案例研究
化学工厂
顾客:化工厂
客观的
解决方案
结果
优化疏水阀，为化工厂节约能源
一种生产基础化学品，中间体和树脂的植物经历了蒸汽系统水麦运动事件，导致安全危害，重大修复成本和产量损失。该活动重新分段为管理层努力节约能源，同时提高安全性和可靠性。
根据美国能源部(DOE)的数据，节约能源对我们的国家利益很重要，因为美国制造商燃烧的燃料中有45%以上用于生产蒸汽，每年价值约180亿美元。能源部估计，通过优化蒸汽系统，典型的工业设施可以节约20%的能源。全行业的节能可以减少40亿美元的燃料成本，减少3200万吨的排放量。
由于工厂内部蒸汽疏水阀维护工作的改进可以减少未来事件发生的可能性，该设施实现了专家蒸汽疏水阀优化带来的突出潜力。他们转向Spirax Sarco公司，在全工厂范围内进行蒸汽疏水阀调查，并随后成为其蒸汽系统优化合作伙伴。
失败的陷阱
Spirax Sarco蒸汽疏水阀调查显示，核电站1344个蒸汽疏水阀中有10.94%无法打开。此外，工厂中34.10%的渗水疏水阀(463个疏水阀中的144个)未能关闭，包括堵塞式疏水阀、阀出式疏水阀和漏失的疏水阀。
Spirax Sarco调查小组解释了失效的捕集器与核电站的能源、安全和可靠性这三个关键问题是如何直接相关的。他们还对排水点不足和疏水阀缺失的蒸汽管线提出了纠正建议，这两种情况都可能导致额外的水锤问题。
如果疏水阀无法开启，蒸汽通过疏水阀时不会产生最大的加热潜能。过程控制和生产能力都受到影响。这包括消耗额外的锅炉燃料、补充水和处理化学品。这些额外的消耗增加了运营成本，并通过浪费能源和增加排放危害了环境。
冷凝水泵过热，出现汽蚀和机械密封损坏。减压阀不能保持其设定值。开启失败的疏水阀还会将活蒸汽泄漏到凝结水总管，从而导致总管过压。开启的疏水阀还会引起闪蒸罐、除氧器和可能的安全阀来排放活蒸汽。
关闭失败的疏水阀会导致腐蚀，腐蚀设备和管道，蒸汽质量差，并可能造成水锤。关闭的疏水阀失效也可能导致热交换器被淹没(参见侧栏“识别热交换器问题”)。汇聚冷凝水会拉伤阀门阀座，降低加热效率，产生碳酸，恶化冷凝水回流管道，并引发水锤破坏。由于关闭了如此多的渗水器，发生另一起水击事故的可能性非常高。
解决关键问题
在考虑了蒸汽疏水阀调查的优化建议后，该工厂的管理团队授予Spirax Sarco公司一份合同，对所有失败的开启和关闭的滴注和工艺疏水阀进行交钥匙维修，并将老式疏水阀升级为最新技术。
Spirax Sarco团队安装了各种各样的浮子和恒温蒸汽疏水阀、热力疏水阀、扩散器和过滤器。浮子和恒温阱也用于滴液。许多新的疏水阀是通用管道连接器类型，简化了安装和维护。
经过优化的蒸汽疏水阀系统为该化工厂每年节省了约57万美元的能源，而该项目不到一年就获得了回报。蒸汽质量或干燥度的提高对加热效率、循环时间和生产率有积极的影响。此外，干燥蒸汽提高了系统的可靠性和可维护性，特别是通过减少水锤造成的停机可能性。
总的来说，蒸汽系统的改进已经使工厂的二氧化碳当量排放量减少了近5000吨/年。这相当于每年从道路上移除大约830辆汽车。该工厂已经实现了其提高能源效率、安全性和可靠性的目标，以及获得更严格的过程控制和减少温室气体排放。
侧栏识别热交换器问题
在使用该工厂进行修理和优化其蒸汽疏水阀的同时，螺旋Sarco团队确定了与洪水换热器相关的额外问题。这些问题主要是过程条件和传热区域超大的结果，导致加热器用冷凝水泛洪。
从本质上讲，热交换器由于缺少差压使疏水阀运行而发生溢水。热交换器中的产品排放温度通常由一个控制回路调节，该控制回路由温度传感器、控制器和控制阀组成，以调节进入热交换器的蒸汽流量和蒸汽压力。热交换器内的蒸汽压力低于冷凝液回流压力并不少见，特别是如果热交换器过大，或者如果工艺条件是这样的，产品温度要求可以用最小的，甚至是负的蒸汽压力来实现。由于疏水阀需要正压差来操作，当热交换器内部的蒸汽压力低于冷凝液回流压力时，疏水阀就停止工作。这导致热交换器被凝结水淹没，导致水锤、内部腐蚀、温度控制差，在许多情况下，外壳或加热器垫圈的外部泄漏。解决水浸式热交换器相关问题的一个简单方法是使用冷凝水泵排水传热空间，这正是Spirax Sarco团队向客户推荐的。
诸如此类的问题可以在审核、演练和/或与工厂人员面谈时发现。通常需要时间和有经验的眼光才能找到它们。