Особенности ремонта аппаратов воздушного охлаждения
Аппараты воздушного охлаждения (АВО) применяют в качестве конденсаторов и холодильников и по сравнению с водяными конденсаторами-холодильниками получили широкое применение. Этим аппаратам не требуется охлаждающая вода и соответствующие насосные станции, сохраняется чистота рек и водоемов, практически отсутствует загрязнение наружных поверхностей труб, что сохраняет эффективность теплосъема и сокращает затраты на ремонтные работы; снижается расход электроэнергии (потребности в электроэнергии вентиляторов ниже потребностей насосов).
Замена водяных конденсаторов-холодильников на воздушные позволяет снизить эксплуатационные расходы на 30% и уменьшить капитальные затраты на строительство объектов водоснабжения, канализации, очистных сооружений.
По назначению и конструкции различают следующие стандартные аппараты: горизонтальные (АВГ), зигзагообразные (АВЗ), горизонтальные трехконтурные (АВГ-Т), а также малопоточные горизонтальные и вертикальные (АВМ-Г и АВМ-В), для вязких (АВГ-В) и высоковязких (АВГ-ВВП) продуктов. Стандартные АВО общего назначения применяют для конденсации паров и охлаждения жидких сред с температурой от -40 о С до 300 о С и давлением от 0,6 до 6,4 МПа.
Основными элементами аппаратов воздушного охлаждения являются трубные секции и вентилятор с приводом. Трубные секции включают 4, 6 или 8 рядов оребренных труб длиной от 1,5 до 12 м, расположенных по вершинам равносторонних треугольников. Наружное оребрение труб служит для повышения коэффициента теплоотдачи со стороны воздуха. Коэффициент оребрения, т.е. отношение поверхности оребренной трубы к поверхности гладкой трубы диаметром по основанию ребер, составляет 9,6, 14 или 22.
Трубы могут быть монометаллическими из алюминиево-магниевого сплава и биметаллическими. Наибольшее распространение получили биметаллические трубы с внутренней несущей трубой размером 25х2 мм из углеродистой или легированной стали (стали марок 10, 20, 15Х5М, 15Х8, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т), либо из латуни и наружной оребренной трубой из легкодеформируемого алюминиевого сплава АД1. Оребрение обычно выполняют спиральной накаткой обжимными роликами на специальных станках, а также методом навивки лентой или запрессовкой ребер.
Концы труб развальцовывают или приваривают к трубным решеткам с последующей развальцовкой. Распределительные камеры стандартных аппаратов выполняют разъемной конструкции со съемными крышками (при условии Ру £ 6,4 МПа).
Вентилятор включает рабочее колесо и привод. Лопасти рабочего колеса закреплены на втулке, выполняются из алюминия или стеклопластиков с несущим стержнем из стали. Диаметры рабочих колес стандартных аппаратов от 0,8 (АВМ) до 5 м. Число оборотов рабочего колеса принимается в зависимости от величины окружной скорости концов лопастей, которая определяет уровень шумов, надежность, срок службы рабочего колеса и принимается в пределах 50 — 70 м/с. Привод рабочих колес значительных диаметров выполняют с применением понижающих редукторов или же тихоходных электродвигателей. Рабочие колеса малого диаметра (D=0,8 м) устанавливают непосредственно на валу электродвигателя с частотой вращения 1440 мин -1 . Мощность электродвигателей от 3 кВт (АВМ: D = 0,8 м) до 90 кВт ( D = 5 м ).
Для регулировки количества подаваемого воздуха лопасти могут устанавливаться с различными углами атаки вручную при остановленном вентиляторе или же автоматически при работающем вентиляторе. К другим способам регулирования интенсивности теплосъема относятся: изменение числа оборотов рабочего колеса, отключение части или всех вентиляторов при низкой температуре окружающего воздуха, увлажнение воздуха впрыскиванием воды в воздушный поток, применением жалюзи, рециркуляции или дренирование части воздуха в атмосферу.
Аппараты воздушного охлаждения часто работают в условиях повышенной коррозионной активности со стороны хлористого водорода. В сухом состоянии хлористый водород не разъедает углеродистую, а тем более легированную сталь. Однако при конденсации паров, отходящих с верха ректификационных колонн. хлористый водород растворяется в капельках воды, в результате чего образуется слабая соляная кислота, сильно разъедающая углеродистые и хромистые стали, а также алюминий. Хорошую сопротивляемость хлористоводородной коррозии имеют, высоколегированные хромоникелевые стали и латунь.
При наличии в продукте хлористого водорода в трубных секциях АВО обычно используют биметаллические трубы с внутренними трубами из латуни, трубные решетки выполняют биметаллическими с защитным слоем латуни толщиной 8 мм, а крышки распределительных камер покрывают изнутри тонким слоем латуни или бакелитовым лаком. При наличии в продукте сернистых соединений для защиты от коррозии применяют монометаллические трубы из алюминиево-магниевого сплава (при температуре до 200 о С) или биметаллические с внутренними трубами из высоколегированных хромистых и хромоникелевых сталей.
У аппаратов воздушного охлаждения подвержены износу в основном трубные секции, редуктор и вентилятор. Основными причинами нарушения работоспособности трубных секций являются коррозионно-эрозионный износ труб, штуцеров и нарушение плотности соединений труб с трубными решетками.
В связи с тем, что аппараты воздушного охлаждения имеют значительные габариты и массу и расположены высоко над уровнем земли, монтажно-демонтажные работы по снятию (установка) трубных секций, двигателей, редукторов, рабочих колес вентиляторов в условиях стесненного рабочего пространства являются весьма трудоемкими операциями.
Трубные секции АВО ремонтируют теми же способами, что и трубные пучки кожухотрубчатых теплообменных аппаратов.
Основную сложность при ремонте дефектных секций представляет выявление мест течи труб и развальцованных соединений труб с решетками.
Для прессовки трубной секции АВО по межтрубному пространству секцию устанавливают в прессовочную камеру, герметизируют стыки боковых стенок камеры с трубными решетками, заполняют камеру водой и поднимают давление до прессовочного. Появление воды из трубы свидетельствует о дефекте трубы, а из зазора между трубой и гнездом — о дефекте развальцовочного соединения.
При отсутствии прессовочной камеры для выявления дефектов трубных секций проводят последовательное испытание труб и развальцованных соединений труб с решетками с помощью испытательных головок (пистолета).
Дефектные трубы заглушают с обеих сторон коническими пробками, а дефектные развальцованные соединения подвальцовывают или обваривают. Возможна замена труб, расположенных в наружных рядах секции, для чего трубу отрезают от трубных решеток, оставшиеся в гнездах обрезки труб сминают и выбивают из гнезд, со стороны межрешеточного пространства устанавливают новую трубу.
Чистку внутренних поверхностей труб из-за умеренной интенсивности образования отложений выполняют достаточно редко. В зависимости от природы отложений чистку труб выполняют механическим способом с помощью ершей, а также физико-химическими методами — промывкой водой или растворителями, продувкой сжатым воздухом или воздействием на отложения химических реагентов. Наружные поверхности оребренных труб очищают струей сжатого воздуха, пара, воды или воды в смеси с мелким песком без вывода АВО из технологической цепи. После чистки и ремонта секцию собирают и опрессовывают на полуторакратное внутреннее рабочее давление.
Одной из основных причин выхода АВО из строя является поломка редуктора из-за неправильного регулирования зацепления конической пары и перегрузок при пуске вентилятора с максимальным углом атаки лопастей. При регулировании зацепления шестерен конической пары необходимо, чтобы боковой зазор между зубьями составлял 0,2 — 0,4 мм (у широкой части зубьев). Боковой зазор определяют по толщине свинцовой пластины, пропущенной между зубьями. Правильность зацепления шестерен после установки проверяют пробой на краску. Для этого на зубья ведущей шестерни наносят тонкий слой краски, шестерни проворачивают и по пятнам контакта на зубьях ведомой шестерни судят о правильности зацепления. Пятно контакта должно располагаться примерно по центру зуба (его высоте и ширине), одинаково перемещаясь к узкому его концу при вращении в обе стороны.
При смещении пятна контакта влево-вправо, вверх-вниз, необходимо переместить одну из шестерен (ведущую или ведомую) в осевом направлении до получения зазора требуемой величины. Шестерни передвигают путем изменения числа и толщины регулировочных прокладок. При поломке зубьев одной или обеих шестерен обе шестерни заменяют новыми. После ремонта редуктора выполняют центровку валов электродвигателя и входного вала редуктора.
Рабочие колеса вентиляторов должны быть отбалансированы, а все лопасти установлены с одинаковым углом атаки, чтобы избежать динамической неуравновешенности.
Выверку углов атаки лопастей выполняют с помощью специального приспособления. Мелкие трещины на лопастях из стеклопластика заделывают эпоксидной смолой с последующим контролем статической уравновешенности рабочего колеса. После ремонта вентилятор обкатывают в течение 8 ч. Первоначально лопасти устанавливают с малым углом атаки (10 о ), затем каждые 2 ч угол увеличивают до максимума (обычно не более 22 о ). Лопасти рабочих колес малых диаметров устанавливают с постоянным углом атаки в соответствии с инструкцией завода- изготовителя.
Источник
Производство водогрейных котлов от 1 до 10 МВт серии АКМЗ, водяных экономайзеров и трубных пучков для теплообменников
ООО «Асбестовский котельно-машиностроительный завод» оказывает услуги по ремонту аппаратов воздушного охлаждения различных конфигураций, которые включают как замену поверхностей АВО на новые, так и модернизацию уже существующих.
Аппараты воздушного охлаждения (АВО) общего назначения относятся к теплообменному оборудованию и предназначены для охлаждения газов и жидкостей, конденсирования паровых и парожидкостных средств в технологических процессах химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, нефтяной и газовой отраслей промышленности с давлением среды от 0,6 до 10 МПа (от 6 до 100 кгс/см 2 ) или под вакуумом с остаточным давлением не ниже 665 Па, температурой не выше 400 °С и вязкостью на выходе до 5*10 -5 м/с2 .
Аппараты воздушного охлаждения относятся к теплообменным поверхностным аппаратам. Охлаждаемый технологический продукт движется внутри биметаллических оребренных труб, передавая через их стенки теплоту охлаждающему агенту. В качестве охлаждающего агента используется атмосферный воздух.
Изготавливаются аппараты воздушного охлаждения с теплообменными секциями рабочим давлением от 0,6 до 10 МПа (от 6 до 100 кгс/см 2 ).
Завод ООО «АКМЗ» осуществляет ремонт аппаратов воздушного охлаждения следующих типов:
- АВГ – горизонтальные
- АВЗ – зигзагообразные
- АВМ – малопоточные
- Блочные конструкции аппаратов
- Аппараты с рециркуляцией нагретого воздуха
Отрасли применения АВО:
- Нефтеперерабатывающая промышленность
- Газоперерабатывающая промышленность
- Нефтехимическая промышленность
- Химическая промышленность
- Газодобывающая
ООО «АКМЗ» производит весь спектр аппаратов воздушного охлаждения АВО, АВГ, АВЗ, АВМ.
Производственные мощности завода обеспечивают получение оребренных труб с различными коэффициентами оребрения. Отработаны различные варианты крепления теплообменных труб в трубных решетках, в том числе и с обваркой.
Применяются все виды промышленной сварки, что обеспечивает высокую надежность поставляемого оборудования.
Работы по ремонту аппаратов воздушного охлаждения могут включать:
- Обследование специалистами уже существующих (действующих) АВО с целью заключения о способах модернизации или замены конкретных узлов.
- Разработка проектно-конструкторской документации
- Демонтаж устаревших или непригодных к дальнейшему использованию узлов
- Изготовление аппаратов воздушного охлаждения на собственном производстве.
- Монтаж новых узлов в систему котла.
- Оформление всей необходимой технической документации и сдача готового объекта «под ключ».
На проведение ремонтных работ ООО «АКМЗ» имеет все необходимые разрешения и лицензии.
Вся выпускаемая продукция соответствует государственным стандартам и техническим условиям.
Уточнить условия проведения ремонта аппаратов воздушного охлаждения, а так же сформировать заказ Вы можете, обратившись к специалистам нашей компании.
Источник
Ремонт аппаратов воздушного охлаждения
3.1. Ремонт аппаратов воздушного охлаждения.
В аппаратах воздушного охлаждения наибольшему износу подвергаются трубные секции и редуктор. Аппараты имеют большие габариты и расположены над поверхностью земли, поэтому наиболее трудоёмкими ремонтными операциями являются демонтаж и монтаж секций, крышек секций, снятие и установка редуктора и электродвигателя. Для проведения монтажных работ используются краны на автомобильном и пневмоколесном ходу.
Сначала демонтируют трубные секции, потом колесо вентилятора, а затем редуктор.
Характерными повреждениями редуктора являются поломка зубьев конической пары и шлицев ведущей шестерни, усталостное выкрашивание и абразивный износ подшипников редуктора, нарушение герметичности редуктора и утечка масла.
Состояние зубчатого зацепления редуктора проверяют визуально. При поломке зубьев шестерни заменяют. На лопастях вентилятора возможно появление трещин. Обычно мелкие трещины заделывают эпоксидальной смолой, а затем проводят статическую балансировку. Форсунки узла увлажнения воздуха прочищают. При необходимости отдельные форсунки заменяют.
При ремонте трубного пучка допускается установка пробок на 15 % трубок в каждом потоке пучка. При выходе из строя более 15 % трубок все они заменяются полностью. Правка вмятин в трубах проводится с помощью следующего приспособления: штанга продевается через трубу до упора оправки во вмятину. После этого на штангу надеваются шайба и гайка. При завинчивании гайки оправка осуществляет выпрямление вмятого участка.
Собранный аппарат обкатывают в течении 8 часов.
3.2. Ремонт реакционных аппаратов.
Большинство реакционных аппаратов является нестандартным оборудованием и разрабатывается для конкретной реакции с учётом её особенностей.
Ремонт реактора высокого давления. При эксплуатации реактора возникают повреждения корпуса, плакирующего слоя, термопар, изоляции, что чаще всего приводит к нарушению герметичности. При разборке аппарата проводится отключение трубопроводов, демонтаж арматура, выгрузка катализатора. Все шпильки вывёртываются для контроля и замены. Из-за пригара шпилек для их вывёртывания необходимы большие крутящие момента, что приводит к повреждению резьбы в гнёздах и необходимости нарезки резьбы с большим диаметром.
Термопары при разборке удаляются. Гильзы для термопар подвергаются испытанию.
Уплотняющая поверхность затвора при необходимости полируется, металлическая прокладка заменяется.
Ремонт корпуса аппарата начинается с внешнего осмотра. При отсутствии видимых дефектов может осуществляться выборочный магнитный и ультразвуковой контроль. При наличии механических повреждений и трещин проводится выборка дефектного металла шлифовальной машинкой с периодическим магнитным контролем.
Возможны следующие способы восстановления корпуса:
снятие поверхностного наклёпа с повреждённого места и скругление дефектного места с плавным переходом на поверхность корпуса для снижения концентрации напряжений;
разделка повреждений или расточка отверстий до неповреждённого металла с последующей компенсацией ослабленного места при помощи электросварки;
удаление повреждённой царги с последующей вваркой новой царги или стыковкой и сваркой за счёт уменьшения длины корпуса – только при большой площади повреждения корпуса.
Ремонт штуцеров возможен путём установки гильзы. Гильза приваривается с обеих сторон к штуцеру.
Собранный аппарат подвергается гидравлическому испытанию.
Ремонт реакторно-регенераторного блока с псевдоожиженным слоем катализатора. В процессе работы реакторно-регенераторного блока изнашиваются: корпус, футеровка, циклонная группа, змеевики закалки, секционирующие решётки, распределительная камера и десорбционный стакан.
При ремонте выполняются следующие мероприятия: вскрытие люков и обследование облицовки и секционирующих решёток; обследование распределительной решётки, центрального стакана, узла ввода катализаторопровода через распределительную решётку; осмотр и очистка циклонов; ремонт футеровки; проверка вмятин корпуса; демонтаж секционирующих решёток; демонтаж закалочных змеевиков и опорных балок; снятие облицовки по высоте псевдоожиженного слоя, ремонт циклонов; монтаж облицовки и футеровка; монтаж секционирующих тарелок; ремонт распределительной решётки; монтаж опорных балок под змеевики и установка змеевиков; закрытие люков и испытание; ревизия арматуры; контроль стенок циркуляционных линий.
При серьёзных повреждениях в ремонтные работы может включаться частичная замена корпуса аппарата и циркуляционных линий.
Циклоны, как в реакторах, так и в регенераторах работают в тяжёлых условиях, подвержены интенсивному абразивному износу потоком катализаторной пыли при высокой температуре. Срок службы циклонов от 2 до 8 месяцев. Вследствии вибрации и высокой температуры у циклонов наблюдается нарушение герметичности сварных швов. При ремонте проводится заварка швов, приварка накладок и вставок. Для чистки внутренней поверхности в бункерах циклонов прорезают лючки или делают съёмные элементы.
Основной сложностью ремонта змеевиков закалки является затруднительный доступ к ним при производстве сварочных работ внутри реактора. Образование трещин происходит в результате истирания змеевиков катализатором и прогорании при высокой температуре. Опоры змеевиков разрушаются из-за частичного отложения на них кокса или под воздействием вибраций.
Секционирующие решётки трубчатого типа изнашиваются потоком катализатора. Наибольший износ труб приходится на боковые части.
Характерные нарушения в распределительной камере – образование трещин в распределительной решётке по сварным швам в местах крепления решётки к обечайке камеры и по монтажному шву решётки, обрыв рёбер жёсткости внутри камеры. Это приводит к просыпанию катализатора в днище камеры. Образование трещин происходит в результате термических напряжений, возникающие при пуске и остановке аппаратов.
Корпусы реактора и регенератора – основные несущие конструкции. При разрушении футеровки происходит перегрев корпусов с последующей деформацией их под воздействием собственного веса. Поэтому работоспособность облицовки и футеровки – важнейший фактор нормальной работы реактора. Разрушение футеровки происходит под воздействием потоков катализатора, проникающих под облицовку в местах недостаточной герметизации или в случае обрушения облицовки.
Разрушение транспортных линий внутри реактора и регенератора происходит из-за коксообразования в свищах и мелких трещинах. У клапанов в результате интенсивного истирания катализатором часто выходит из строя седло и головка. Изнашиваются также штоки клапанов.
Источник