一种具有在线清洁功能的机械泵抽真空系统及其工作方法

技术领域

本发明属于机械泵抽真空系统技术领域，尤其涉及一种具有在线清洁功能的机械泵抽真空系统及其工作方法。

背景技术

石油炼化厂机械泵抽真空系统为了节省能耗，越来越多地采用了罗茨真空泵的全机械抽真空模式，采用电能代替蒸汽能，实践证明，可节约能源在70％以上，因此该种抽真空模式受到了石化厂的广泛欢迎。

罗茨真空泵因其性能及结构特点，正常工作时，转子高速运转，转子与泵壳之间，转子与转子之间，转子与端盖之间均保持一定的间隙，间隙仅有零点几个毫米，非常小。而进入罗茨泵的工艺油气，成分非常复杂，而且各个炼化厂原油品质各不相同，当罗茨泵运行时间久了，或者当原油品质较差时，罗茨泵内部就容易产生结焦，结焦会使得罗茨泵内部间隙变小甚至使转子卡死，罗茨泵不能正常运行，从而影响常减压抽真空系统的整体运行，而石化厂常减压抽真空系统为连续运行装置，如果罗茨泵因故障停止工作，停工期间将会带来巨大的损失。

在罗茨真空泵全机械抽真空系统中，为降低设备抽气负荷，减少设备配置，降低成本，往往会在进入罗茨真空泵之前，设置一台预冷器，而原油品质及运行时间长，也会造成预冷器内部结焦，将使得预冷器阻力变大，影响系统真空，从而影响了炼油品质。

因此亟需一种具有在线清洁功能的机械泵抽真空系统及其工作方法以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有在线清洁功能的机械泵抽真空系统及其工作方法，以解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有在线清洁功能的机械泵抽真空系统，包括第一级罗茨真空泵组、第二级罗茨真空泵组、预冷凝器、减压塔和减顶油水分离罐；所述预冷凝器的前端设置有减压塔，预冷凝器的后端连接有第一级罗茨真空泵组和第二级罗茨真空泵组；所述减顶油水分离罐的上端分别和预冷凝器、第一级罗茨真空泵组、第二级罗茨真空泵组的下端连接。

所述第一级罗茨真空泵组包括第一级罗茨真空泵和罗茨真空泵后冷凝器一，第一级罗茨真空泵和罗茨真空泵后冷凝器一之间经进气管线串联连接；所述第一级罗茨真空泵上端设置有一级罗茨泵进气口阀门、压力变送器和进气口滤网，第一级罗茨真空泵下端设置有一级罗茨泵出气口阀门和压力变送器。

所述第二级罗茨真空泵组包括第二级罗茨真空泵和罗茨真空泵后冷凝器二，第二级罗茨真空泵前后两端分别和罗茨真空泵后冷凝器一以及罗茨真空泵后冷凝器二之间串联连接；所述第二级罗茨真空泵上端设置有二级罗茨泵进气口阀门、压力变送器和进气口滤网，第二级罗茨真空泵下端设置有二级罗茨泵出气口阀门和压力变送器。

所述罗茨真空泵后冷凝器一上设置有循环水进口、循环水出口、进气口、出气口和排凝口；所述循环水出口、进气口、出气口设置在罗茨真空泵后冷凝器一的上端；所述循环水进口和排凝口设置在罗茨真空泵后冷凝器一的下端，罗茨真空泵后冷凝器一的排凝口和减顶油水分离罐之间经排凝管道连接；所述罗茨真空泵后冷凝器一的进气口侧方装有一个蒸汽进气阀。

所述罗茨真空泵后冷凝器二上设置有循环水进口、循环水出口、进气口、出气口和排凝口；所述循环水出口、进气口、出气口设置在罗茨真空泵后冷凝器二的上端；所述循环水进口和排凝口设置在罗茨真空泵后冷凝器二的下端，罗茨真空泵后冷凝器二的排凝口和减顶油水分离罐之间经排凝管道连接；所述罗茨真空泵后冷凝器二的进气口侧方装有一个蒸汽进气阀。

所述减压塔上端设置有出气口；所述预冷凝器上设置有循环水进口、循环水出口、进气口、出气口和排凝口，预冷凝器的进气口和减压塔的出气口之间经抽气管线连接，预冷凝器的进气口侧方装有一个蒸汽进气阀；所述循环水出口、进气口、出气口设置在预冷凝器的上端，进气口、出气口上设置有气动阀门；所述循环水进口11和排凝口设置在预冷凝器的下端，预冷凝器的排凝口和减顶油水分离罐之间经排凝管道连接。

所述预冷凝器上的进气口和出气口上设置一条抽气管副线，所述抽气管副线上安装有气动阀门。

所述预冷凝器、罗茨真空泵后冷凝器一和罗茨真空泵后冷凝器二上的蒸汽进气阀连接有蒸汽吹扫管线。

一种具有在线清洁功能的机械泵抽真空系统的工作方法，包括以下步骤：

S1.打开气动阀门，所述减压塔经出气口向抽气管线输送气体，气体经预冷凝器上的进气口进入预冷凝器内；当抽气管线不能正常工作时，打开气动阀门，使得从减压塔输出的气体经抽气管线输出；

S2.所述预冷凝器内的气体经预冷凝器上的出气口向进气管线输送气体；当预冷凝器的进气口和出气口两端的压力变送器出现气压差变大时，打开抽气管副线上的气动阀门，关闭预冷凝器上进气口和出气口上端的气动阀门，打开蒸汽进气阀，往预冷凝器内通蒸汽，溶解后的杂质通过预冷凝器的排凝口排出至排凝管道排入减顶油水分离罐内进行处理；

S3.打开一级罗茨泵进气口阀门和一级罗茨泵出气口阀门，气体经进气管线进入第一级罗茨真空泵进行工作，气体经第一级罗茨真空泵的出气口向罗茨真空泵后冷凝器一输送；当第一级罗茨真空泵的进气口和出气口两端的压力变送器出现气压差变大时，关闭第一级罗茨真空泵的一级罗茨泵进气口阀门和一级罗茨泵出气口阀门，打开此蒸汽进气阀，往罗茨真空泵后冷凝器一内通蒸汽，溶解后的杂质通过罗茨真空泵后冷凝器一的排凝口排出至排凝管道排入减顶油水分离罐内进行处理；

S4.打开二级罗茨泵进气口阀门和二级罗茨泵出气口阀门，气体经罗茨真空泵后冷凝器一的出气口向进气管线输送进第二级罗茨真空泵内进行工作，气体经第二级罗茨真空泵的出气口向罗茨真空泵后冷凝器二输送排出；当第二级罗茨真空泵的进气口和出气口两端的压力变送器出现气压差变大时，关闭第二级罗茨真空泵的二级罗茨泵进气口阀门和二级罗茨泵出气口阀门，往罗茨真空泵后冷凝器二内通蒸汽，溶解后的杂质通过罗茨真空泵后冷凝器二的排凝口排出至排凝管道排入减顶油水分离罐内进行处理。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过设置第一级罗茨真空泵组、第二级罗茨真空泵组、预冷凝器、减顶油水分离罐、压力变送器、蒸汽进气阀、管线等，当发现预冷凝器进出气压差变大时，可判断存在结焦现象，打开关闭相应的阀门，出现结焦时，打开此蒸汽进气阀，向预冷凝器、罗茨真空泵后冷凝器一、罗茨真空泵后冷凝器二内通蒸汽，使内部结焦情况缓解，溶解后的杂质通过排凝口排出至排凝管道进入排凝管道排入减顶油水分离罐内进行处理，达到清洁内部结焦的目的，可实现远程操作，并且不需要拆除设备就能解决在线自动清洁抽真空系统设备内部的结焦问题，防止罗茨真空泵阻力变大、转子卡死的问题；

本发明应用于机械泵抽真空系统领域，具有工艺可靠，操作简单，清洁效果显著的机械泵抽真空设备在线清洁系统，可满足石油炼化厂机械泵抽真空系统连续工作的情况下，具备在线自动清洁功能，满足石油炼化厂机械抽真空系统正常工作。

附图说明

图1为一种具有在线清洁功能的机械泵抽真空系统及其工作方法的示意图；

图中：1、第一级罗茨真空泵；2、第二级罗茨真空泵；3、预冷凝器；4、减压塔；5、罗茨真空泵后冷凝器一；6、罗茨真空泵后冷凝器二；7、减顶油水分离罐；8、一级罗茨泵出气口阀门；9、压力变送器；10、二级罗茨泵出气口阀门；11、循环水进口；12、循环水出口；13、进气口；14、出气口；15、排凝口；16、抽气管线；17、进气管线；18、抽气管副线；19、气动阀门；20、蒸汽进气阀；21、排凝管道；22、一级罗茨泵进气口阀门；23、二级罗茨泵进气口阀门；24、进气口滤网；25、蒸汽吹扫管线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种具有在线清洁功能的机械泵抽真空系统，包括第一级罗茨真空泵组、第二级罗茨真空泵组、预冷凝器3、减压塔4和减顶油水分离罐7；所述预冷凝器3的前端设置有减压塔4，预冷凝器3的后端连接有第一级罗茨真空泵组和第二级罗茨真空泵组；所述减顶油水分离罐7的上端分别和预冷凝器3、第一级罗茨真空泵组、第二级罗茨真空泵组的下端连接。

所述减压塔4和预冷凝器3之间经抽气管线16连接，减压塔4上端设置有出气口14。

所述第一级罗茨真空泵组包括第一级罗茨真空泵1和罗茨真空泵后冷凝器一5，第一级罗茨真空泵1和罗茨真空泵后冷凝器一5之间串联连接。

所述第二级罗茨真空泵组包括第二级罗茨真空泵2和罗茨真空泵后冷凝器二6，第二级罗茨真空泵2和罗茨真空泵后冷凝器二6之间串联连接，且罗茨真空泵后冷凝器一5和第二级罗茨真空泵2之间串联连接。

所述第一级罗茨真空泵1和第二级罗茨真空泵2的上下两端分别设置有进气口13和出气口14，进气口13和出气口14的上端安装有气动阀门19。

所述预冷凝器3上设置有循环水进口11、循环水出口12、进气口13、出气口14和排凝口15；所述循环水出口12、进气口13、出气口14设置在预冷凝器3的上端，进气口13、出气口14上设置有气动阀门19；所述循环水进口11和排凝口15设置在预冷凝器3的下端。

具体的，所述预冷凝器3上的进气口13和减压塔4上的出气口14之间经抽气管线16连接；所述预冷凝器3上的出气口14和第一级罗茨真空泵1上的进气口13之间经进气管线17连接。

进一步地，所述预冷凝器3上的进气口13和出气口14上设置一条抽气管副线18，所述抽气管副线18上安装有气动阀门19，当抽气管线16正常工作时，此气动阀门19为关闭状态。

在预冷凝器3的进气口13和出气口14上安装有压力变送器9，压力变送器9通讯传到DCS系统，实时监控，当发现预冷凝器3进出气压差变大时，可判断预冷凝器3内部存在结焦现象，此时，打开抽气管副线18上的气动阀门19，关闭预冷凝器3上进气口13和出气口14上端的气动阀门19；在预冷凝器3的进气口13侧方装有一个蒸汽进气阀20，出现结焦时，打开此蒸汽进气阀20，往预冷凝器3内通蒸汽，使内部结焦情况缓解，溶解后的杂质通过预冷凝器3的排凝口15排出。

所述预冷凝器3和减顶油水分离罐7之间经排凝管道21连接，溶解后的杂质经排凝管道21排入减顶油水分离罐7内进行处理，达到清洁预冷凝器3内部的目的。

所述预冷凝器3使用时，水流经循环水进口11和循环水出口12进行水循环，能够保持预冷凝器3内部的温度，使得进入第一级罗茨真空泵1内的气体温度保持低温，避免第一级罗茨真空泵1因抽速过大导致温度过高，从而提高第一级罗茨真空泵1的运转效率。

所述第一级罗茨真空泵1的进气口13上端安装有一级罗茨泵进气口阀门22和进气口滤网24，进气口滤网24的设置能够对进气管线17内进入的气体进去过滤。

进一步地，所述第一级罗茨真空泵1和罗茨真空泵后冷凝器一5之间经管道连接，管道上设置有一级罗茨泵出气口阀门8和压力变送器9。

所述第一级罗茨真空泵1的进气口13和出气口14上安装有压力变送器9，压力变送器9通讯传到DCS系统，实时监控，当发现第一级罗茨真空泵1进出压差变大时，可判断第一级罗茨真空泵1内部存在结焦现象，此时，关闭第一级罗茨真空泵1的一级罗茨泵进气口阀门22和一级罗茨泵出气口阀门8；在罗茨真空泵后冷凝器一5的进气口13侧方装有一个蒸汽进气阀20，出现结焦时，打开此蒸汽进气阀20，往罗茨真空泵后冷凝器一5内通蒸汽，使内部结焦情况缓解，溶解后的杂质通过罗茨真空泵后冷凝器一5排出。

所述罗茨真空泵后冷凝器一5上设置有循环水进口11、循环水出口12、进气口13、出气口14和排凝口15；所述循环水出口12、进气口13、出气口14设置在罗茨真空泵后冷凝器一5的上端，进气口13上设置有一级罗茨泵出气口阀门8；所述循环水进口11和排凝口15设置在罗茨真空泵后冷凝器一5的下端。

具体的，所述第一级罗茨真空泵1的出气口14和罗茨真空泵后冷凝器一5的进气口13之间经进气管线17连接。

所述排凝口15设置在罗茨真空泵后冷凝器一5的下端，溶解后的杂质通过凝口15排入排凝管道21，进而排入减顶油水分离罐7内进行处理，达到清洁罗茨真空泵后冷凝器一5内部的目的。

进一步地，所述蒸汽进气阀20的出口处安装有压力变送器9。

所述罗茨真空泵后冷凝器一5使用时，水流经循环水进口11和循环水出口12进行水循环，能够保持罗茨真空泵后冷凝器一5内部的温度，使得进入第二级罗茨真空泵2内的气体温度保持低温，避免第二级罗茨真空泵2因抽速过大导致温度过高，从而提高第二级罗茨真空泵2的运转效率。

所述第二级罗茨真空泵2的进气口13上端安装有二级罗茨泵进气口阀门23和进气口滤网24，进气口滤网24的设置能够对进气管线17内进入的气体进去过滤。

进一步地，所述第二级罗茨真空泵2和罗茨真空泵后冷凝器二6之间经管道连接，管道上设置有二级罗茨泵出气口阀门10和压力变送器9。

所述第二级罗茨真空泵2的进气口13和出气口14上安装有压力变送器9，压力变送器9通讯传到DCS系统，实时监控，当发现第二级罗茨真空泵2进出压差变大时，可判断第二级罗茨真空泵2内部存在结焦现象，此时，关闭第二级罗茨真空泵2的二级罗茨泵进气口阀门23和二级罗茨泵出气口阀门10；在罗茨真空泵后冷凝器二6的进气口13侧方装有一个蒸汽进气阀20，出现结焦时，打开此蒸汽进气阀20，往罗茨真空泵后冷凝器二6内通蒸汽，使内部结焦情况缓解，溶解后的杂质通过罗茨真空泵后冷凝器二6排出。

所述第一级罗茨真空泵1和罗茨真空泵后冷凝器一5之间以及所述第二级罗茨真空泵2和罗茨真空泵后冷凝器二6之间串联设置；所述预冷凝器3、罗茨真空泵后冷凝器一5、罗茨真空泵后冷凝器二6的下端和减顶油水分离罐7连接。

所述罗茨真空泵后冷凝器二6上设置有循环水进口11、循环水出口12、进气口13、出气口14和排凝口15；所述循环水出口12、进气口13、出气口14设置在罗茨真空泵后冷凝器二6的上端，进气口13上设置有二级罗茨泵出气口阀门10；所述循环水进口11和排凝口15设置在罗茨真空泵后冷凝器二6的下端。

具体的，所述第二级罗茨真空泵2的出气口14和罗茨真空泵后冷凝器二6的进气口13之间经进气管线17连接。

所述排凝口15设置在罗茨真空泵后冷凝器二6的下端，溶解后的杂质通过凝口15排入排凝管道21，进而排入减顶油水分离罐7内进行处理，达到清洁罗茨真空泵后冷凝器二6内部的目的。

进一步地，所述蒸汽进气阀20的出口处安装有压力变送器9。

所述罗茨真空泵后冷凝器二6使用时，水流经循环水进口11和循环水出口12进行水循环，能够保持罗茨真空泵后冷凝器二6内部的温度，避免第二级罗茨真空泵2因抽速过大导致温度过高，从而提高第二级罗茨真空泵2的运转效率。

所述第一级罗茨真空泵1和第二级罗茨真空泵2在运转过程中会产生大量的热量，设置循环水可以降低第一级罗茨真空泵1和第二级罗茨真空泵2的温度。

所述蒸汽进气阀20连接有蒸汽吹扫管线25，用于进入低压蒸汽，使用时，打开蒸汽进气阀20，经蒸汽吹扫管线25对预冷凝器3、罗茨真空泵后冷凝器一5、罗茨真空泵后冷凝器二6内进行吹扫降温，使得预冷凝器3、罗茨真空泵后冷凝器一5、罗茨真空泵后冷凝器二6内的溶解后的杂质能够更快的排出。

同时，压力变送器9的设置可以用于监控设备的压力差，方便对系统内结焦情况进行监控，使得清洁管线的蒸汽吹扫管线25通入蒸汽，进行清洁工作。

一种具有在线清洁功能的机械泵抽真空系统，系统配有蒸汽进气阀20、压力变送器9、预冷器复线系统、罗茨真空泵组、进气口滤网24、工艺管道等，通过在线自动清洁系统，可实现远程操作，并且不需要拆除设备就能解决在线自动清洁抽真空系统设备内部的结焦问题，防止罗茨真空泵阻力变大、转子卡死的问题。

本发明应用于机械泵抽真空系统领域，具有工艺可靠，操作简单，清洁效果显著的机械泵抽真空设备在线清洁系统，可满足石油炼化厂机械泵抽真空系统连续工作的情况下，具备在线自动清洁功能，满足石油炼化厂机械抽真空系统正常工作。

一种具有在线清洁功能的机械泵抽真空系统的工作方法，包括以下步骤：

S1.打开气动阀门19，所述减压塔4经出气口14向抽气管线16输送气体，气体经预冷凝器3上的进气口13进入预冷凝器3内；当抽气管线16不能正常工作时，打开气动阀门19，使得从减压塔输出的气体经抽气管线16输出；

S2.所述预冷凝器3内的气体经预冷凝器3上的出气口14向进气管线17输送气体；当预冷凝器3的进气口13和出气口14两端的压力变送器9出现气压差变大时，打开抽气管副线18上的气动阀门19，关闭预冷凝器3上进气口13和出气口14上端的气动阀门19，打开蒸汽进气阀20，往预冷凝器3内通蒸汽，使内部结焦情况缓解，溶解后的杂质通过预冷凝器3的排凝口15排出至排凝管道21排入减顶油水分离罐7内进行处理，达到清洁预冷凝器3内部的目的；

S3.打开一级罗茨泵进气口阀门22和一级罗茨泵出气口阀门8，气体经进气管线17进入第一级罗茨真空泵1进行工作，气体经第一级罗茨真空泵1的出气口14向罗茨真空泵后冷凝器一5输送；当第一级罗茨真空泵1的进气口13和出气口14两端的压力变送器9出现气压差变大时，关闭第一级罗茨真空泵1的一级罗茨泵进气口阀门22和一级罗茨泵出气口阀门8，打开此蒸汽进气阀20，往罗茨真空泵后冷凝器一5内通蒸汽，使内部结焦情况缓解，溶解后的杂质通过罗茨真空泵后冷凝器一5的排凝口15排出至排凝管道21排入减顶油水分离罐7内进行处理，达到清洁罗茨真空泵后冷凝器一5内部的目的；

S4.打开二级罗茨泵进气口阀门23和二级罗茨泵出气口阀门10，气体经罗茨真空泵后冷凝器一5的出气口14向进气管线17输送进第二级罗茨真空泵2内进行工作，气体经第二级罗茨真空泵2的出气口14向罗茨真空泵后冷凝器二6输送排出；当第二级罗茨真空泵2的进气口13和出气口14两端的压力变送器9出现气压差变大时，关闭第二级罗茨真空泵2的二级罗茨泵进气口阀门23和二级罗茨泵出气口阀门10，往罗茨真空泵后冷凝器二6内通蒸汽，使内部结焦情况缓解，溶解后的杂质通过罗茨真空泵后冷凝器二6的排凝口15排出至排凝管道21排入减顶油水分离罐7内进行处理，达到清洁罗茨真空泵后冷凝器二6内部的目的。

本发明的机械泵抽真空系统能够实现长寿命、高效率的抽气效果，系统中设置的连接管道和各种阀门，用于将各设备和组件连接起来，通过阀门可以控制管道的开启和关闭，形成完整的真空系统。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。