而不要用平焊型式的法兰。(4) 热油系统的法兰垫片不允许使用石棉橡胶板，应选用金属缠绕垫或膨胀石墨复合垫。(5) 热油系统的阀门应选用不泄漏的波纹管密封阀门。(6) 热油系统中，凡同热油相接触的管材，均不得选用铸铁或有色金属材料。(7) 热油系统应设有安全阀，安全阀宜选用不泄漏的波纹管密封安全阀。(8) 应选专用热油循环泵，而不能用一般热油泵代替。(9) 热油系统应设有火灾报警装置。四、导热油系统开停车1、开车准备 1) 检查安全和控制装置 2）检查有否泄漏 3) 排出系统内湿汽 4）注油、开启主循环排气 5) 启动加热炉烘炉 升温 缓慢35/h热用户并入循环回路。 2、开车 1）检查安全控制 2） 确认最大启动粘度。 3) 冷启动开车 A开启循环泵并且检查膨胀罐液位。 B开启加热炉，导热油主体温度达到105，边加热边排气。 C注意系统压力情况，一旦出现低压就排气，同时注意从膨胀罐补加导热油。 4) 热启动开车 A确定关断的原因，并排除造成关断的因素。 B开启循环泵，消除当导热油在加热炉静止时可能出现的气泡。 C启动加热妒，当火焰稳定后将加热炉调至充分燃烧 5) 关断程序 A在循环泵 继续运行情况下，彻底地关断燃烧器。 B在制造商推荐的停炉温度下，关断循环泵。C关断时，一定注意应使系统内每一个回路都不会与主循环系统完全隔离，以免在回路中形成真空，损坏设备。 热油系统操作时的注意点：热油系统能否安全运行，除设计上应注意上述问题外，在操作上还应注意以下几点：(1) 首次开车或加入新的导热油后必须进行脱水和脱轻组分。当系统升温至100时，应放慢升温速度，使水及轻组分充分气化，并经多次排空，待导热油的温度与压力曲线符合其对应关系后，方能进入正常状态。(2) 不同类型的导热油不宜互混使用，严禁水及其它低沸点物质混入其中，