卧式管壳式蒸发器中磁性翻板液位计的应用、选择及改造步骤

摘要:卧式壳管式蒸发器液位是制冷系统操作管理员正常操作、故障分析和判断的主要依据。 根据卧式管壳式蒸发器的工作原理,针对工程设计、现场施工的失误,分析了液位不稳定的原因,指出了卧式管壳式蒸发器液位计的选用类型和改造步骤方法,确保了制冷系统的正常运行。

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  1广西某化工实业有限公司购买了四台靖江容器制造有限公司生产的换热面积为26. 3 m3的卧式管壳式蒸发器。 制造商提供的结构图见图1,主要用于乙烯酮气体的冷却。 四台卧式壳管式蒸发器出口的乙烯酮气体温度依次为- 5、- 10、- 15、- 20,要求分离乙烯酮气体中的水和乙酸,防止冻结


  广西化工有限公司委托广州某制冷工程有限公司设计和施工安装了该工程。 广州制冷工程公司以生产设备商提供的设备为基础,结合设备制造商提供的设备资料图纸,在液位控制口4、8直接安装了磁翻板液位计。 制冷系统调试运行时,发现磁翻板液位计底部开始形成氨气泡,逐渐上升液面消失,且液面上下浮动幅度较大,不稳定在某个位置。 随着系统的运行,液位计下部开始结露、结霜,霜高逐渐增加,由霜变为冰,无法观察到液位。 同时,螺杆式制冷压缩机出现潮车现象。 由于作业人员无法判断液位的正确位置,为了防止事故,不得不停止工作,极大地影响了材料的生产。


  2原因分析卧式壳管式蒸发器液位控制口直接安装磁翻板液位计,磁翻板液位计内部填充了与蒸发器液位相等的液面。 冷冻系统运转后,由于冷冻压缩机的吸气作用,蒸发器内部的压力逐渐下降,压力下降到与制冷剂对应的气化温度时,壳内的制冷剂液吸收传热管内的材料的热,因此液面以下的制冷剂吸热气化形成的气泡逐渐上升到液面并消失。 随着物料负荷的增加,制冷剂沸腾加剧,液位大幅上下波动。 由于蒸发器和液位计上下连通,因此磁翻板液位计也出现气泡上升、液位不稳定的现象。 液位计内部的制冷剂气化后,吸收外部空气的热量,空气中的水蒸气冷却后会发生结露、结霜、冻结的现象。 蒸发器内部液位过高或剧烈沸腾时,制冷剂气体带着制冷剂液滴进入螺旋式制冷压缩机,产生潮车现象。


  3通过解决方案原因分析,磁翻板液位计内部液位不稳定、外部结霜的原因是磁翻板液位计内部液沸点过低所致。 如果将液位计更换为油包式液位计,液位计内部的制冷剂会变为润滑油,液位计的液面不稳定,不会发生外部结霜的现象。 油包式液位计的更换按照以下步骤进行。1 .在现场加工制作油包。 油包式液位计包括油包和磁翻板液位计两部分,通过管路、阀门连接。 油包是油包式液位计的重要部件,如果容积过小,或与磁翻板液位计的连接不符合要求,则液位上升、下降会变慢,液位反应会变慢,油包可能结霜。 为油包加工绘制尺寸图,现场加工按图纸要求绘制。


  2 .收集蒸发器的制冷剂,填充氮气,排除残留的氨气。 关闭卧式壳管式蒸发器的供液阀,启动制冷剂压缩机,反复多次对蒸发器抽真空,关闭卧式壳管式蒸发器的排气阀后,蒸发器内部的压力在1小时内不变化,停止抽气。 打开蒸发器上部液位计控制端口的法兰,然后打开蒸发器排出口的法兰,从液位计控制端口向排出口填充氮气,直到排出口的气体没有异味。


  3 .安装油包式液位计。 根据现场卧式壳管式蒸发器的实际情况,建立油中式液位计的安装形象,排出口通向大气,由安全人员在现场监督下进行焊接、安装。


  4 .氮气保压和氨气的试验泄漏。 连接卧式管壳式蒸发器上部液位计控制端口的法兰后,从蒸发器排出口向蒸发器填充1. 2 MPa的氮气,保压24小时,无泄漏原因引起的压力变化,排除氮气。 打开蒸发器的排气阀,在系统压力下向蒸发器中填充0. 2 MPa的氨气,用酚酞试纸检查是否有泄漏。


  5 .往油包里加入润滑油。 结合图4,关闭阀门a、d,打开阀门b、c,用液位计玻璃管上部的塞子堵塞加油口,向油包内加入冷冻压缩机使用的润滑油,从阀门c的玻璃管内看到油位后,停止供油。


  6 .将卧式壳管式蒸发器调节至工作状态。 确认卧式壳管式蒸发器的排出阀、供液阀、油中排出阀、排出阀b关闭的状态下,蒸发器的排出阀、安全切断阀、排出阀、液位计连接口阀、油中液位计的阀a、c、d打开的状态。 4效卧式壳管式蒸发器液位计改造后,输入材料(乙烯酮气体)时,向蒸发器供给液体,降低温度。 油中式液位计内部油面清晰、稳定,不会出现液位计结霜的情况。 操作者根据液面情况,及时调节蒸发器供液阀的开度,出现制冷压缩机的无潮轮现象,保证了系统的安全运行、材料的正常降温。