一、产品概述
目前液氨水溶液制备系统都是固定安装在使用的工厂车间内，安装整个系统之前，首先必须建一座与生产相匹配的液氨储存站，但建站手续非常复杂，造价太高。建站之前先进行整个生产系统的设计，必须由化工设计院或具有设计资质的部门设计，其次根据工艺设计来采购所需要的设备，其中包括：泵类、冷却系统、仪表类、制备器、气化器等。设备及配件采购完成后，须由专业的特种设备压力管道资质单位进行安装，之后由建设单位所在地的技术监督局进行检验，最后经过调试才能投入正常生产。
我公司开发设计制造的液氨水溶液制备总成，是根据我们多年的液氨站建站和液氨水溶液制备系统的工程安装，一直在寻求探索的一种极其简便的设备，到达现场安装完毕后即能投入生产。
通过两年多的实践和用户的反馈意见，我们把如何快速制取液氨水溶液；如何快速气化液氨；如何快速使气氨与软化水结合放在研究的首位。不断更新完善，随后又增加了仪表计量和自动化控制，更加智能化、合理化，又增加冷却循环，完成了整体设备的设计与制造，即液氨水溶液制备总成。设备采用集装箱式设计,体积小、易于安装和移动；采用304不锈钢作为整套设备主要材质，抗腐蚀、耐老化；集汽化液氨、制备氨水、降温冷却为一体，高效节能。
二、产品特点
自动化（根据客户需求定制）：
◆自动化控制一键启动。
◆泄露自动报警，故障自动停车(根据客户需求安装)
简单化：
◆无须建立液氨储备站。
◆无须加热汽化液氨。
◆体积小节约用地。
◆可移动，方便搬迁或销售。
◆到达现场即可使用，即开即停。
◆整体撬装式液氨水溶液制备总成
高效化：
◆不易结垢、耐腐蚀，高效换热率。
◆生产过程中产生的热量充分利用。
◆主要测控点均采用进口仪器仪表。
◆内部结构全部采用亮光不锈钢。
三、工作原理
(1)打开软水泵、控制阀F1、将软化水从软化水水箱输送到氨水反应器中，确保软化水在整个设备中循环正常后，缓慢打开控制阀F2，将液氨从液氨储罐输送到板式换热器1、板式换热器2、氨水反应器中，液氨与软水在氨水反应器中进行氨水生成反应；
(2)由于生成氨水放热，汽化液氨吸热，当氨水、液氨与冷却水经过板式换热器2时，汽化液氨的同时降低了氨水的温度，氨水经过板式换热器1时再次降温后通过温度密度控制器到达氨水储槽中进行储存,温度密度控制器还会根据氨水密度控制氨水泵的工作，保证生成的氨水浓度达标；
(3)氨水进入氨水储槽后难免会产生废气，废气从氨水储槽的顶部废气管路进入尾气吸收器中，同时打开控制阀F3，软化水在软化水水泵的作用下从尾气吸收器的顶部进入，这样软化水在下落的过程中会对废气进行吸附，然后进入软化水水箱中回用；
(4)由于液氨与软水在氨水反应器中进行反应的过程中会释放大量的热，因此在液氨与软水进行反应的过程中，打开循环水泵、控制阀F4，循环水泵将冷却塔中的循环水抽出，使循环水经板式换热器2进入冷却塔中进行冷却，这样循环水在流经板式换热器2时，循环水会吸走板式换热器中的热量，又因为板式换热器与氨水反应器相连，从而降低氨水反应器中的温度，从而保证了氨水反应器中的反应温度维持在设定的范围内。
(5)在生产过程中，蓄水池中的自来水通过管路进入水处理器中，水处理器将自来水处理成软化水，再通过软化水管路进入软化水箱中，对软水箱中的软水进行补充；蓄水池中的自来水通过管路进入冷却塔，对冷却塔中的循环水进行补充；
本产品主要是使气氨和软化水相结合来制备液氨水溶液。化学反应方程式为：NH3+H2O=NH3·H2O+Q
此反应为放热反应，每一吨液氨溶于水中放出3000000千卡/吨的热量。从反应方程式可以分析出：
①放热反应参加反应的水的温度低，有利于生成氨水；
②体积缩小反应：提高压力有利于生成氨水；
③由于氨水是强碱性要求水为化学软水最好，以防反应过程中由于钙离子、镁离子的存在，在60℃左右形成结垢堵塞管道或设备。
四、工作条件
项目 | 氨水制备器 | 软化水处理 | 冷却塔 | 卧式离心泵 |
工 作 条 件 | 工作压力 | ≤1.6Mpa | 0.2～0.6Mpa | 0.1Mpa | 最高≤1.6Mpa |
工作温度℃ | -10～60℃ | 5～50℃ | 0～60℃ | ≤80℃ |
工作电源V | ———— | AC100～240V 50～60HZ | 380V/50HZ | 380V/50HZ |
环 境 要 求 | 环境温度℃ | -10～40℃ | 5～50℃ | -10～40℃ | ＜40℃ |
相对湿度 | ———— | ≤95%（25℃时） | ≤95% | ≤95% |
介质要 求 | 浊度 | ———— | ＜5FTU | ＜50FTU | ———— |
硬度mmol/L | ＜0.03mmol/L | 一级钠＜6.5 二级钠＜10 | ＜200mg/L | ———— |
游离氯mg/L | ———— | ＜0.1mg/L | ＜200mg/L | ———— |
含铁量mg/L | ———— | ＜0.3mg/L | ＜1.0mg/L | ———— |
耗氧量mg/L | ———— | ＜2mg/L(O2) | ———— | ———— |
PH值（25℃） | ≥7 | ≥7 | 6～8 | 6～9 |
所输送的介质中固体颗粒体积含量不超过单位体积的0.1%，粒度＜0.2mm。
当水处理设备进水浊度大于使用条件时，应在控制阀进水端加装过滤器。
当进水硬度大于使用条件时，原水硬度超过要求时，出水硬度将难以达到用水要求（＜0.03mmol/L）应该采用二级软化。
当水处理设备进水压力大于0.6Mpa，须在进口端安装减压阀；进水压力＜0.2Mpa，应在进水端安装增压泵
五、型号说明
TK 10T- 20 AT（MT）
型号与配置 |
产品型号 | TK5T-20 | TK10T-20 | TK15T-20 | TK20T-20 |
主 要 配 置 | 氨水制备器 | 69.563㎡ | 92.751㎡ | 115.938㎡ | 139.126㎡ |
软化水处理器 | 5T | 10T | 15T | 20T |
软化水水箱 | 3m³ | 6m³ | 6m³ | 6m³ |
尾气吸收器 | DN45×1000 | DN50×1200 | DN65×1500 | DN80×2000 |
冷却塔 | GLT-40 | GLT-50 | GLT-80 | GLT-100 |
软化水泵 | ISW40-200A | ISW50-250C | ISW50-200 | ISW50-200(I) |
氨水泵 | ISW40-200A | ISW50-250C | ISW50-200 | ISW50-200(I) |
装车泵 | ISW50-200B | ISW50-200B | ISW50-125(I) | ISW50-125(I) |
循环水泵 | ISW80-100 | ISW80-100 | ISW80-100(I)A | ISW80-100(I)A |
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六、结构说明
序号 | 名称 | 结构说明 |
1 | 集装箱框架 | 采用标准集装箱设计规格，主要用于固定设备元件，方便设备整体吊装、移动和运输。 |
2 | 软化水处理器 | 主要为了去除水中的钙镁离子、活化水质，杀菌灭藻，防止结垢。避免在制备器中结垢降低换热效果堵塞板束通道。 |
3 | 软化水缓冲水箱 | 主要用于储备软化水处理器处理过的软化水。采用304不锈钢既美观又实用。 |
4 | 尾气吸收器 | 主要用于回收氨水储槽中的废气，经过软化水吸附到软化水水箱重新再利用。 |
5 | 配电箱 | 主要用于管理电路停、送电，方便检修电路。具有过载、短路、欠压、缺相、漏电等保护功能。 |
6 | 软化水泵 | 主要用于将软化水水箱中的软化水输送至制备器中，采用卧式离心泵，故障率低、运行平稳、噪音低、占地更省。 |
7 | 氨水泵 | 主要用于将制备好的氨水输送至液氨储罐中，采用卧式离心泵，故障率低、运行平稳、噪音低、占地更省。 |
8 | 装车泵 | 主要用于将氨水储罐中的氨水输送至槽车中，采用卧式离心泵，故障率低、运行平稳、噪音低、占地更省。 |
9 | 循环水泵 | 主要用于将冷却塔中的冷却水输送至制备器中，采用卧式离心泵，故障率低、运行平稳、噪音低、占地更省。 |
10 | 液氨水溶液制备器 | 集混合器、制备器、换热器为一体达到汽化液氨、制备氨水、冷却氨水，具有高效节能省地等特点。 |
11 | 冷却塔 | 主要用于降低循环水温度散，热采用新型圆形冷却塔降温效果良好、节能、耐用、省地。 |
七、技术参数
项目 | 技术参数 |
规格型号 | TK5T-20 | TK10T-20 | TK15T-20 | TK20T-20 |
设备产量 | 5T/h | 10T/h | 15T/h | 20T/h |
供电电源 | 380V/50Hz | 380V/50Hz | 380V/50Hz | 380V/50Hz |
电机功率 | 软化水泵 | 3KW | 5.5KW | 5.5KW | 7.5KW |
氨水泵 | 3KW | 5.5KW | 5.5KW | 7.5KW |
装车泵 | 3KW | 3KW | 3KW | 3KW |
冷却水泵 | 3KW | 3KW | 4KW | 4KW |
冷却塔风机 | 0.75KW | 1.5KW | 4KW | 4KW |
工作温度 | 液氨 | -33.5～10℃ | -33.5～10℃ | -33.5～10℃ | -33.5～10℃ |
氨水 | 15～30℃ | 15～30℃ | 15～30℃ | 15～30℃ |
软化水 | 常温 | 常温 | 常温 | 常温 |
冷却水 | 35～60℃ | 35～60℃ | 35～60℃ | 35～60℃ |
工作压力 | 液氨 | 2.5Mpa | 2.5Mpa | 2.5Mpa | 2.5Mpa |
氨水 | 1.6Mpa | 1.6Mpa | 1.6Mpa | 1.6Mpa |
软化水 | 1.6Mpa | 1.6Mpa | 1.6Mpa | 1.6Mpa |
冷却水 | 0.1MPa | 0.1MPa | 0.1MPa | 0.1MPa |
外形尺寸 | 9087×2438×2438mm | 12192×2438×2438mm | 12192×2438×2438mm | 12192×2438×2438mm |
设备重量 | ≥3704kg | ≥4946kg | ≥5212kg | ≥5443kg |
八、操作程序
设备开机：
1、（首次开机）开启软化水制备器运行30分钟制备软化水待用，冷却塔补水至集水盘水位线处。
2、开启软化水泵运行≥10秒钟，使软化水充满整个设备，确保软化水正常运行。
3、开启冷却循环系统，确保冷却循环正常运行。
4、逐步开启液氨阀门，每半圈为一次。
5、待反应稳定后在氨水出口进行浓度测量（或观察现场浓度仪指示数据）调节软化水或液氨的流量直至达到所需浓度和产量。
4、在开车前30分钟内密切关注压力温度、浓度及流量等，仪表确认设备运行正常。
5、在设备生产过程中，必须有经过专业培训的人员留守，执证上岗，发现有紧急情况，立即关闭液氨阀门，避免事故发生。
设备关机：
1、首先关闭液氨进口阀门。
2、液氨进口阀门关闭3分钟后，关闭软化水泵及软化水设备。
3、关闭冷却系统。
4、切断总电源，关闭所有阀门
九、调试记录
出厂调试项目：
1、试压调试记录
2、软化水流量调试记录
3、液氨流量调试记录
4、蒸发量调试记录
5、成品生产调试记录
6、软化水化验记录
7、氨水浓度检验记录
TK 型调试：
1、调试前关闭所有阀门，电源；
2、通水量： kg/h，用泵出口阀门控制（装水表） kg/min， kg/5min(放掉)；
3、通入液氨 kg/h,用吊称电子磅称式流量计进行计量 kg/min (自燃气化)， kg/5min；
4、同时进行10分钟后，测量氨水浓度及氨水温度；
5、30分钟后检查气化量是否充分，测量浓度；
6、60分钟后检查气化量是否充分，测量浓度；
7、氨水进入氨水罐，全程调试无氨味。
附：调试记录表
液氨水溶液制备总成出厂调试记录表
出厂编号： 型号： 调试日期：
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
时间（min） | 10 | 20 | 30 | 30 |
实际值/理论值 | 理论 | 实际 | 理论 | 实际 | 理论 | 实际 | 理论 | 实际 |
软 化 水 进 口 | 流量kg/h |
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压力MPa |
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温度℃ |
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液 氨 进 口 | 流量kg/h |
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压力MPa |
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温度℃ |
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冷 却 水 | 进口温度 |
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出口温度 |
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氨 水 浓 度 | 流量kg/h |
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浓度% |
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温度℃ |
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设备调试： 电气调试： 自控调试： |
十、出厂检验
液氨水溶液制备总成出厂检验
出厂编号： 型号：
检验项目 | 检验标准 | 检验结果 | 备注 |
设备启停状态检验 | 设备开机、关机正常 | □合格 □不合格 |
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阀门仪表状态检验 | 阀门、仪表能正常工作，附带合格证 | □合格 □不合格 |
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控 制 箱 检 验 | 按钮开关灯 | 指示灯、按钮开关能正常工作 | □合格 □不合格 |
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保护功能 | 具有人身保护、接地保护、漏电保护等功能 | □合格 □不合格 |
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预警功能 | 液氨泄露报警器能正常工作 | □合格 □不合格 |
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自动化控制 | 自动化控制、温度密度控制器、电磁阀等能正常工作 | □合格 □不合格 |
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附 属 设 备 检 验 | 卧式离心泵 | 卧式离心泵流量、扬程、转速、功率正常，附带合格证 | □合格 □不合格 |
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水处理设备 | 水处理设备工作、反洗、吸盐、慢冲洗、快冲洗正常，附带合格证 | □合格 □不合格 |
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冷却塔 | 冷却塔散水系统、散热系统、传动系统正常，附带合格证 | □合格 □不合格 |
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设 备 外 观 检 验 | 外观尺寸 | 设备外观应设计合理结构紧凑美观，符合图纸要求 | □合格 □不合格 |
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喷漆涂层 | 设备喷漆、涂层均匀牢固无划痕 | □合格 □不合格 |
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焊缝 | 焊缝平整，连接处表面光滑严密 | □合格 □不合格 |
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设备附件检验 | 设备附带说明书、合格证、铭牌、资料、随机附件。 | □合格 □不合格 |
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检验结论 |
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检验： 审核： 检验日期： |
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十一、出厂清单
出厂清单 |
序号 | 设备、附属设备名称 | 数量 | 说明书 | 合格证 | 备注 |
1 | 液氨水溶液制备总成 | 1台 | 1份 | 1份 |
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2 | 软化水水处理设备 | 2台 | 1份 | 1份 |
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3 | 冷却塔 | 1台 | 1份 | 1份 |
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4 | 卧式离心泵 | 4台 | 1份 | 1份 |
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5 |
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6 |
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随机附件 |
序号 | 名称 | 规格 | 数量 | 备注 |
1 | 灭火器 |
| 2支 |
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2 | 液氨防毒面罩 |
| 2套 |
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3 | 量杯 |
| 1支 |
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4 | 温密计 |
| 1支 |
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5 | 浓密度对照表 |
| 1份 |
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6 | 吊装环 |
| 4个 |
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十二、保养维护
设备 | 序号 | 保养项目 | 周期 |
卧 式 离 心 泵 | 1 | 检查卧式管道离心泵管路及结合处有无松动现象。用手转动卧式管道离心泵，试看卧式管道离心泵是否灵活。 | 每月一次 |
2 | 检查轴承体内轴承润滑机油，观察油位是否在油标的中心线处，润滑油应及时更换或补充。 | 每月一次 |
3 | 泵进行长期运行后，由于机械磨损，是机组噪音及振动增大时，应停车检查，必要时可更换易损零件及轴承。 | 每年一次 |
4 | 定期检查输入的电压电流是否稳定，防止电控装置烧损。电控装置外部应安装密封罩，防止受潮和浸水。 | 每月一次 |
软 化 水 水 处 理 设 备 | 5 | 定期向盐箱内加固体颗粒食盐，必须保证盐箱内食盐溶液处于过饱和状态。加盐时要注意不要将固体颗粒食盐撒入到盐井内，防止在盐阀上结生盐桥，堵塞吸盐管路。 | 每周一次 |
6 | 由于固体颗粒食盐中含有一定量的杂质，大量的杂质会沉积在盐箱底部，堵塞盐阀，所以要定期清理盐箱底部的杂质。打开盐箱底部的排污阀，用清水冲洗。 | 每月一次 |
7 | 拆卸软化水处理器，清理上下布水器及石英砂垫层内的杂质，并检查树脂的损耗量和交换能力，更换老化严重的树脂，对于铁中毒的树脂可用盐酸溶液进行复苏。 | 每年一次 |
8 | 定期检查自来水质，水内不能有太多泥沙等杂质，否则会缩短控制阀寿命；水不能被污染，特别是铁离子不能进入树脂罐内，因为树脂遇到铁离子会出现中毒现象。 | 每周一次 |
9 | 软化水设备在长期停用前，应对树脂进行一次充分再生，将树脂转换成钠型进行湿法保养。 | 每年一次 |
10 | 夏季停用时，每月应至少对软水器进行一次冲洗，防止交换罐内滋生微生物而使树脂发霉，结块。如果发现树脂发霉，可进行灭菌处理。 | 每月一次 |
11 | 冬季停用应做好防冻措施，防止树脂内水分因冻结造成树脂胀裂破碎，可以把树脂储存于食盐水溶液中，食盐水的浓度要根据气温条件进行配制。 | 每年一次 |
冷 却 塔 | 12 | 定期对冷却塔入风网片、过滤网、填料表面、集水盆等清洗圬垢及青苔，定期检查冷却塔所有紧固件是否有松动现象，锁紧松动紧固件。 | 每月一次 |
13 | 定期给洒水系统清除污垢，调整洒水系统其平衡度，定期给予旋转器加油
及更换轴承，如旋转器损坏，更换旋转器。 | 每月一次 |
14 | 定期检查冷却塔风机上是否有泥土或水垢的积聚，如有将泥土及水垢小心地清除，以维护风机的平衡。 | 每周一次 |
15 | 定期检查冷却塔皮带的松紧程度并精确调整电机皮带到最佳位置，力求延长皮带使用寿命;如皮带损坏，更换皮带。 | 每月一次 |
16 | 冬季运行期之前要对防冻用的连通管、闸门，防冻配水槽、喷嘴等设施进行检查、试水，防止零下10℃会出现冰冻现象。 | 每年一次 |
十三、故障排除
设备 | 序号 | 故障现象 | 原因分析 | 排除方法 |
卧 式 离 心 泵 | 1 | 水泵不吸水压力表指针跳动 | 1)进口水量不够用 2)管或仪表漏气 | 1)增大泵吸水量 2)拧紧或堵塞漏气处 |
2 | 水泵振动 | 泵轴与电机轴不对中 轴瓦轴承烧坏 泵内部发生摩擦 4)泵吸入压力低发生汽蚀 | 1)调整泵与电机轴对中 2)修复或更换轴瓦轴承 3)拆泵检查并消除摩擦 4)提供泵吸入压力或降低输出流量 |
软 化 水 水 处 理 设 备 | 3 | 不能再生 | 1)供电电源发生过中断 2)定时器损坏 | 1)确保持续的电源供应 2)更换定时器 |
4 | 设备出硬水 | 1)旁通阀打开 2)盐箱盐用尽 3)射流器滤网堵塞 4)盐箱注水不足 5)布水器管泄露 6)内部阀门泄露 | 1)关紧旁通阀 2)往盐箱加盐保持盐量比水量多 3)清理滤网 4)检查盐箱注水时间，清洗吸盐管路 5)检查布水器管O型环及布水管定位销 6)更换密封隔离环或活塞 |
5 | 水压下降 | 1)到软水器管路被铁屑堵塞 2)软水器头内部管路被铁屑堵塞 | 1)清理管路 2)清理控制头内部管路增加再生频率 |
6 | 排污管出树脂 | 1)水中含气 2)排污流量选择过大 | 1)加装排气装置 2)检查排污限流器选型是否正确 |
7 | 树脂中毒 | 进水含铁 | 检查反洗、吸盐，增加再生频率 |
8 | 盐箱注水过多 | 1)排污限流堵塞 2)射流器管路堵塞 3)定时器不转 4)吸盐阀、吸盐限流中有异物 5)盐箱注水时断过电 | 1)检查排污通道 2)清洗射流器及滤网 3)更换定时器 4)更换吸盐阀座并清洗吸盐阀吸盐限流 5)检查电源 |
9 | 不吸盐 | 1)吸盐限流堵塞 2)射流器、射流过滤器堵塞 3)自来水入水压力过低 4)控制阀内部泄露 | 1)清洗吸盐限流 2)清洗射流器、射流过滤器 3)提高入水压力 4)更换密封圈、隔离圈、活塞总成 |
10 | 控制循环不停 | 微动开关损坏或短路 | 检查开关或定时器 |
11 | 排污不停 | 1)程序设定不正确 2)控制阀有异物 3)阀内部泄露 | 1)检查定时器程序和控制位置调整线路 2)拆下控制器总成检查各阀门孔道 3)更换密封圈及活塞总成 |
设备 | 序号 | 故障现象 | 原因分析 | 排除方法 |
冷 却 塔 | 12 | 冷却水升温 | 1)循环水量过多 2)风量不匀、不足 3)产生空气再循环 4)散热材阻塞 5)喷水管阻塞 | 1)调节水量至设计标准 2)调整风扇角度 3)改善通风环境 4)清除散热材阻塞面积 5)清除污类垢及藻类 |
13 | 冷却水过多 | 1)喷水管、滤水网堵塞 2)水位过低 3)循环水泵选择不当 | 1)清洗喷水管、滤水网 2)调整浮球阀 3)更换与计水量相符的水泵 |
14 | 噪音和振动 | 1)风扇叶片触到风筒内壁 2)风扇安装不当不平衡 3)减速机内润滑油过少 4)轴承故障 | 1)调整风扇长度 2)重新安装风扇校正风扇角度 3)补充油量至规定油面 4)更换轴承或轴承封 |
15 | 马达超载 | 1)电压过低 2)风扇角度不适当或风量过大 | 1)检查电源并调节器整 2)调整风扇角度 |
16 | 水滴过量飞溅 | 1)喷水管回水过快 2)散热材阻塞 3)挡水器失效 4)循环水量过多 | 1)调整喷水管角度 2)清理散热材 3)重新更换挡水器 4)减少循环水量 |
液 氨 水 溶 液 制 备 器 | 17 | 焊缝开裂外漏 | 1)焊缝形状存在不同程度的缺陷 2)焊接应力的分布不均匀 3)进口压力过大 4)焊缝被液氨或冷却水腐蚀 | 1)对有缺陷的焊缝进行补焊 2)调紧夹板拉杆 3)降低入口压力 4)对被腐蚀的焊缝进行补焊 |
18 | 板束积垢或 堵塞通道 | 1)软化水处理设备故障出硬水 2)冷却水中杂质形成积垢 3)冷却水不洁净含杂质 | 1)检查维修软化水处理设备 2)定期清洗金属表面的积垢 3)定期检修冷却水过滤系统 |
19 | 板束腐蚀穿孔串液 | 1)液氨会构成的板片和焊缝腐蚀 2)冷却水中会对板片和焊缝腐蚀 3)进口压力过大 | 1)保证最小流速减少滞留现象 2)减少滞留现象，定期对管道进行清洗 3)降低入口压力 |
20 | 喷淋棒堵塞 | 1)常年运行喷淋棒中形成积垢 2)软化水中含有杂质 | 1)定期对喷淋棒进行清洗 2)定期检修软化水设备 |
