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液壓油站換熱效果差的原因分析及措施

2020.01.07

某公司(sī)#3線5000t/d預分解窯熟料生産線，實際(jì)産量在5700t/d左右。因原篦冷機(jī)生産能力受限(xiàn)，于2014年12月升級換代，由(yóu)三代充氣梁式液壓(yā)傳動篦冷(lěng)機改造成四代推動棒式篦冷機，型号(hào)GL4×6，有(yǒu)效冷卻面積為142.2㎡，沖程0～30次/min，配套邁克液(yè)壓驅動系(xì)統。液壓控制參數為(wéi)：額定(dìng)流量260L/min，使用溫度35~58℃，四台液壓(yā)泵工作，外加一台備用泵。液壓油箱油量(liàng)控制在2800L左右，使用殼牌VG46#抗磨液壓(yā)油，設置油溫55℃報警，65℃液壓油站跳停。篦冷機正常運行推14～16次／min，壓力在15~17MPa之間。

一、存在的問題(tí)

液(yè)壓油站配圓柱列管式油水(shuǐ)換熱(rè)器，型号GLC，冷卻面積21㎡。在使用過程中，液壓油溫偏高(54～59℃)，高溫天(tiān)氣時油(yóu)溫(wēn)高達63℃。由于油溫偏高，造成：

(1)液壓管路控制元件橡膠油封老化(huà)快，易(yì)滲油(yóu)、漏油，需經常在(zài)線更換，工(gōng)人勞動強度增加，還造成液壓油浪(làng)費。

(2)液壓缸軸密封和活塞密封老化快，需定期檢(jiǎn)查、保養，否則會突發大(dà)量漏油，被動更換液壓(yā)缸。由于液壓(yā)缸驅動結構原因在線處(chù)理難度大(dà)，需停機處理，影響運(yùn)轉率。

(3)油溫高對油質影響大，性能降低。實(shí)測列管式換熱器循環水進出口溫度相差3℃，油溫進(jìn)出口相差5℃，油箱内油溫高，熱交換效率低，冷卻(què)面(miàn)積小。檢修清洗列管換熱器(qì)發現部分列管(guǎn)被微細淤泥堵塞，減小(xiǎo)了冷(lěng)卻面積，影響到熱交換效率。

二、解決(jué)方案及效果

在2015年8月檢修期間利用(yòng)油站空地增加一台闆式熱交換器與(yǔ)列管換熱器(qì)并(bìng)聯(見圖1)，闆式換(huàn)熱器型号TTBRO，換熱面積30㎡。窯啟運後液壓(yā)油降(jiàng)溫效果明顯，保(bǎo)持在(zài)42～45℃，但半月内油溫又逐漸上升至50℃左右。未達到理想冷卻效果。

換熱器冷卻油效(xiào)果差有(yǒu)幾方面原因：(1)設計換熱面積不合理(lǐ)，達不到冷卻效果(guǒ)。(2)不符合水質要求(qiú)的(de)循環水注(zhù)入換熱器冷卻，水質硬度大，水中的鈣鎂碳酸鹽遇(yù)熱分解為碳酸鈣和氫氧化鎂等沉澱物，沉積附着于換熱器(qì)表面而(ér)大幅降低熱交換效率。此類(lèi)水垢堅硬，需用酸清洗。(3)循環水(shuǐ)中雜(zá)質多，細微顆粒在換(huàn)熱器内沉積淤塞。

利用一次檢修再次對(duì)列管式和闆式換熱器進行(háng)拆卸清洗。闆式換熱器水路沉積(jī)大量細微顆粒淤泥，列管(guǎn)中還(hái)有堵塞現象。冷卻效果不好主(zhǔ)要是淤泥沉積(jī)，影響熱交換，但(dàn)此類淤泥好清洗。

分(fèn)析循環水中含細微泥質原因(yīn)為：該公司(sī)應環保形勢要求和(hé)節約用(yòng)水原則，決定廠區内廢水不出廠(chǎng)，2008年修建了三個串聯(lián)的總容量3290m³的大型(xíng)水沉澱池，利用排(pái)水溝(gōu)收集(jí)排放廢水和雨(yǔ)水，用來供(gòng)水車地面(miàn)灑水和水泥磨獨立循環(huán)水系(xì)統降溫，收集水中存在細微顆粒懸(xuán)浮物。2013年開始為節約地下水資源，#3熟料(liào)生産線系(xì)統循環水泵站水(shuǐ)池原用地(dì)下深井水補水，現利用地下水和沉澱池回水相結合方式補水。泵站水池内添加(jiā)阻垢劑，控制循(xún)環水(shuǐ)硬度在9～10mmol/L之(zhī)間。循環水硬度雖不低但換熱(rè)器溫度對結垢影響不大(dà)，結合實際檢(jiǎn)查并無硬質水垢，所以(yǐ)不是影響(xiǎng)熱交換的(de)主因(yīn)。又由于循環水中有回收利用(yòng)廢水，存在大量細微泥質(zhì)顆粒懸浮物。換熱器(qì)結構決定内部流速降低，微小(xiǎo)懸浮物在(zài)此沉澱聚積，造成部分堵塞，從而換熱效率降低。

由(yóu)于運行期(qī)間設備不允許停運，換熱器不能随意拆卸清洗，結合實際情況(kuàng)，決定增(zēng)加反沖洗(xǐ)閥門來排除換熱器内沉積淤泥。現換熱器進出口管道直徑是Φ40mm，循環水(shuǐ)壓力控制在0.35～0.4MPa之間(jiān)。于是在(zài)換熱器循環水進水管道加Φ40mm截止閥，在新增截(jié)止閥和換熱器循(xún)環水進口法蘭之(zhī)間加(jiā)Φ25mm外排水閥門(見圖1)。操(cāo)作時關閉進水閥門，打開外排水閥門，迅速降壓，利用回水壓力沖洗出換熱器内(nèi)沉積的淤泥。

制定操作制度，定期反沖，可見到明顯的渾濁循(xún)環水排出。反沖以來液壓站油溫長期可穩定在42~46℃之間，增加了(le)液壓設備的使用周期，提高了運轉率，降(jiàng)低了材料消耗(hào)和工人勞動強度。

三、結(jié)語

(1)換熱器頻繁拆卸清洗，影響列管式換熱器内銅管使用周期。清洗操作不規範會(huì)損(sǔn)傷銅管，形成内漏，造成更大損失(shī)。闆式換熱器每次拆裝要(yào)防止安裝(zhuāng)錯誤造成水、油(yóu)短路或内外漏。拆卸清洗頻繁，會造(zào)成人工和液壓油的(de)浪費。增加反沖則(zé)很好的解決了此(cǐ)類因循環水雜質而造成的換熱效果差的難(nán)題。

(2)針對(duì)循環水現狀，窯(yáo)中(zhōng)托輪油溫偏高，在窯中托輪循環水進口增加反沖(chòng)洗閥門，油溫(wēn)得(dé)以有(yǒu)效控制穩定在45~55℃；且窯主減(jiǎn)速機油站換熱器進口增加反沖閥門，油(yóu)溫降(jiàng)低效果明顯。

(3)對于(yú)水資源節約利(lì)用(yòng)應給予鼓(gǔ)勵，但在(zài)改變了(le)循環水的一些水質特性時應提前做好防範措施，否則會對設備造成影響。

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