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1、冷凍式干燥機(jī)改造方案設(shè)計(jì)目 錄1 總 論11.1編制依據(jù)11.2項(xiàng)目概況11.3項(xiàng)目背景11.4主要應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范22 工程現(xiàn)狀及改造內(nèi)容42.1現(xiàn)有主要設(shè)備情況42. 2現(xiàn)有流程簡(jiǎn)述52. 3改造內(nèi)容53 方案設(shè)計(jì)63.1壓縮（余熱）再生吸附式干燥機(jī)63.2無(wú)熱再生吸附式干燥機(jī)83.3微加熱再生吸附式干燥機(jī)103.4鼓風(fēng)加熱再生吸附式干燥機(jī)123.5方案選擇144 熱工部分164.1熱工部分改造內(nèi)容164.2主要設(shè)備及材料164.3主要應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范175 電氣部分185.1 設(shè)計(jì)依據(jù)185.2 設(shè)計(jì)原則185.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容185.4環(huán)境特征185.5主要設(shè)備及材料185.6主要應(yīng)用的標(biāo)2、準(zhǔn)及規(guī)范196 自控部分206.1自控部分改造內(nèi)容206.2主要設(shè)備及材料206.3主要應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范217 結(jié)構(gòu)部分227.1結(jié)構(gòu)部分設(shè)計(jì)內(nèi)容227.2基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要求227.3主要應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范228投資估算238.1編制依據(jù)238.2工程估算239 結(jié)論及建議249.1結(jié)論249.2建議24附圖：附圖一：空壓站系統(tǒng)圖附圖二：空壓站設(shè)備平面布置圖附圖三：電纜走向平面圖附表：附表一：總估算表1 總 論1.1編制依據(jù)1. XXXX公司提供的“冷凍式干燥機(jī)改造”項(xiàng)目的設(shè)計(jì)委托單。2. XXXX公司 提供的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和技術(shù)文件，以及設(shè)計(jì)人員現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研獲取的信息。1.2項(xiàng)目概況1.2.1建設(shè)單位及項(xiàng)3、目名稱XXXX公司“冷凍式干燥機(jī)改造”項(xiàng)目（以下簡(jiǎn)稱：本項(xiàng)目）。1.2.2建設(shè)地點(diǎn)XXXX公司空氣壓縮站。1.2.3項(xiàng)目性質(zhì)及內(nèi)容本項(xiàng)目為技措項(xiàng)目，項(xiàng)目的主要內(nèi)容有：1.將空壓站內(nèi)原有的冷凍式干燥機(jī)改為再生式干燥機(jī)。2.再生式干燥機(jī)按照單臺(tái)160Nm3/min選型，3臺(tái)并聯(lián)，兩用一備，干燥后要求壓縮空氣壓力露點(diǎn)溫度達(dá)到-20以下。3.再生式干燥機(jī)的日常操作需引入現(xiàn)有DCS系統(tǒng)。1.3項(xiàng)目背景XXXX公司空氣壓縮站內(nèi)現(xiàn)有3臺(tái)離心式空壓機(jī)（兩用一備），壓縮空氣從空壓機(jī)出來(lái)經(jīng)過(guò)空壓機(jī)后冷卻器冷卻再進(jìn)入空壓機(jī)后汽水分離器，然后再進(jìn)入現(xiàn)有的3臺(tái)冷凍式干燥機(jī)（兩用一備）進(jìn)行干燥?，F(xiàn)有的3臺(tái)冷凍式干燥機(jī)壓力4、露點(diǎn)溫度是2-10，但實(shí)際干燥后的壓縮空氣壓力露點(diǎn)溫度達(dá)10以上。由于儀表風(fēng)所用的壓縮空氣要求壓力露點(diǎn)溫度要在-20以下，所以在現(xiàn)有的三臺(tái)冷凍式干燥機(jī)后設(shè)置了一臺(tái)流量為70Nm/min的組合式干燥機(jī)，現(xiàn)有組合式干燥機(jī)的壓力露點(diǎn)溫度為-40。由于現(xiàn)有組合式干燥機(jī)的流量有限，不能滿足裝置所需儀表風(fēng)的量，故將現(xiàn)有的冷凍式干燥機(jī)以及組合式干燥機(jī)改造為再生式干燥機(jī)。1.4主要應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范1.4.1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范 GB 50160-2008壓縮空氣站設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50029-2003工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50316-2000（2008版）石油化工管道支吊架設(shè)計(jì)規(guī)范 SH/T35、073-2004石油化工設(shè)備和管道涂料防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范 SH/T 3022-2011通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50055-2011石油化工企業(yè)生產(chǎn)裝置電力設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范 SH 3038-2000電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50217-200710kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50053-1994交流電氣裝置的接地 DL/T 621-1997建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50007-2011建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB 50009-2012混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50010-2010石油化工塔型設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 SH/T3030-2009過(guò)程檢測(cè)和控制流程圖用圖形符號(hào)和文字代號(hào) GB 2625-16、981石油化工自動(dòng)化儀表選型設(shè)計(jì)規(guī)范 SH 3005-1999石油化工儀表管道線路設(shè)計(jì)規(guī)范 SH/T 3019-2003石油化工儀表安裝設(shè)計(jì)規(guī)范 SH/T 3104-2000石油化工安全儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范 SH/T 3018-20031.4.2驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)石油化工金屬管道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB 50517-2010石油化工涂料防腐蝕工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 SH/T 3548- 2011電氣裝置安裝工程 接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范 GB 50169-2006電氣裝置安裝工程 電纜線路施工及驗(yàn)收規(guī)范 GB 50168-2006電氣裝置安裝工程 盤(pán)、柜及二次回路接線施工及驗(yàn)收規(guī)范GB 50171-2012自7、動(dòng)化儀表工程施工及驗(yàn)收規(guī)范 GB 50093-2013石油化工儀表工程施工技術(shù)規(guī)程 SH/T 3521-20072 工程現(xiàn)狀及改造內(nèi)容2.1現(xiàn)有主要設(shè)備情況XXXX公司空壓站內(nèi)現(xiàn)有3臺(tái)離心式空壓機(jī)（兩用一備），3臺(tái)冷凍式干燥機(jī)（兩用一備），1臺(tái)組合式干燥機(jī)，1臺(tái)無(wú)油隔膜式壓縮機(jī)和1個(gè)壓縮空氣儲(chǔ)罐?？諌簷C(jī)單臺(tái)流量為160Nm/min，排氣壓力為0.75MPa，排氣溫度約為70。冷凍式干燥機(jī)單臺(tái)流量為160 Nm/min，干燥后壓縮空氣的壓力露點(diǎn)溫度為2-10。組合式干燥機(jī)單臺(tái)流量為70Nm/min，干燥后壓縮空氣的壓力露點(diǎn)溫度-40。無(wú)油隔膜式壓縮機(jī)單臺(tái)流量為0.2 m/min，排氣壓力為4.08、MPa。壓縮空氣儲(chǔ)罐容積為10m，設(shè)計(jì)壓力為4.0MPa?，F(xiàn)有干燥機(jī)布置情況如圖2-1所示。圖2-1 現(xiàn)有干燥機(jī)布置圖2. 2現(xiàn)有流程簡(jiǎn)述室外空氣從自潔式空氣過(guò)濾器進(jìn)入，過(guò)濾后進(jìn)入離心式空壓機(jī)進(jìn)行壓縮，經(jīng)過(guò)三級(jí)壓縮后壓力為0.75MPa，溫度約為70的壓縮空氣進(jìn)入空壓機(jī)后冷卻器進(jìn)行冷卻。經(jīng)空壓機(jī)后冷卻器冷卻的壓縮空氣溫度約為35，冷卻后的壓縮空氣送至空壓機(jī)后汽水分離器進(jìn)行汽水分離，然后將壓縮空氣送至冷凍式干燥機(jī)進(jìn)行干燥。壓縮空氣經(jīng)冷凍式干燥機(jī)干燥后壓力露點(diǎn)溫度為2-10。干燥后的壓縮空氣進(jìn)入冷干機(jī)粉塵過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾后的大部分壓縮空氣直接送至廠區(qū)的壓縮空氣管網(wǎng)系統(tǒng)，而小部分進(jìn)入組合式干燥機(jī)9、進(jìn)行再次干燥。壓縮空氣經(jīng)過(guò)組合式干燥機(jī)干燥后壓力露點(diǎn)溫度為-40，干燥后的壓縮空氣進(jìn)入粉塵過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾后的大部分壓縮空氣直接送至廠區(qū)的壓縮空氣管網(wǎng)系統(tǒng)，小部分進(jìn)入無(wú)油隔膜式壓縮機(jī)進(jìn)行再次壓縮。經(jīng)再次壓縮后壓力為4.0MPa的壓縮空氣直接送至壓縮空氣儲(chǔ)罐，壓縮空氣儲(chǔ)罐中的壓縮空氣經(jīng)過(guò)減壓閥減壓后再送至廠區(qū)的壓縮空氣管網(wǎng)系統(tǒng)。2. 3改造內(nèi)容本項(xiàng)目的改造內(nèi)容主要有：1.保留現(xiàn)有的空壓機(jī)流程及壓縮空氣儲(chǔ)罐流程，只更換壓縮空氣干燥設(shè)備。2.將冷凍式壓縮空氣干燥機(jī)更換為再生式干燥機(jī)，干燥后的壓縮空氣壓力露點(diǎn)溫度達(dá)到-20以下。3.由于更換后的再生式壓縮空氣干燥機(jī)壓力露點(diǎn)溫度已經(jīng)達(dá)到-20以下，滿10、足儀表風(fēng)的使用要求，故將現(xiàn)有的組合式干燥機(jī)拆除。3 方案設(shè)計(jì)3.1壓縮（余熱）再生吸附式干燥機(jī)3.1.1壓縮（余熱）再生吸附式干燥機(jī)工作原理壓縮（余熱）再生吸附式干燥機(jī)工作原理是利用空壓機(jī)排出的高溫空氣所具有的熱量，對(duì)經(jīng)過(guò)吸附過(guò)程的吸附劑直接加熱升溫，使吸附劑得到徹底脫水再生，由于在加熱再生過(guò)程時(shí)無(wú)耗氣，所以最大程度地節(jié)約了能源，干燥后的壓縮空氣壓力露點(diǎn)溫度可達(dá)-20以下。干燥流程：高溫高壓的氣體首先進(jìn)入干燥裝置的再生塔里使吸附劑升溫解附，然后濕熱的壓縮空氣經(jīng)過(guò)后部冷卻器冷卻到常溫，排除大量水份，最后再進(jìn)入吸附塔進(jìn)行干燥，達(dá)到所要求的壓力露點(diǎn)溫度。當(dāng)再生塔再生加熱階段時(shí)間完成后，設(shè)備轉(zhuǎn)到冷吹階11、段。冷吹階段是采用經(jīng)過(guò)1級(jí)后冷和分離器處理過(guò)的壓縮空氣冷吹到吸附要求的常溫并達(dá)到較高的干燥程度直至完成再生等待下一個(gè)吸附循環(huán)的開(kāi)始，冷吹耗氣量為2%。完整的一個(gè)工作周期是8小時(shí)，工作流程圖如圖3-1所示。3.1.2壓縮（余熱）再生吸附式干燥機(jī)工況要求壓縮（余熱）再生吸附式干燥機(jī)工作時(shí)所要求的進(jìn)氣溫度為110-140，但是本項(xiàng)目中，從空壓機(jī)出來(lái)的壓縮空氣溫度只有70，遠(yuǎn)低于110以上的進(jìn)氣要求。如果本項(xiàng)目直接采用本干燥機(jī)，干燥劑在加熱再生階段將不能滿足所要求的脫水程度，導(dǎo)致干燥后的壓縮空氣達(dá)不到所需的壓力露點(diǎn)溫度值。若壓縮空氣進(jìn)行干燥前先加熱至110-140，再送去干燥機(jī)進(jìn)行干燥，則壓縮（余熱）12、再生吸附式干燥機(jī)能滿足本項(xiàng)目的要求。圖3-1 壓縮（余熱）再生吸附式干燥機(jī)工作原理流程示意圖由于本項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)位于XXXX公司 空壓站內(nèi)，臨近的CBF裝置有大量富余的低壓蒸汽（蒸汽壓力為1.0MPa，溫度為289），可采用低壓蒸汽來(lái)加熱壓縮空氣。經(jīng)過(guò)計(jì)算，采用此低壓蒸汽作加熱介質(zhì)，只需在每臺(tái)空壓機(jī)出口處各增加一臺(tái)外徑為DN500，總長(zhǎng)約為4m的“壓縮空氣-蒸汽換熱器”即能滿足加熱壓縮空氣的要求。3.1.3壓縮（余熱）再生吸附式干燥機(jī)能耗分析壓縮（余熱）再生吸附式干燥機(jī)裝機(jī)功率為1kW，干燥機(jī)再生過(guò)程中需要消耗2%的成品氣體，空壓機(jī)的裝機(jī)功率為1006kW，再生能耗約為20.1kW；在不考慮蒸汽13、能耗的情況下（低壓蒸汽為富余蒸汽，屬于能源的有效利用），單臺(tái)干燥能力為160Nm/min的壓縮（余熱）再生吸附式干燥機(jī)綜合能耗約為21.1kW。3.1.4壓縮（余熱）再生吸附式干燥機(jī)綜合分析壓縮（余熱）再生吸附式干燥機(jī)其再生耗氣量較低，可以減少成品壓縮空氣的損耗，而且裝機(jī)功率低，大大降低了電能的消耗。本項(xiàng)目采用此干燥機(jī)只需先把壓縮空氣加熱到110-140，然后再進(jìn)行干燥，即可滿足壓縮空氣干燥后的露點(diǎn)溫度-20的要求。3.2無(wú)熱再生吸附式干燥機(jī)3.2.1無(wú)熱再生吸附式干燥機(jī)工作原理無(wú)熱再生吸附式干燥機(jī)是利用干燥劑（活性氧化鋁是具有多細(xì)孔道、高強(qiáng)度的吸附劑）升壓吸附的原理，使干燥劑在管網(wǎng)的壓力下吸14、附，然后再減壓膨脹至大氣壓，這種壓力變化能使膨脹的空氣變得更加干燥，然后讓它流過(guò)未接通氣流的需再生的干燥劑層（即已吸收足夠水汽的干燥塔），干燥的再生空氣吸出干燥劑里的水分，將其帶出干燥機(jī)來(lái)達(dá)到脫濕干燥的目的。無(wú)熱再生吸附式干燥機(jī)一般要消耗14%左右的再生壓縮空氣（此再生耗氣量是干燥機(jī)工作時(shí)間內(nèi)的平均值），如此，雙塔交替循環(huán)進(jìn)行以上過(guò)程，向用氣點(diǎn)提供干燥清潔的壓縮空氣。此干燥機(jī)的一個(gè)工作周期為10分鐘，干燥后的壓縮空氣壓力露點(diǎn)溫度可達(dá)-20以下。無(wú)熱再生吸附式干燥機(jī)的流程圖如圖3-2所示。 圖3-2 無(wú)熱再生吸附式干燥機(jī)工作原理流程示意圖3.2.2無(wú)熱再生吸附式干燥機(jī)工況要求無(wú)熱再生吸附式干燥機(jī)15、要求最大的進(jìn)氣溫度不得大于50，本項(xiàng)目中壓縮空氣從空壓機(jī)后冷卻器出來(lái)的壓縮空氣溫度約為35，能滿足無(wú)熱再生吸附式干燥機(jī)的進(jìn)氣要求。3.2.3無(wú)熱再生吸附式干燥機(jī)能耗分析無(wú)熱再生吸附式干燥機(jī)在吸附劑解吸再生階段是采用干燥后的成品壓縮空氣，用量為14%，按單臺(tái)干燥能力為160Nm/min，則再生用氣量為22.4Nm/min?？諌簷C(jī)的裝機(jī)功率為1006kW，單臺(tái)流量為160Nm/min，若干燥機(jī)再生耗氣量為14%，每小時(shí)的再生能耗折合為空壓機(jī)的能耗則為140.8kW。無(wú)熱再生吸附式干燥機(jī)裝機(jī)功率為0.2kW，單臺(tái)干燥能力為160 Nm/min的綜合能耗約為141.0kW。3.2.4無(wú)熱再生吸附式干燥16、機(jī)綜合分析無(wú)熱再生吸附式干燥機(jī)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，閥門(mén)數(shù)量較小，則閥門(mén)出現(xiàn)故障的概率也較低，運(yùn)行可靠。但是其綜合能耗相對(duì)較高，而且需要消耗大量的成品壓縮空氣進(jìn)行吸附劑的再生，對(duì)用氣量較為緊張的情況不利。3.3微加熱再生吸附式干燥機(jī)3.3.1微加熱再生吸附式干燥機(jī)工作原理微加熱再生吸附式干燥機(jī)是根據(jù)變壓吸附原理，應(yīng)用微加熱再生方法對(duì)壓縮空氣進(jìn)行干燥的一種設(shè)備。其工作原理是：在一定的壓力下，使壓縮空氣自下而上流經(jīng)吸附劑（干燥）床層，在低溫高壓下，壓縮空氣中的水蒸氣便向吸附劑表面轉(zhuǎn)移也即吸附劑吸收空氣中的水份至趨于平衡，使壓縮空氣得到干燥，這就是吸附（工作）過(guò)程。其再生過(guò)程是：從干燥后的成品壓縮空氣中17、抽取約7%的壓縮空氣作為再生空氣，再生空氣減壓后送至電加熱器進(jìn)行加熱膨脹，經(jīng)加熱后的氣體再與吸附水份飽和的吸附劑接觸時(shí)，吸附劑中的水份轉(zhuǎn)向再生空氣，直至平衡，使吸附劑得到干燥再生。即在低溫、高壓下壓縮空氣中的水份被吸附劑吸附，在高溫、低壓下吸附劑中的水份被解吸。本干燥機(jī)為雙筒結(jié)構(gòu)，筒內(nèi)充填滿吸附劑，當(dāng)一吸附筒在進(jìn)行干燥工序時(shí)，另一吸附筒在進(jìn)行解吸工序，一個(gè)工作周期為8小時(shí)。此干燥機(jī)干燥后的壓縮空氣壓力露點(diǎn)溫度可達(dá)-20以下，能滿足本項(xiàng)目的要求。其工作流程圖如圖3-3所示。3-3 微加熱再生吸附式干燥機(jī)工作原理流程示意圖3.3.2微加熱再生吸附式干燥機(jī)工況要求微加熱再生吸附式干燥機(jī)要求的最大進(jìn)氣18、溫度不得高于43，本項(xiàng)目中壓縮空氣從空壓機(jī)后冷卻器出來(lái)的壓縮空氣溫度約為35，能滿足進(jìn)氣溫度的要求。3.3.3微加熱再生吸附式干燥機(jī)能耗分析單臺(tái)干燥能力為160Nm/min的微加熱再生吸附式干燥機(jī)其電加熱功率為80kW，此干燥機(jī)在吸附劑解吸再生階段是利用約7%的成品壓縮空氣作為再生空氣（此再生耗氣量是干燥機(jī)工作時(shí)間內(nèi)的平均值）。本干燥機(jī)一個(gè)工作周期為8小時(shí)，則單罐再生時(shí)間為4小時(shí)，實(shí)際上2.5小時(shí)內(nèi)已經(jīng)完成再生。將再生耗氣量折合為空壓機(jī)的能耗，再加上電加熱器的功率，單臺(tái)干燥能力為160Nm/min的微加熱再生吸附式干燥機(jī)綜合能耗為120.4kW。3.3.4微加熱再生吸附式干燥機(jī)綜合分析微加熱再19、生吸附式干燥機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壓力損失少，吸附劑壽命長(zhǎng)。與無(wú)熱再生吸附式干燥機(jī)相比，其再生耗氣量相對(duì)較低，綜合能耗也相對(duì)較低。3.4鼓風(fēng)加熱再生吸附式干燥機(jī)3.4.1鼓風(fēng)加熱再生吸附式干燥機(jī)工作原理鼓風(fēng)加熱再生吸附式干燥機(jī)是一種節(jié)能型壓縮空氣干燥裝置，它采用環(huán)境空氣鼓風(fēng)再生的工藝，因此可以節(jié)省傳統(tǒng)工藝再生所需的大量成品氣。鼓風(fēng)加熱再生吸附式干燥機(jī)的吸附基本原理與傳統(tǒng)吸附工藝類(lèi)似，但其再生方法是鼓風(fēng)再生的工藝，工藝步驟包括加熱、吹冷。加熱時(shí)再生氣源來(lái)自鼓風(fēng)機(jī)升壓后的環(huán)境空氣，經(jīng)加熱器加熱至再生溫度作為吸附器床層解析的再生氣體。在再生操作時(shí)，再生加熱氣體對(duì)吸附床層進(jìn)行加溫解吸，并由再生氣體攜帶吸出的水蒸20、氣，并帶出吸附器。再生冷吹氣體取自經(jīng)過(guò)干燥的成品干燥空氣，經(jīng)減壓后作為再生冷吹氣體，對(duì)床層進(jìn)行吹冷，以滿足下一階段吸附工作需要，避免空氣出口露點(diǎn)由于存在床溫而出現(xiàn)不穩(wěn)定情形。鼓風(fēng)加熱再生吸附式干燥機(jī)為雙筒結(jié)構(gòu)，筒內(nèi)充填滿吸附劑，當(dāng)一吸附筒在進(jìn)行干燥工序時(shí)，另一吸附筒在進(jìn)行解吸工序，一個(gè)工作周期為8小時(shí)。此干燥機(jī)干燥后的壓縮空氣壓力露點(diǎn)溫度可達(dá)-20以下，能滿足本項(xiàng)目的要求。其工作流程圖如圖3-4所示。3-4 鼓風(fēng)加熱再生吸附式干燥機(jī)工作原理流程示意圖3.4.2鼓風(fēng)加熱再生吸附式干燥機(jī)工況要求鼓風(fēng)加熱再生吸附式干燥機(jī)要求的最大進(jìn)氣溫度不得高于43，本項(xiàng)目中壓縮空氣從空壓機(jī)后冷卻器出來(lái)的壓縮空氣溫21、度約為35，能滿要求。3.4.3鼓風(fēng)加熱再生吸附式干燥機(jī)單臺(tái)干燥能力為160Nm/min的鼓風(fēng)加熱再生吸附式干燥機(jī)裝機(jī)功率為145kW，此干燥機(jī)在吸附劑解吸再生階段是利用約2%的成品壓縮空氣作為再生空氣（此再生耗氣量是干燥機(jī)工作時(shí)間內(nèi)的平均值）。本干燥機(jī)一個(gè)工作周期為8小時(shí)，則單罐再生時(shí)間為4小時(shí)，實(shí)際上2.5小時(shí)內(nèi)已經(jīng)完成再生。將再生耗氣量折合為空壓機(jī)的能耗，再加上干燥機(jī)自身的功率，單臺(tái)干燥能力為160Nm/min的鼓風(fēng)加熱再生吸附式干燥機(jī)綜合能耗為110.7kW。3.4.4鼓風(fēng)加熱再生吸附式干燥機(jī)綜合分析鼓風(fēng)加熱再生吸附式干燥機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，再生加熱采用環(huán)境空氣，具有節(jié)能優(yōu)勢(shì)，再生耗氣量為2%22、，對(duì)于用氣量緊張的場(chǎng)合較為適合。但是其裝機(jī)功率高，若本項(xiàng)目采用此干燥機(jī)，需要更換干燥機(jī)的配電柜，其費(fèi)用高，而且運(yùn)行耗電量大。3.5方案選擇根據(jù)上述對(duì)4種壓縮空氣干燥機(jī)的分析，各干燥機(jī)的性能、綜合能耗等數(shù)據(jù)如表3.1所示。表3.1 各種壓縮空氣干燥機(jī)性能表名 稱干燥能力(Nm/min)壓力露點(diǎn)溫度()進(jìn)氣溫度要求()再生耗氣量(%)裝機(jī)功率(kW)綜合能耗(kW)備 注壓縮（余熱）再生吸附式干燥機(jī)160-20110-1402121.1需要增設(shè)加熱裝置無(wú)熱再生吸附式干燥機(jī)160-2050140.2140.8微加熱再生吸附式干燥機(jī)160-2043780120.4鼓風(fēng)加熱再生吸附式干燥機(jī)160-20423、32145110.7根據(jù)表3.1數(shù)據(jù)所示，4種干燥機(jī)中，壓縮（余熱）再生吸附式干燥機(jī)能耗最低，而且再生耗氣量為2%，對(duì)空壓站成品氣體供氣量影響較小。但此干燥機(jī)要求壓縮空氣進(jìn)氣溫度為110-140，而本項(xiàng)目空壓機(jī)排氣溫度僅有70，可以先把壓縮空氣加熱到滿足的溫度再進(jìn)行干燥。由于項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)附近有大量富余的低壓蒸汽可用，只需把現(xiàn)有的空壓機(jī)后冷器及汽水分離器更換為“壓縮空氣-蒸汽換熱器”，將低壓蒸汽引至新增換熱器內(nèi)，即可加熱壓縮空氣。故本項(xiàng)目推薦采用壓縮（余熱）再生吸附式干燥機(jī)。其余3種干燥機(jī)中，無(wú)熱再生吸附式干燥機(jī)的裝機(jī)功率低，僅需要提供控制用電即可，但其再生耗氣量為14%，大大降低了空壓站的成品24、氣體的供應(yīng)，且綜合能耗較高，故不推薦采用。微加熱再生吸附式干燥機(jī)再生耗氣量為7%，與無(wú)熱再生吸附式干燥機(jī)相比再生耗氣量減少了一半，其綜合能耗也較低，但此類(lèi)干燥機(jī)對(duì)空壓站成品氣體的輸出量也有比較大的影響，故也不推薦采用。鼓風(fēng)加熱再生吸附式干燥機(jī)雖然其裝機(jī)功率高，再生耗氣量為2%，對(duì)空壓站成品氣體的供應(yīng)影響較小，但是由于過(guò)高的裝機(jī)功率，若采用此干燥機(jī)需要更換配電柜以及增加大量電纜，費(fèi)用昂貴，故不推薦采用此干燥機(jī)。4 熱工部分4.1熱工部分改造內(nèi)容本項(xiàng)目干燥機(jī)擬采用壓縮（余熱）再生吸附式干燥機(jī)，需要先將壓縮空氣加熱再進(jìn)行干燥，故現(xiàn)有的空壓機(jī)后冷卻器和空壓機(jī)后汽水分離器需要拆除，更換為“壓縮空氣-蒸汽25、換熱器”，低壓蒸汽引自附近低壓蒸汽管網(wǎng)?，F(xiàn)有的冷凍式干燥機(jī)改為壓縮（余熱）再生吸附式干燥機(jī)，并更換粉塵過(guò)濾器，粉塵過(guò)濾器出口后的流程保留不變。由于干燥機(jī)更換后壓縮空氣的壓力露點(diǎn)溫度已經(jīng)達(dá)到-20以下，故拆除現(xiàn)有的組合式干燥機(jī)。為了保證現(xiàn)有組合式干燥機(jī)出口管路的用氣，將原組合式干燥機(jī)粉塵過(guò)濾器出口的管道接至成品壓縮空氣的總管上（經(jīng)壓縮（余熱）再生吸附式干燥機(jī)處理后的壓縮空氣總管）。無(wú)油隔膜式壓縮機(jī)和壓縮空氣儲(chǔ)罐的流程保留不變。改造后的系統(tǒng)流程圖詳見(jiàn)附圖一：空壓站系統(tǒng)圖；改造后的設(shè)備平面布置詳見(jiàn)附圖二：空壓站設(shè)備平面布置圖。4.2主要設(shè)備及材料本項(xiàng)目改造熱工部分所需的主要設(shè)備及材料如表4.1所示。26、表4.1 主要設(shè)備及材料表名 稱型 號(hào)數(shù) 量單 位單 臺(tái)重 量kg備 注壓縮（余熱）再生吸附式干燥機(jī)RSXY-1600流量160Nm/min3臺(tái)13000裝機(jī)功率1kW220V/1PH/50HZ長(zhǎng)*寬*高=4500*2800*3525粉塵過(guò)濾器RSG-AAR-2500F流量160Nm/min3臺(tái)240濾芯型號(hào)K(L)620AAR濾芯數(shù)量：4壓縮空氣-蒸汽換熱器BES500-2.5-30-3/25-2 B=2003臺(tái)2200無(wú)縫鋼管20# 219*6.560米GB/T8163無(wú)縫鋼管20# 159*6200米GB/T8163無(wú)縫鋼管20# 108*550米GB/T8163閘 閥PN1.6 DN227、00Z41H-16C15個(gè)閘 閥PN1.6 DN100Z41H-16C6個(gè)閘 閥PN2.5 DN150Z41H-252個(gè)閘 閥PN2.5 DN100Z41H-256個(gè)止回閥PN1.6 DN200H44H-16C6個(gè)4.3主要應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范 GB 50160-2008壓縮空氣站設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50029-2003工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50316-2000（2008版）石油化工管道支吊架設(shè)計(jì)規(guī)范 SH/T3073-2004石油化工設(shè)備和管道涂料防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范 SH/T 3022-2011石油化工金屬管道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB 50517-2010石油化工涂料防腐28、蝕工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 SH/T3548- 20115 電氣部分5.1 設(shè)計(jì)依據(jù)1.XXXX公司“冷凍式干燥機(jī)改造”項(xiàng)目的設(shè)計(jì)委托單。2.熱工和其他專業(yè)提供的資料及現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)資料。5.2 設(shè)計(jì)原則1.滿足新裝干燥機(jī)機(jī)型及系統(tǒng)的安全可靠供電要求。2.設(shè)備選型體現(xiàn)目前配電技術(shù)的先進(jìn)水平，并安全可靠長(zhǎng)周期使用。5.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容干燥機(jī)（3臺(tái)）電動(dòng)配線工程1.新增1臺(tái)動(dòng)力配電箱及電源電纜；2.由配電間新增動(dòng)力配電箱各引一條的動(dòng)力電纜沿原有電纜溝引至現(xiàn)場(chǎng)干燥機(jī)（Q-AD0103）；3.由原有干燥機(jī)接地?cái)嘟涌ㄒ鼋拥鼐€對(duì)干燥機(jī)、動(dòng)力電纜、儀表設(shè)施及設(shè)備基礎(chǔ)等加以接地。以上詳見(jiàn)附圖三：電纜走向平面圖。5.4環(huán)境29、特征本工程處于一般環(huán)境，但具有一定的火災(zāi)危險(xiǎn)性。5.5主要設(shè)備及材料表5.1主要設(shè)備及材料編號(hào)設(shè)備或材料名稱型 號(hào)單位數(shù)量備 注1動(dòng)力配電箱XD10-2x10/C臺(tái)1AP2電纜ZR-YJV-1kV-5x4米153電纜ZR-YJV-1kV-3x2.5米120共3條4鍍鋅鋼管DN20,Q235-A米185接地線BVR-50米305.6主要應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50055-2011電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50217-200710kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50053-94交流電氣裝置的接地 DL/T 621-19975.6.2 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)石油化工企業(yè)生產(chǎn)裝置電30、力設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范 SH 3038-2000施工驗(yàn)收規(guī)范電氣裝置安裝工程 接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范 GB 50169-2006電氣裝置安裝工程 電纜線路施工及驗(yàn)收規(guī)范 GB 50168-2006電氣裝置安裝工程盤(pán)、柜及二次回路結(jié)線施工及驗(yàn)收規(guī)范GB 50171-20126 自控部分6.1自控部分改造內(nèi)容1.干燥機(jī)A塔B塔壓力、再生排氣溫度、進(jìn)口溫度、壓力露點(diǎn)溫度、工作電流信號(hào)可以通過(guò)一路RS485電纜引到DCS并組態(tài)。2.干燥機(jī)的啟、停控制，電機(jī)的啟、停、故障狀態(tài)反饋信號(hào)，通過(guò)多芯控制電纜送到DCS并組態(tài)。6.2主要設(shè)備及材料表6.1 所需DCS卡件點(diǎn)數(shù)信號(hào)類(lèi)型控制指示合計(jì)備注RS48533DO（冗31、余）66DI99備 注表6.2 安裝材料表序號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量單位備注1阻燃銅芯聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套銅線編織總屏蔽計(jì)算機(jī)電纜ZR-DJYVP 21.5mm2110米2阻燃銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套控制電纜ZR-KVV 621.5mm2110米3鍍鋅鋼管(GB/T3091-2008)DN40(48.33.5)18米DN20(26.92.8)18米4等邊角鋼（GB/T706-2008）40404 Q235-AF6米5管卡(帶墊圈及螺母)1-1/2” M6 35#鋼6套3/4” M5 35#鋼6套6防爆不銹鋼撓線管防爆標(biāo)志:dIIBT4NGd-401000 G1-1/2(M)-G1-1/2(FM32、)3根NGd-401000 G3/4(M)-G3/4(FM)3根7防爆密封接頭 防爆標(biāo)志:dIIBT4G1-1/2(內(nèi))3個(gè)G3/4(內(nèi))3個(gè)8防爆活接頭 防爆標(biāo)志:dIIBT4型號(hào)規(guī)格待定3個(gè)型號(hào)規(guī)格待定3個(gè)9防爆直通穿線盒 BCH-A防爆標(biāo)志:dBT4鋁合金 表面噴塑 G1-1/2 1個(gè)G3/41個(gè)10防爆彎通穿線盒 BCH-D 防爆標(biāo)志:dBT4鋁合金 表面噴塑G1-1/2 3個(gè)G3/43個(gè)11其他材料6.3主要應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范過(guò)程檢測(cè)和控制流程圖用圖形符號(hào)和文字代號(hào) GB 2625-1981石油化工自動(dòng)化儀表選型設(shè)計(jì)規(guī)范 SH 3005-1999石油化工儀表管道線路設(shè)計(jì)規(guī)范 SH/T 33、3019-2003石油化工儀表安裝設(shè)計(jì)規(guī)范 SH/T 3104-2000石油化工安全儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范 SH/T 3018-2003自動(dòng)化儀表工程施工及驗(yàn)收規(guī)范 GB 50093-2013石油化工儀表工程施工技術(shù)規(guī)程 SH/T 3521-20077 結(jié)構(gòu)部分7.1結(jié)構(gòu)部分設(shè)計(jì)內(nèi)容本項(xiàng)目新增三臺(tái)壓縮（余熱）再生吸附式干燥機(jī)（RSXY-1600），干燥機(jī)外部尺寸為長(zhǎng)寬高=450028003525，根據(jù)熱工專業(yè)提供的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)資料，為三臺(tái)干燥機(jī)和三臺(tái)換熱器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，并且將原有的空壓機(jī)后冷卻器、空壓機(jī)后汽水分離器以及部分管溝拆除，騰出空間安置換熱器和新增的干燥機(jī)。7.2基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要求遵守建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范34、（GB50007-2011）、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2012）、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-2010）、石油化工塔型設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（SH/T3030-2009）及符合國(guó)家相關(guān)設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范。使本設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)能很好地滿足換熱器和干燥機(jī)的運(yùn)行荷載要求，營(yíng)造出安全良好的工作環(huán)境，為空壓站創(chuàng)造優(yōu)良的經(jīng)濟(jì)效益。7.3主要應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50007-2011建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB 50009-2012混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50010-2010石油化工塔型設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 SH/T3030-20098投資估算8.1編制依據(jù)8.2工程估算本工程總投資 萬(wàn)35、元其中 工程費(fèi)為 萬(wàn)元 工程建設(shè)管理費(fèi) 萬(wàn)元臨時(shí)設(shè)施費(fèi) 萬(wàn)元方案編制費(fèi) 萬(wàn)元工程勘察和設(shè)計(jì)費(fèi) 萬(wàn)元工程建設(shè)監(jiān)理費(fèi) 萬(wàn)元設(shè)備采購(gòu)技術(shù)服務(wù)費(fèi) 萬(wàn)元基本預(yù)備費(fèi) 萬(wàn)元9 結(jié)論及建議9.1結(jié)論本項(xiàng)目改造后，干燥后的壓縮空氣壓力露點(diǎn)溫度達(dá)到-20以下，能夠滿足儀表風(fēng)的用氣要求，無(wú)需再單獨(dú)為儀表用風(fēng)設(shè)置干燥機(jī)。在現(xiàn)有的空壓站內(nèi)只需拆除原有的空壓機(jī)后冷卻器、空壓機(jī)后汽水分離器、冷凍式干燥機(jī)和組合式干燥機(jī)即可放置新的換熱器和壓縮（余熱）再生吸附式干燥機(jī)，無(wú)需擴(kuò)張用地。而且本項(xiàng)目改造完成后，新的壓縮（余熱）再生吸附式干燥機(jī)啟?？刂啤⑦\(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)等均傳送到DCS系統(tǒng)，方便日常操作和監(jiān)控。9.2建議1.本項(xiàng)目的建設(shè)建議采用壓縮（余熱）再生吸附式干燥機(jī)，此類(lèi)干燥機(jī)既能夠滿足露點(diǎn)溫度的要求，而且其再生耗氣量小，對(duì)空壓站成品氣體的輸出量影響小，有效地利用裝置富余的低壓蒸汽，提高了能源的利用效率。2. 本項(xiàng)目的建設(shè)過(guò)程應(yīng)加強(qiáng)各項(xiàng)管理，保證工程的質(zhì)量。