[发明专利]大型压缩机排烟系统氮封冷却降油耗的方法

说明书

技术领域

本发明属于大型压缩机排烟系统改进技术，具体来说涉及各类压缩机润滑油系统的排烟系统改良。

背景技术

大型压缩机是冶金、化工等领域的主体设备，是提供能源介质的重要设备。而大型压缩机在钢铁行业、化工企业均大多采用透平压缩机，透平压缩机具有高转速，大流量等特点，其润滑系统对设备的运行起到至关重要的作用。压缩机高速旋转过程中轴与轴瓦之间产生高温，同时对润滑油产生研磨，油分子在研磨和高温的作用下升华产生油烟，在抽油烟机的作用下与高温回油一起回流至油箱，再通过排烟系统排入大气。而润滑系统中，排烟系统的正常运行和经济排烟是目前各压缩机生产厂家攻坚的难题。

目前中国专利数据中涉及压缩机冷却的申请件仅有200720056623.6号《压缩机冷却和液氮混合冷却低温测试箱结构》，目前尚无氮气节流冷却大型压缩机排烟系统的申请件。  

发明内容

本发明旨在针对现有技术存在的不足，提供一种大型压缩机排烟系统氮封冷却降油耗的方法，减少压缩机油耗和油烟排放量，提高环保质量。

发明人提供的大型压缩机排烟系统氮封冷却降油耗的方法，是通过对排烟系统进行改造，引入氮气进行封堵，利用氮气节流降温，与温度相对高的油烟进行对流换热，冷却油烟，使油烟中大部分油分子冷却成液态油，最大限度减少油烟排入大气。

因此，发明人提供的技术方案是：

⑴ 将压缩机的排烟风机底部所排的油引入油箱，同时将排烟管底部增加一条回油管，与排烟风机底部回油管相连，接通低压氮气；排烟风机的出口增设油气分离器，排烟风机抽出的油烟经过氮气冷却，形成的油滴在油气分离器中被分离出来，从油气分离器底部回到油箱；

或 ⑵ 排烟管内增加氮封装置，即在排烟管的底部增加氮封管，接通低压氮气；所述氮封管为环形管，氮封管上开有小孔，氮气节流冷却之后与油烟进行换热，形成的油滴沿回油管回到油箱。

上述油气分离器为氮气节流冷凝式分离器。

上述低压氮气来自空气分离系统的氮气罐，其露点低于-100℃，不会有水或其它杂质污染油质。

上述氮封管中的小孔直径为2mm，开孔数根据排烟管直径确定：φ100排烟管开6个；φ150排烟管开10个；φ200排烟管开16个。

发明人指出：氮气节流产生温降，主要研究气体中“焓”降的数值，根据《低温工质物理性质表和图》查表所得：温度300K，压力0.55MPa的氮气焓值为1440kJ/kg，氮气通过节流孔压力降至0.055MPa，焓值为1230 kJ/kg，产生210 kJ/kg焓降，温度下降至282.25K，即降温17.75K，或17.75℃。以氮气温度为23℃计算，查得：压力氮降节流，产生17.75℃的温度降。23℃的氮通过节流温度下降5.5℃，可与油烟充分进行热交换，冷凝油分子。

本发明创新的氮气冷却密封排烟系统的方法，对于大型压缩机排烟系统，可以减少压缩机油耗，降低油烟排放，提高环保质量。本方法设备简单、操作简便、造价低廉，具有广泛适用性，适用于具有大型压缩机的冶金、化工企业。

附图说明

图1 为氮的温（T-H）图，图2 为将低压氮气管接入油箱的氮封冷却流程图，图3为排烟管内增加氮封装置的示意图。

图中：1为油箱，2为排烟风机，3为排烟管，4为氮气管，5为排烟口，6为油气分离器，7为回油管，8为氮封管，9为厂房墙体。

具体实施方式

对沈阳鼓风机厂生产的DH-63型压缩机排烟系统进行氮气冷却密封。

实施例1：将压缩机的排烟风机2底部所排的油引入油箱1，同时将排烟管3底部增加一条回油管7，回油管7与排烟风机2底部相连，接通低压氮气管4；排烟风机2的出口增设油气分离器6，排烟风机2抽出的油烟经过氮气冷却，形成的油滴在油气分离器6中被分离出来，从油气分离器6底部回到油箱1。

实施例2：在排烟管3内增加氮封装置，即在φ150mm的排烟管3底部增加氮封管8，接通低压氮气管4；氮封管8为环形管，氮封管8直径为φ15mm,其上开有小孔，小孔直径为2mm，氮封管8开有10个小孔；排烟管3底部增加一条回油管7；氮气节流冷却之后与油烟进行换热，形成的油滴沿回油管7回到油箱。

通过此项改造，充分利用氮气冷却的油烟，日减少耗油约为5kg，年节约用油为1825kg。