一种直抽式氯气透平机密封气系统及工艺的制作方法

本发明属于设备技术领域，涉及氯气透平机密封气的改进技术，具体涉及一种直抽式氯气透平机密封气系统及工艺。

背景技术：

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

据本发明的发明人所知，目前在氯碱工业的氯气系统中，使用氯气透平机直接抽电槽氯气总管，以实现节能及控制方便的目的。为保证氯气总管压力在-150～200mm水柱，氯气透平机进口运行压力在-10kpa以下，氯气透平机采用三腔迷宫式密封，最里侧密封腔(内侧密封腔)泄漏气回氯气透平机进口，中间密封腔为氮气及氯气混合气抽至除害塔进行除害吸收，最外侧密封腔(外侧密封腔)为氮气进气封闭腔，除害塔运行压力(塔压)约-1kpa(高于氯压机进口指标)。经过本发明的发明人长期生产发现，氯气透平机在工作一定时间后，会产生大量的氯气泄露的问题，使得除害塔内的碱用量逐渐升高，同时容易产生轴腐蚀，造成氯气透平机的寿命较短，而当轴腐蚀严重时，会造成断轴损机及停车事故，从而影响正常生产。

技术实现要素：

为了解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种直抽式氯气透平机密封气系统及工艺，能够大大减少氯气向除害塔排放量，避免损机事故的发生。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一方面，一种直抽式氯气透平机密封气系统，包括直抽式氯气透平机，所述直抽式氯气透平机采用三腔迷宫式密封，内侧密封腔的出气口通过循环氯气管线连接直抽式氯气透平机的氯气进口，中间密封腔的出气口通过排气管线连接除害塔，外侧密封腔的进气口通过进氮管线连接氮气源，所述循环氯气管线安装第一阀门和第一压力变送器，第一压力变送器与控制器电连接，控制器与第一阀门电连接。

本发明的发明人经过长时间观察和研究发现，当内侧密封腔泄漏气回氯气透平机进口时，常常出现内侧密封腔压力过低的问题，此时，中间密封腔排压混合气时，因排压气压力低于除害塔压力，将除害塔潮湿气体吸入迷宫密封内，氯气遇水生成次氯酸及盐酸造成梳齿腐蚀，因梳齿密封直接镶嵌在压缩机轴上，同时造成轴腐蚀。造成密封效果差，氯气泄漏量大；同时腐蚀的氯化物集结于导叶阀处，阻止了氯压机进气量下降，影响了负荷调整。而导致出现内侧密封腔压力过低的问题的最根本原因是由于循环氯气管线的阀门开启过大，因而，本发明在循环氯气管线设置第一压力变送器，通过第一压力变送器和控制器控制循环氯气管线上的第一阀门的开度，从而避免内侧密封腔压力过低的问题。

另一方面，一种直抽式氯气透平机密封气工艺，提供上述直抽式氯气透平机密封气系统，第一压力变送器检测的循环氯气管线压力输送至控制器，控制器根据循环氯气管线压力控制第一阀门的开度。

本发明能够避免造成内侧密封腔内压力过低造成气体倒吸，同时避免造成密封腔压力过高造成氮封气氮气流量大，浪费氮气。

第三方面，一种上述直抽式氯气透平机密封气系统在氯碱生产中的应用。能够降低氯碱生产中的成本。

本发明的有益效果为：

1.本发明能够确保三腔迷宫式密封腔内无水汽，避免密封梳齿和转子腐蚀，能够将该工艺下的国产氯气透平机免开盖大修周期由2-3年延长至5年以上。

2.本发明能够避免氯气泄露的腐蚀，从而大大降低除害塔中的碱用量。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例1的系统结构示意图；

其中，1、直抽式氯气透平机，2、内侧密封腔，3、中间密封腔，4、外侧密封腔，5、循环氯气管线，6、排气管线，7、进氮管线，8、第一阀门，9、第一压力变送器，10、第一现场压力表，11、氮气补压管线，12、第二压力变送器，13、第二现场压力表，14、第二阀门。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

鉴于现有氯气透平机工作一段时间后存在大量的氯气泄露的问题，本发明提出了一种直抽式氯气透平机密封气系统及工艺。

本发明的一种典型实施方式，提供了一种直抽式氯气透平机密封气系统，包括直抽式氯气透平机，所述直抽式氯气透平机采用三腔迷宫式密封，内侧密封腔的出气口通过循环氯气管线连接直抽式氯气透平机的氯气进口，中间密封腔的出气口通过排气管线连接除害塔，外侧密封腔的进气口通过进氮管线连接氮气源，所述循环氯气管线安装第一阀门和第一压力变送器，第一压力变送器与控制器电连接，控制器与第一阀门电连接。

本发明在循环氯气管线设置第一压力变送器，通过第一压力变送器和控制器控制循环氯气管线上的第一阀门的开度，从而避免内侧密封腔压力过低的问题。

该实施方式的一种或多种实施例中，进氮管线通过氮气补压管线与排气管线连接。进一步保证排氯管道压力的同时减少氯气向除害塔的排放量，节省除害用烧碱消耗。

该系列实施例中，氮气补压管线设有第二阀门。调整氮气用量，节约成本。

该系列实施例中，排气管线设有第二压力变送器，氮气补压管线设有第二阀门，第二压力变送器与控制器电连接，控制器与第二阀门电连接。根据压力及时调整第二阀门开度；进一步避免造成压力过低造成气体倒吸。

该实施方式的一种或多种实施例中，所述循环氯气管线安装第一现场压力表。用于人工定期检测。

该实施方式的一种或多种实施例中，排气管线设有第二现场压力表。用于人工定期检测。

本发明的另一种实施方式，提供了一种直抽式氯气透平机密封气工艺，提供上述直抽式氯气透平机密封气系统，第一压力变送器检测的循环氯气管线压力输送至控制器，控制器根据循环氯气管线压力控制第一阀门的开度。

本发明能够避免造成内侧密封腔内压力过低造成气体倒吸，同时避免造成密封腔压力过高造成氮封气氮气流量大，浪费氮气。

该实施方式的一种或多种实施例中，第一压力变送器的低压报警设为2.5～3.5kpa，第一压力变送器的上限压力报警设为9.5～10.5kpa。

该实施方式的一种或多种实施例中，氮气源向排气管线补充氮气。进一步保证排氯管道压力的同时减少氯气向除害塔的排放量，节省除害用烧碱消耗。

该系列实施例中，控制器根据排气管线的压力控制氮气源向排气管线补充的氮气量。

本发明的第三种实施方式，提供了一种上述直抽式氯气透平机密封气系统在氯碱生产中的应用。能够降低氯碱生产中的成本。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本发明的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本发明的技术方案。

实施例1

一种直抽式氯气透平机密封气系统，如图1所示，包括直抽式氯气透平机1，所述直抽式氯气透平机采用三腔迷宫式密封，内侧密封腔2的出气口通过循环氯气管线5连接直抽式氯气透平机1的氯气进口，中间密封腔3的出气口通过排气管线6连接除害塔，外侧密封腔4的进气口通过进氮管线7连接氮气源，所述循环氯气管线5安装第一阀门8、第一压力变送器9和第一现场压力表10，第一压力变送器9与控制器电连接，控制器与第一阀门8电连接。

进氮管线7通过氮气补压管线11与排气管线6连接。

排气管线6设有第二压力变送器12和第二现场压力表13，氮气补压管线11设有第二阀门14，第二压力变送器12与控制器电连接，控制器与第二阀门14电连接。

在内侧密封腔泄漏气管道上加上第一压力变送器和现场压力表；并将压力设置低压报警为3kpa，上限设置报警10kpa，根据压力及时调整泄漏气管道去氯压机进气管道的第一阀门开度。

在中间侧和外侧密封腔向除害塔排氯管道上安装氮气补压管线，在保证排氯管道压力的同时减少氯气向除害塔的排放量。

在中间侧密封腔向除害塔排氯管道上安装第二压力变送器，根据压力及时调整氮气补压管线第二阀门开度；避免造成压力过低造成气体倒吸。

经过实际检验，该工艺下的国产氯气透平机免开盖大修周期由2-3年延长至5年以上。每天减少使用32％烧碱约10吨，抵去多消耗的氮气费用节约成本5000元左右。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。