一种炼化装置泵用机械密封冷却水供应装置

技术领域

本发明涉及一种冷却水供应装置，更具体一点说，涉及一种炼化装置泵用机械密封冷却水供应装置，属于石油化工领域。

背景技术

图1是现有技术中循环水系统结构示意图，图2是现有技术中循环水流程示意图，传统的开式循环水系统为炼化装置工艺介质冷却器、泵和电机轴承、密封以及机械密封系统的冷却器提供冷却水，系统非常庞大，用户非常多，一套循环水装置管路一般要覆盖整个多套装置，甚至全厂，管线非常长且复杂，泵和电机轴承、密封以及机械密封系统的冷却器等由于用水量小，流通面积较小，很容易出现短路，换热效果下降，甚至超温的情况。一旦冷却效果达不到工艺需求，就必须对这些设备停机检修，除了增加了检维修费用外，部分单台套运行的设备还会引起装置生产操作的波动，甚至停工，开式循环水系统所带的工艺介质冷却器会出现介质泄漏到水中的问题，一旦系统被污染，会立即造成泵和电机轴承、密封以及机械密封系统的冷却器等冷却水系统堵塞、结垢等问题，引起设备故障甚至装置操作波动。

发明内容

为了解决上述现有技术问题，本发明提供具有结构简单、能够稳定的向泵和电机轴承、密封等部位供应冷却水等技术特点的一种炼化装置泵用机械密封冷却水供应装置。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种炼化装置泵用机械密封冷却水供应装置，包括存储有除盐水的水箱，所述水箱通过一号管线连接有除盐水泵，所述除盐水泵通过二号管线连接有冷却器，所述冷却器通过三号管线连接有过滤器，所述过滤器通过四号管线接入用户端。

优选的，所述水箱上连接有五号管线，所述五号管线与二号管线汇集连接且延伸有六号管线，所述一号管线、五号管线、六号管线上均连接有一号截止阀，所述六号管线与冷却器连接。

优选的，所述六号管线末端分设有另两个一号子管线，每个所述一号子管线上均连接有一个冷却器，所述冷却器两端的一号子管线上分别连接有一个二号截止阀，每个冷却器均连有循环水管道。

优选的，所述一号子管线汇集后与三号管线连接，所述三号管线末端分设有两个二号子管线，每个所述二号子管线上均连接有一个过滤器，所述过滤器7两端的二号子管线上分别连接有一个三号截止阀。

优选的，所述二号子管线汇集后与四号管线连接，所述四号管线末端分设有两个三号子管线，所述三号子管线上均连接有四号截止阀，其中一个三号子管线上还接有气动阀且所述气动阀位于四号截止阀之间。

优选的，靠近所述水箱上端连接有除盐水补水管道，所述除盐水补水管道通过管路与二号管线连通，靠近所述水箱下端连接有排水口管道。

优选的，所述水箱1还连接有水箱溢流口管道。

优选的，靠近所述水箱下端还连接有带有阀门的七号管线、八号管线，所述七号管线用于接入加热蒸汽，所述八号管线用于外排凝液去机械密封系统。

优选的，所述水箱、六号管线、四号管线上均连接有用于监测温度的TG温度表，靠近所述除盐水泵出口端处的二号管线上连接有用于监测压力的PG温度表。

优选的，所述水箱上端开设有检修口以及放空口。

有益效果：1、实现了炼化装置上泵和电机轴承、密封以及机械密封系统的冷却器的冷却水与工艺介质冷却器冷却水系统的彻底分离，避免了这些设备由于用水量小，流通面积较小出现短路，换热效果下降，甚至超温的情况。

2、使用水质更好的除盐水密闭循环供应，可避免开式循环水水质变差引起的细小管路结垢、堵塞等引起的换热效果下降，降低了设备检修频次。

3、该装置上设有冷却器、过滤器、阀等设备，能更加洁净、稳定的向泵和电机轴承、密封以及机械密封系统的冷却器等部位供应冷却水。

4、使用该装置更加环保，避免了循环水系统因工艺介质冷却器泄漏窜油后，整个循环水系统所带设备置换，排放等问题。

附图说明

图1是现有技术中循环水系统结构示意图。

图2是现有技术中循环水流程示意图。

图3是本发明流程结构示意图

具体实施方式

以下结合说明书附图，对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。

技术特征：一种炼化装置泵用机械密封冷却水供应装置是一种为炼化装置泵和电机轴承、密封以及机械密封系统的冷却器提供冷却水的装置，实现这些部位冷却水与工艺介质冷却器冷却水系统的彻底分离。通过使用水质更好的除盐水密闭循环供应，有效杜绝泵和电机轴承、密封以及机械密封系统的冷却器等由于用水量小，流通面积较小出现短路，换热效果下降，甚至超温的情况。属于石油化工领域。

传统泵用机械密封冷却水供应流程：

如图1、2所示，传统的开式循环水系统为炼化装置工艺介质冷却器、泵和电机轴承、密封以及机械密封系统的冷却器提供冷却水，这套系统非常庞大，用户非常多，一套循环水装置管路一般要覆盖整个多套装置，甚至全厂，管线非常长且复杂。

传统循环冷却水系统：

如图1、2所示，来自各装置的循环热水(43℃、0.25MPa)，经系统管网汇集进入循环水场，利用其余压直接进入冷却塔，在塔体内通过配水系统将热水喷散成水滴从上向下流动，空气由下而上流动，利用水的蒸发及空气和水的传热带走水中的热量，从而将水温降至33℃。冷却后的循环冷水进入塔底水池，然后自流进入吸水池，由循环冷却给水泵加压送至装置(0.55MPa)各工艺介质冷换设备、泵和电机轴承、密封以及机械密封系统的冷却器等部位循环使用。

循环水在循环冷却过程中因蒸发、风吹、排污以及系统泄漏等造成水量损失，使得循环水系统中含盐量增加，为稳定水质，循环水补充水采用生产给水作为补充水，补充水量约占设计水量的2％，也可以回用污水处理场的回用水。传统循环冷却水处理系统：

冷却水的处理主要包括：去除悬浮物、水质稳定处理及菌藻控制等三个方面。

传统开式循环水各参数：

表1循环水水质参数

表2循环水运行参数

在日常运行中，由于传统循环冷却水系统庞大，一般在运行半年后，用水装置局部会出现流道变小，系统杂质堵塞管路等问题。工艺介质冷却器用水量大，循环水流通量大，冷却效果下降较慢。而泵和电机轴承、密封以及机械密封系统的冷却器等由于用水量小，流通面积较小，很容易出现短路，换热效果下降，甚至超温的情况，一旦冷却效果达不到工艺需求，就必须对这些设备停机检修，除了增加了检维修费用外，部分单台套运行的设备还会引起装置生产操作的波动，甚至停工。

针对这种传统开式循环水系统供多套装置，且供水点分散太多，容易出现局部短路、换热效果下降的弊端，本申请公开了一种专门针对泵和电机轴承、密封以及机械密封系统的冷却器等用水量小的设备集中密闭循环供水的装置(简称除盐水站)，该装置使用水质更好的除盐水为循环冷水，通过机泵加压，稳定向装置上的泵和电机轴承、密封以及机械密封系统的冷却器等供水，实现与开式循环水冷却完全分离，从根本上避免由于用水点多引起的短路、换热效果下降的问题，该装置使用一年后，全部用水点冷却效果正常，装置运行稳定，未出现任何一处换热效果下降。

具体的：如图3所示为一种炼化装置泵用机械密封冷却水供应装置的具体实施例，一种炼化装置泵用机械密封冷却水供应装置，包括存储有除盐水的水箱1，所述水箱1通过一号管线2连接有除盐水泵3，所述除盐水泵3通过二号管线4连接有冷却器5，所述冷却器5通过三号管线6连接有过滤器7，所述过滤器7通过四号管线8接入用户端；

所述水箱1上连接有五号管线9，所述五号管线9与二号管线4汇集连接且延伸有六号管线10，所述一号管线2、五号管线9、六号管线10上均连接有一号截止阀1.1，所述六号管线10与冷却器5连接。

所述六号管线10末端分设有另两个一号子管线2.1，每个所述一号子管线2.1上均连接有一个冷却器5，所述冷却器5两端的一号子管线2.1上分别连接有一个二号截止阀1.2，每个冷却器5均连有循环水管道；

所述一号子管线2.1汇集后与三号管线6连接，所述三号管线6末端分设有两个二号子管线2.2，每个所述二号子管线2.2上均连接有一个过滤器7，所述过滤器7两端的二号子管线2.2上分别连接有一个三号截止阀1.3；

所述二号子管线2.2汇集后与四号管线8连接，所述四号管线8末端分设有两个三号子管线3.3，所述三号子管线3.3上均连接有四号截止阀1.4，其中一个三号子管线3.3上还接有气动阀11且所述气动阀11位于四号截止阀1.4之间。

如图3所示，该装置利用自带水箱1储存除盐水，经除盐水泵3加压，经过板式冷却器5(板式冷却器)降温至38℃，经过滤器7(篮式过滤器)滤除机械杂质后通过流控调节阀调节供水流量，确保满足泵和电机轴承、密封以及机械密封系统的冷却器等用水量，达到需要的冷却效果。除盐水泵、板式冷却器及篮式过滤器均为一开一备设计，可满足单台切除处理或者清洗，确保这套装置长周期使用。

本申请中除盐水各参数：

表3除盐水水质参数

表4除盐水运行参数

优选的，靠近所述水箱1上端连接有除盐水补水管道12，所述除盐水补水管道12通过管路与二号管线4连通，靠近所述水箱1下端连接有排水口管道13；所述水箱1还连接有水箱溢流口管道14。当密闭循环的除盐水水质变差，或者有润滑油等介质漏入污染时，可通过补水、排水及溢流来置换水箱。

以单套1000万吨/年常减压装置配套为例，该装置(一种炼化装置泵用机械密封冷却水供应装置)设计参数如下：

除盐水泵入口压力：常压除盐水泵扬程：85m；

正常供水量：110m

系统供水压力：0.6MPa(G)供水温度：38℃；

回水压力：0.2MPa(G)回水温度：50℃；

水箱容积：18m

优选的，靠近所述水箱1下端还连接有带有阀门的七号管线15、八号管线16，所述七号管线15用于接入加热蒸汽，所述八号管线16用于外排凝液去机械密封系统。

优选的，所述水箱1、六号管线10、四号管线8上均连接有用于监测温度的TG温度表，靠近所述除盐水泵3出口端处的二号管线2上连接有用于监测压力的PG温度表，过滤器7两端设有压差监测点，压差监测点实现压力远传，将其链接到调节阀(包括截止阀、气动阀)上，实现调节阀的自动调节。

优选的，所述水箱1上端开设有检修口以及放空口。

装置技术要求：

1.该装置(一种炼化装置泵用机械密封冷却水供应装置)整体撬装式，可供单套炼化装置或者布置在一个区域内的联合装置的泵和电机轴承、密封以及机械密封系统冷却器的冷却使用。

2.该装置满足户外无棚布置，所有设备均安装在一台公用联合底座上，采用焊接底座，设有微倾斜式排液面板、集液槽、起吊吊耳及灌浆孔，并带有至少G1″接口可供集中排凝。

3.该装置内冷却器为双联板式，支架为碳钢，板片等过流部分材质为316L不锈钢，板片厚度不低于0.6mm。采用循环水冷却，冷却器冷却水进口管线上设压力指示，出口管线设温度指示仪表及流量视窗。冷却器按照除盐水回水温度50℃、供水温度38℃考虑，且单台冷却器热负荷预留50％余量。

4.该装置供水口设两台全不锈钢(304)篮式过滤器(板式冷却器后)，过滤器芯过滤精度125μm，带前后切断阀门，满足切换使用要求，过滤器的通流面积按两台泵同时工作时考虑。

5.水箱设就地温度指示、就地液位指示、液位变送器。就地液位计使用双色玻璃板，就地液位计上应标示出最高、最低操作液位，水箱材料为304不锈钢。水箱的容积应能满足水站10分钟工作时间。

6.所有与系统接口均以法兰的形式接至底座边缘，底座范围内的所有管线预制并安装好。该装置所有管道为304无缝钢管(压力等级不低于PN20)，管件、法兰材质均为304不锈钢。水站内所有的阀门含调节阀：阀体材料为碳钢、阀芯材料为不锈钢。

7.该装置内管路系统应设置低点排凝、高点放空设施。两台水泵入口单独从水箱引出。回流口加截止阀，水箱内回水管口设防冲挡板。

8.泵出口回流线按照单台泵100％流量设计。管道和设备应设计和布置得易于检修和拆卸。阀门操作位置、仪表监测位置、设备检修位置、法兰连接位置等布置应易于接近。

操作步骤：

1.检查该装置安装完成，所有工艺接管均已正确连接；电气电缆连接正确，电气设备调试完成；仪表设备安装就位，且调试完成。

2.通过除盐水补水线向水箱装水，同时打开排水口将水箱冲洗干净。

3.当液位达到70％时，启动除盐水泵冲洗系统，此时可以继续通过水箱溢流进行置换。

4.当系统冲洗干净，停除盐水泵，将水箱中第一次冲洗置换的水全部放净。

5.补充除盐水水至70％，启动除盐水泵，沿着该装置供水的流程，逐个投用用水设备，每增加一台用水设备，都要检查已经投用的设备冷却效果是否正常。

6.确认全部用水点已经投用，通过该装置的流控调节阀(包括截止阀、气动阀)调整流量至需要的值，投用流控调节阀自动控制。

7.日常巡检中需要检查水箱液位，防止泄漏等造成水箱低液位引起除盐水泵抽空，导致用水设备超温。

最后，需要注意的是，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。