多产品车间的真空泵系统
多产品车间的特性,产品种类多,转产快,产品的工艺多,从而对真空度的需求就不一样,不能像大产品一样的,统一建一套真空站就决解了,但如果每套设备都带一套真空泵,成本又太高,所以一套合理的方案尤为重要。
以下以我设计过的一个车间为例,类似工况可做参考。
一、反应工段真空泵
1、工况
共8台反应体系+2套结晶体系(溶解釜浓缩溶剂)。
真空泵的作用:设备内水分抽干、某段位真空度蒸馏、高真空蒸馏(个别反应工艺)。
其中结晶体系无高真空蒸馏工况。
(1)设备内水分抽干
体系连接真空泵,设备和管道多点适量进气,以气流带走体系的水分,依经验,体系内的真空度通常为常压~-0.04MPa(表压,下同)。
(2)某段位真空度蒸馏
依据待蒸物料沸点的不同,蒸馏时所需的真空度有所不同,依经验,体系的真空度通常在-0.06~-0.092MPa,之前没有进行规划分段。
(3)高真空蒸馏
少部分产品在进行蒸馏时,单纯的前级泵无法满足工艺需要,而采用带罗茨机组的真空泵。
2、分析
根据真空泵在体系中的作用看出,设备内水抽干和高真空蒸馏相对各体系而言,真空度具有共性,且高真空蒸馏为极少数。
重点在某段位真空度蒸馏,其中存在较多可变因素,操作时可能会造成冲料。
拟将蒸馏的真空段位规划成两段,第一段-0.06~-0.08MPa(命名为第一段,下同),可以满足绝大部分的减压浓缩溶剂操作,具体设定的真空度由车间调度依据当前的工艺要求制定;第二段前级泵满负荷运行,即泵的最高真空度(命名为第二段,下同),以满足沸点相对较高的物料和溶剂较少时候的深度浓缩。
同一时段使用真空的用户应不会太多,且真空的作用一般只有2种,如少数遇多用户或多用途时,可由调度员现场调整,同时,车间在安排生产计划时,应尽量避免该情况。
3、配置
基于以上,可配置1台前级真空泵(命名为1#泵)和1台罗茨真空机组(命名为2#泵)。
两组真空泵分别接管到各体系(结晶体系只接一组前级真空泵),分别应付2种工况。
同时时段真空用户数量不定,真空泵需要配备变频。
二、蒸馏工段真空泵
1、工况
8套蒸馏体系。
真空泵的作用:设备内水分抽干、两段位真空度蒸馏(同反应工段)、过度段真空度蒸馏,高真空蒸馏。
过度段真空蒸馏:指体系在第二段真空度蒸馏完毕,需要切换到高真空蒸馏时,因体系内残留溶剂较少,第二段真空度已无法再蒸出溶剂(除非加大蒸汽,但易变质或使物料中溶剂残留较高,一般不这样操作),此时会开启罗茨机组,继续将剩下的溶剂蒸出。
然而,体
系残留溶剂的蒸发,会导致真空度比正常的高真空蒸馏体系低很多,混用会造成正常高真空蒸馏体系断流、冲料及物料互串,且该过度段持续时间相对较长,不宜让其他高真空用户等待。
2、分析
该工段各真空用途持续时间都较长,且同一时段可能存在多用途工况,因此,需将不同用途的泵分开。
3、配置
结合用户数量和用途综合考虑,可配置2台前级真空泵(3#、4#泵,接反应工段编号),分别用于第一、第二段真空度;2台罗茨真空机组(5#、6#泵),分别用于过度段真空和高真空,每台真空泵分别接管到各用户体系,现场操作时,依据在用工况选择对应的真空管。
因同时段真空用户数量不定,各真空泵需要配备变频。