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[摘 要]设备是炼化企业进行生产的物质基础,现代化的石油化工企业,生产连续性强,自动化水平高,且具有高温、高压、易燃、易爆、易腐蚀、易中毒的特点。往复式压缩机在炼化装置中,应用范围广泛,作为工业领域中的重要装置,在许多特定的领域中,都需要气量调节和灵活控制。本文将重点讨论HydroCOM 压缩机气量无级调节系统的技术特点、维护、检修要点等。
[关键词]往复式压缩机 HydroCOM 检修要点
中图分类号:TH45 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)25-0362-01
1 往复式压缩机常见的气量调节方式
传统气量调节方法。1)旁通回流调节,排气管经由旁通管路和旁通阀门与进气管相连接,调节时只要开启旁通阀,部分排气便又回到进气管路中。这种调节方法比较灵活,而且简单易行,配上自动控制系统调节精度也比较高,但是因为多余气体的全部压缩功都损耗掉,所以经济性差,所以,这种方法适用于偶尔调节或调节幅度小的场合。2)逐级气量调节。根据进气阀被压开过程的长短,该方法分为全行程压开进气阀和部分行程压开进气阀两种方式。对于全行程压开进气阀调节,在吸气过程中,气体被吸入气缸,在压缩过程中,因为进气阀全开,吸入的气体又被全部推出气缸。假设某压缩机有一个一级双作用气缸,若只顶开活塞一侧的进气阀,气量降低50%,如果两侧同时顶开,则排气量为零,所以,该机可实现气量0,50%和100%三级调节。3)驱动机转速调节。转速调节即通过改变压缩机的转速来调节排气量。这种调节的优点是气量连续,功率消耗小,压缩机各级压力比保持不变,压缩机上不需设专门的调节机构等;但它仅仅广泛使用在驱动机为内燃机和汽轮机的压缩机上,如果驱动机为电动机,则需要配置变频器,由于大功率、高压变频器价格昂贵,而且需要大量的维护、维修工作,因此,目前在电动机驱动的往复式压缩机上很少采用该方法。4)余隙腔调节。在压缩机的气缸上,除固定余隙容积外,另外设有一定的空腔,调节时接入气缸工作腔,使余隙容积增大,容积系数减小,排气量降低,这就是余隙腔调节的工作原理。按照补助容积接入的方式不同,又分为连续的、分级的以及间断的调节,多用于大型工艺压缩机。5)HydroCOM气量无级调节系统。液压驱动、计算机控制的气阀,仅压缩实际需要的气量,最大限度的节约能源,投资回报快,(0% )10%-100%范围无级可调,高度集成的自动化系统,配合CCM软件可实现在线状态监控。比较上述调节方式可以看出,尽管压缩机气量调节的方法很多,但能够实现对大型往复式压缩机连续、经济、快捷、精确调节的方式并不多。旁通调节经济性差,转速调节可能影响压缩机的正常运行,可变余隙腔调节响应速度较慢,而且需要较多的人工干涉,而全行程压开进气阀又只能实现粗略的有级调节。
2 HydroCOM气量无级调节的优点
最大限度地节约能源,HydroCOM 遵循的控制理念:使压缩机仅仅对实际需要的气体
进行压缩,从而能够最大限度地节约能源。最宽广的无级可调的控制范围,HydroCOM 通过智能化的液压调节机构,快速、精确地控制压力和流量,理论上可以实现气量0%-100%无级调节。最高的动态特性,HydroCOM 执行机构内电磁阀的快速精确响应保证了压缩机负载可以在三个曲轴回转中从0%加载到100%。額外的状态监控,HydroCOM 系统不仅仅是一个控制系统,它同时也是一个监控平台。通过对压缩机气量调节系统和所有易损件进行监控,成为往复式压缩机的监护医生。
3 HydroCOM气量无级调节系统介绍
(1)HydroCOM的基本原理。只对实际需要的气量进行压缩,余下的气体在压缩行程的开始阶段,回流到进气腔内。
(2)HydroCOM的构成。单向阀、电磁阀、液压油缸、卸荷器、进气阀、液压油站。
4 HydroCOM气量无级调节系统的检修要点
(1)维护前的准备工作。在接到维修任务前需做如下准备工作:阅读维护说明书,检查确认需进行哪些维护工作,查阅维修工作所需零备件到货情况。
(2)维护内容。基于时间的维护,每8000-16000小时(最多两年)进行小维护,主要内容包括卸荷器、执行机构、液压油站、系统检查。每24000- 32000小时(最多五年)进行大维护,主要内容同上。1)执行机构密封室。重点对密封室的刮油环组、密封环组、卸荷杆等部件,进行检查、更换。检查密封室密封面的腐蚀情况,如有腐蚀痕迹,要更换整个密封室。更换密封室内的密封件,要注意避免污染,不要损坏温度传感器的连接插头。安装预装配好的密封组件步骤,首先安装密封环、依次安装上部密封组件、安装中部密封支承件、安装下部密封组件、拧紧刮油环组件。安装过程中注意密封组件与刮油环安装上的配合关系。2)卸荷器。卸荷器的维护,主要分为小维护和大维护,小维护(12000–16000小时),主要进行卸荷器目视检查、拆卸和清洁,卸荷器检查,如果需要,替换部分内部零件,进行更换维修,维护过程中要对卸荷器间隙和尺寸检查。主要更换项目包括卸荷杆、盖板、锁紧螺母、环组、导向套等,主要检查项目包括(若状况差则需更换或重新加工)挡圈、卸荷盖、片状弹簧、弹簧、环、卸荷器、防转销。大维护(24000–32000小时),主要进行目视检查、拆卸和清洁,卸荷器检查,更换相关零部件,同时完成卸荷器间隙和尺寸检查。主要更换项目包括卸荷杆、挡圈、卸荷盖、片状弹簧、盖板、弹簧、锁紧螺母、环盖、环、非金属环组、导向衬套、防转销等,主要检查项目包括(若状况差则需更换或重新加工)导向套、卸荷器。卸荷器的检查,卸荷盖和片状弹簧,如果盖板、卸荷盖和片状弹簧磨损很厉害(>0.5mm),
需要更换。卸荷叉和导向套,更换卸荷器导向套和环接触的部分,检查卸荷器叉脚尖的平面,
如有必要重新精加工或更换。卸荷器导向套的间隙,目测检查导向套的表面,如有磨损迹象则需要测量间隙。公差如下表: 3)液压油站。维护和检修,一般需更换部件包括高压油过滤滤芯、回油过滤滤芯、液压油等。在液压油站维护过程中,重点要注意液压油的选择和使用,一般建议使用规格型号润滑油,满足要求为矿物油,+40°C时粘度10cSt ~15cSt,闪电温度>= 185°C。
4.) HydroCOM 执行机构。在进行HydroCOM 系统执行机构更换时,进行如下步骤确认:1、确认HydroCOM 系统执行机构的地址码与原有替换下执行机构一致。首先拆下四个内六角长螺丝,分离电气室和阀室。拆装时请注意定位销的位置,以及确认电气室与需替换的执行机构位置保持一致。注意四个内六角长螺栓的螺栓长度不一致。2、确认HydroCOM 系统执行机构的进油口喷嘴与原有替换下执行机构一致。3、确认HydroCOM 系统执行机构的密封室与原有替换下执行机构一致。4、确认需要更换密封室内的密封件部件顺序和方向,详见步骤和注意事项见4.2.1。5、使用力矩扳手安装完执行机构后,确认进气阀顶杆距密封室上端面的深度在16~20mm 之间。
5 HydroCOM气量无级调节系统的日常巡检
(1)控制室的日常巡检。1)阀室外盖的温度(监测进气温度),观察每一级的进气温度是否正常;2)压缩机的气量控制压力,特别是级间压力是否正常;3)檢查液压油站温度、液位、压力。(2)压缩机现场。1)听压缩机气阀、执行机构的动作声音,主要检查阀盖上不要漏气;2)检查执行机构有无漏油现象;3)检查漏油收集灌的液位,一般情况下存在很少量的油。(3)液压油站。1、检查液压油站的液位;2、检查过滤器的指示器,包括进油过滤器和回油过滤器,绿色为正常,红色则需要更换;3、检查液压油管,进油管和回油管不要接反,特别是经过大修的设备。
结论:
在往复式压缩机HydroCOM气量无级调节系统应用和维护过程中,如何发挥好该系统的作用,做好日常维护性工作,重点要放在熟悉系统结构、原理、维护标准和要求等方面,摸索总结这类特殊设备的维修经验,最大限度的发挥系统调节功能,实现压缩机长周期运行。
参考文献
[1]孙炯明 《往复式压缩机技术问答》 中国石化出版社2005年9月
作者简介:马德友(1981-),男,黑龙江省哈尔滨市人,大学本科,工程师。
[关键词]往复式压缩机 HydroCOM 检修要点
中图分类号:TH45 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)25-0362-01
1 往复式压缩机常见的气量调节方式
传统气量调节方法。1)旁通回流调节,排气管经由旁通管路和旁通阀门与进气管相连接,调节时只要开启旁通阀,部分排气便又回到进气管路中。这种调节方法比较灵活,而且简单易行,配上自动控制系统调节精度也比较高,但是因为多余气体的全部压缩功都损耗掉,所以经济性差,所以,这种方法适用于偶尔调节或调节幅度小的场合。2)逐级气量调节。根据进气阀被压开过程的长短,该方法分为全行程压开进气阀和部分行程压开进气阀两种方式。对于全行程压开进气阀调节,在吸气过程中,气体被吸入气缸,在压缩过程中,因为进气阀全开,吸入的气体又被全部推出气缸。假设某压缩机有一个一级双作用气缸,若只顶开活塞一侧的进气阀,气量降低50%,如果两侧同时顶开,则排气量为零,所以,该机可实现气量0,50%和100%三级调节。3)驱动机转速调节。转速调节即通过改变压缩机的转速来调节排气量。这种调节的优点是气量连续,功率消耗小,压缩机各级压力比保持不变,压缩机上不需设专门的调节机构等;但它仅仅广泛使用在驱动机为内燃机和汽轮机的压缩机上,如果驱动机为电动机,则需要配置变频器,由于大功率、高压变频器价格昂贵,而且需要大量的维护、维修工作,因此,目前在电动机驱动的往复式压缩机上很少采用该方法。4)余隙腔调节。在压缩机的气缸上,除固定余隙容积外,另外设有一定的空腔,调节时接入气缸工作腔,使余隙容积增大,容积系数减小,排气量降低,这就是余隙腔调节的工作原理。按照补助容积接入的方式不同,又分为连续的、分级的以及间断的调节,多用于大型工艺压缩机。5)HydroCOM气量无级调节系统。液压驱动、计算机控制的气阀,仅压缩实际需要的气量,最大限度的节约能源,投资回报快,(0% )10%-100%范围无级可调,高度集成的自动化系统,配合CCM软件可实现在线状态监控。比较上述调节方式可以看出,尽管压缩机气量调节的方法很多,但能够实现对大型往复式压缩机连续、经济、快捷、精确调节的方式并不多。旁通调节经济性差,转速调节可能影响压缩机的正常运行,可变余隙腔调节响应速度较慢,而且需要较多的人工干涉,而全行程压开进气阀又只能实现粗略的有级调节。
2 HydroCOM气量无级调节的优点
最大限度地节约能源,HydroCOM 遵循的控制理念:使压缩机仅仅对实际需要的气体
进行压缩,从而能够最大限度地节约能源。最宽广的无级可调的控制范围,HydroCOM 通过智能化的液压调节机构,快速、精确地控制压力和流量,理论上可以实现气量0%-100%无级调节。最高的动态特性,HydroCOM 执行机构内电磁阀的快速精确响应保证了压缩机负载可以在三个曲轴回转中从0%加载到100%。額外的状态监控,HydroCOM 系统不仅仅是一个控制系统,它同时也是一个监控平台。通过对压缩机气量调节系统和所有易损件进行监控,成为往复式压缩机的监护医生。
3 HydroCOM气量无级调节系统介绍
(1)HydroCOM的基本原理。只对实际需要的气量进行压缩,余下的气体在压缩行程的开始阶段,回流到进气腔内。
(2)HydroCOM的构成。单向阀、电磁阀、液压油缸、卸荷器、进气阀、液压油站。
4 HydroCOM气量无级调节系统的检修要点
(1)维护前的准备工作。在接到维修任务前需做如下准备工作:阅读维护说明书,检查确认需进行哪些维护工作,查阅维修工作所需零备件到货情况。
(2)维护内容。基于时间的维护,每8000-16000小时(最多两年)进行小维护,主要内容包括卸荷器、执行机构、液压油站、系统检查。每24000- 32000小时(最多五年)进行大维护,主要内容同上。1)执行机构密封室。重点对密封室的刮油环组、密封环组、卸荷杆等部件,进行检查、更换。检查密封室密封面的腐蚀情况,如有腐蚀痕迹,要更换整个密封室。更换密封室内的密封件,要注意避免污染,不要损坏温度传感器的连接插头。安装预装配好的密封组件步骤,首先安装密封环、依次安装上部密封组件、安装中部密封支承件、安装下部密封组件、拧紧刮油环组件。安装过程中注意密封组件与刮油环安装上的配合关系。2)卸荷器。卸荷器的维护,主要分为小维护和大维护,小维护(12000–16000小时),主要进行卸荷器目视检查、拆卸和清洁,卸荷器检查,如果需要,替换部分内部零件,进行更换维修,维护过程中要对卸荷器间隙和尺寸检查。主要更换项目包括卸荷杆、盖板、锁紧螺母、环组、导向套等,主要检查项目包括(若状况差则需更换或重新加工)挡圈、卸荷盖、片状弹簧、弹簧、环、卸荷器、防转销。大维护(24000–32000小时),主要进行目视检查、拆卸和清洁,卸荷器检查,更换相关零部件,同时完成卸荷器间隙和尺寸检查。主要更换项目包括卸荷杆、挡圈、卸荷盖、片状弹簧、盖板、弹簧、锁紧螺母、环盖、环、非金属环组、导向衬套、防转销等,主要检查项目包括(若状况差则需更换或重新加工)导向套、卸荷器。卸荷器的检查,卸荷盖和片状弹簧,如果盖板、卸荷盖和片状弹簧磨损很厉害(>0.5mm),
需要更换。卸荷叉和导向套,更换卸荷器导向套和环接触的部分,检查卸荷器叉脚尖的平面,
如有必要重新精加工或更换。卸荷器导向套的间隙,目测检查导向套的表面,如有磨损迹象则需要测量间隙。公差如下表: 3)液压油站。维护和检修,一般需更换部件包括高压油过滤滤芯、回油过滤滤芯、液压油等。在液压油站维护过程中,重点要注意液压油的选择和使用,一般建议使用规格型号润滑油,满足要求为矿物油,+40°C时粘度10cSt ~15cSt,闪电温度>= 185°C。
4.) HydroCOM 执行机构。在进行HydroCOM 系统执行机构更换时,进行如下步骤确认:1、确认HydroCOM 系统执行机构的地址码与原有替换下执行机构一致。首先拆下四个内六角长螺丝,分离电气室和阀室。拆装时请注意定位销的位置,以及确认电气室与需替换的执行机构位置保持一致。注意四个内六角长螺栓的螺栓长度不一致。2、确认HydroCOM 系统执行机构的进油口喷嘴与原有替换下执行机构一致。3、确认HydroCOM 系统执行机构的密封室与原有替换下执行机构一致。4、确认需要更换密封室内的密封件部件顺序和方向,详见步骤和注意事项见4.2.1。5、使用力矩扳手安装完执行机构后,确认进气阀顶杆距密封室上端面的深度在16~20mm 之间。
5 HydroCOM气量无级调节系统的日常巡检
(1)控制室的日常巡检。1)阀室外盖的温度(监测进气温度),观察每一级的进气温度是否正常;2)压缩机的气量控制压力,特别是级间压力是否正常;3)檢查液压油站温度、液位、压力。(2)压缩机现场。1)听压缩机气阀、执行机构的动作声音,主要检查阀盖上不要漏气;2)检查执行机构有无漏油现象;3)检查漏油收集灌的液位,一般情况下存在很少量的油。(3)液压油站。1、检查液压油站的液位;2、检查过滤器的指示器,包括进油过滤器和回油过滤器,绿色为正常,红色则需要更换;3、检查液压油管,进油管和回油管不要接反,特别是经过大修的设备。
结论:
在往复式压缩机HydroCOM气量无级调节系统应用和维护过程中,如何发挥好该系统的作用,做好日常维护性工作,重点要放在熟悉系统结构、原理、维护标准和要求等方面,摸索总结这类特殊设备的维修经验,最大限度的发挥系统调节功能,实现压缩机长周期运行。
参考文献
[1]孙炯明 《往复式压缩机技术问答》 中国石化出版社2005年9月
作者简介:马德友(1981-),男,黑龙江省哈尔滨市人,大学本科,工程师。