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[工业]一网打尽,带你认识大型往复式压缩机 [复制链接]

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— 本帖被 青柠 设置为精华,作者+3000M币+5专家(2018-08-24) —
机泵是石化行业主要的动设备,简单而具体点可以说,机,指的是压缩机,泵,指的是离心泵。前面发了两个帖子:带你走近石化行业机修——维修一台250AYIII-150型柴油离心泵|http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=2452328、戴上安全帽跟我走!带你认识大型离心压缩机|http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=2469123,机和泵你都初步认识了,现在再发一帖,带你认识压缩机里一个重要派系---往复式压缩机。


先秀一下俺们装置的压缩机房,还算壮观吧:




镜头太小,装不下这个机房,猜下这个机房有多少台压缩机,六台!我不说机房占地面积有多大,只看其中一台正在检修的压缩机,与检修工人比对一下,就知一台压缩机大概有多大,也就知道机房大概有多大了:
几个人侍候拆一个压缩气缸的缸盖:



用的是这种预设在机房顶的吊车——天车:















往复式压缩机,就是通过气缸活塞的往复运动对气体介质进行压缩提高其压力以适应炼油化工的高压工艺要求的一种压缩机。原理很简单,重点从操作方面,也就是调节机构来穿插介绍一下。往复压缩的气量调节方法主要有:旁路调节法、气阀调节法、余隙调节法及无级调节法。幸运的是,本人所在单位的几台往复压缩,居然涵盖了这几种调节方法。来吧,一网打尽认识一下这些压缩机们。
介绍调节机构之前,还是先来认识一下往复压缩机结构原理及辅助系统。压缩机是由电机带动的,就从电机看起吧:




这是其中一台压缩机的驱动电机,使用6000V高压,功率3700KW。3700KW是什么概念,一小时用3700度电,而我们家庭一个月一般才几百度电。这么大台电机带动的压缩机,人工盘车是盘不动的,必须用电动或气动盘车机构。这是一台正在检修的压缩机,拆开了对轮罩,所以能比较清楚地看到盘车机构。

这是个电动盘车机构,盘车机构是齿轮啮合的,小齿轮是由更小的电机带动的原动轮,盘车时,通过盘车手柄把小齿轮啮合到大齿轮(也就是压缩机的对轮),启动小电机(这里叫盘车电机)进行盘车:




盘车手柄有多大?看一下俺们的坛子名片与它比较:






从另一面看,可看到压缩机主轴上喷涂了黄绿双色的半周盘车标识:




压缩机是往复运动的,简单地说,是通过曲轴箱里的曲轴、联杆、大小头和十字头滑道将电机的旋转运动转变成往复运动的,就象自行车的脚蹬子,只不过脚蹬子带动的链条,而曲轴带动的是气缸活塞杆。
下面这台就是因为气缸填料函泄漏而拆修的压缩机曲轴箱和十字头滑道等:








活塞在气缸中往复运动之所以能对气体进行压缩,还在于有了这些气阀的作用,吸气阀在吸气时打开,压缩时关闭;而排气阀刚好相反,吸气时关闭,压缩到一定压力时打开:







这么大型的机组,润滑系统的重要性是不言而喻的,以致于将润滑油压正常如否纳入开停机联锁,也就是当油压达到一定值后,才允许开机;而当油压降到一定值后,便联锁自动停机,但是这些油压测量极易产生假信号,便设置了这种三取二的信号取样方式,即有三个油压测量点,只有当中两个同时达到联锁值才触发联锁:




油压达0.25MPa才允许开机:




油压跌至0.1MPa时便联锁停机:




当然,为了机组的安全运行,远不止这些,这是现场的监控仪表盘,上面显示了压缩各级的进出口温度、压力及气阀负荷大小等:




这些压缩机都是用于压缩氢气的,出口压力最高达200公斤,氢气是易燃易爆的,所以一旦泄漏,后果不堪设想,所以现场也设置了可燃气漏泄检测仪:




上述这些参数、仪表均有通过信号线输送中控室,可以且必须实行远程监控。
润滑油系统中的注油润滑系统,通过注油器将润滑油注入到高压机械摩擦部位进行润滑:


这是曲轴箱润滑油系统,润滑油系统都是将润滑油进行冷却过滤后循环使用的,在前面介绍离心压缩机时就较详细地讲述过润滑油流程,这里再简单看看:




这种润滑系统设置有辅助油泵,当油压异常或正常停机时,油压跌到低报值后,辅助油泵会自启动(当然前提是设置在自动状态),所以不须设置高位油罐来维持停机时惰走(事实上,机组停运后还有相当长的时间曲轴箱等的温度才降到安全温度,所以还要保持润滑系统正常运行)。
但是冷却要求高的个别机组冷却系统却设置了类似高位油罐的储水缓冲罐,而且用于冷却的无盐水本身还要用循环冷却水来冷却。这是其中一个机组的冷却水冷却循环水站:




图片受限,楼下继续。













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只看该作者 1楼 发表于: 08-22

这种循环水站采用干净的无盐水作冷却水,可防止设备结垢,一般用在要求较高的填料部位。

这是电机冷却水(冷却水管均涂刷绿色):

工业压缩机都是采用多级压缩以获得高的压力,经过压缩的介质温度会升高,进入下一级压缩前要进行冷却以提高压缩效率,这是级间冷却器,直接采用厂统一供给的管网循环水冷却:

机组之间的级间冷却水可采用串并联等多种流程,以节约冷却水用量,因机组多是互为备用,备用时级间冷却水只起到提供冷却水通路而已:

这是润滑油站冷却水:

这是压缩缸本体冷却水,这里的冷却水要求较高,其中的填料就是采用前面的无盐水冷却,当然也可以灵活切换到循环水冷却:

因采用的是多级压缩,每级进出口均设有缓冲罐:

级间除了降温还要分液,否则这些液体带进气缸,因为液体的不可压缩性,后果不堪设想。将冷凝下来的积液及时排出系统,就靠每级均设有分液罐:

为了防止万一压力超高,每级也设置有安全阀,当压力异常超高至安全阀的整定起跳压力时,安全阀便起跳将压力泄至安全范围,但安全阀一旦起跳,将被定性为事故—— 不理解什么叫安全阀?想想你家煮饭的高压锅:

一台压缩机的辅助系统及安全附件远不只这些,这里只是以偏概全地简单介绍一下,为以下要重点介绍的压缩机调节方法作一入门性了解。下面重点了,一网打尽介绍压缩的调节方案。往复压缩的气量调节方法主要有:旁路调节法、气阀调节法、余隙调节法及无级调节法。

一、旁路调节法

往复压缩机是出口压力是由出口系统决定的,不能采用象离心泵那样的出口限流的方式来调节流量,否则出口压力会波动很大,最常用的是采用每级加旁路回流的方式来调节流量,从一级出口回到一级入口的回流调节阀叫一回一,从二级出口回流到二级入口的叫二回二,如此类推:

这种调节方法简单方便,一般用于正常运转时的微调,可用于提降负荷,更主要的是用来调节各级压缩比,使机组各级气缸作功均衡,保护机组长周期运行。这是操作工的主要调节方式。

二、气阀调节法

气阀调节法就是通过启停进气阀来调节机组负荷,当全部气阀都启用时是满负荷,一半气阀启用时则为半负荷,通过不同数量组合可实现一定范围的有级调节。而启停气阀(即使气阀是否参与作功)则是靠连在进气阀上的这根风管起作用的:

用净化风作动力来推动进气阀阀片离开阀座(这时时气阀是不作功的),当风管有压力时,这个小不点被推下,阀片离开阀座,气阀不作功当风管无压力时,这个小不点弹起(现在就是弹起状态)阀片是复位作功的:

而风管的压力是靠这个手柄来切换的,所以叫负荷手柄,这一整套就构成了气阀负荷调节机构

这种方式叫给气卸荷(我们还有给气加荷的,太厉害了,我们不仅涵盖了压缩机各种调节方式,还涵盖了气阀调节方式)。

要较深入理解这种调节方式,还是看一个气阀的拆解,这是一个排气阀,没有负荷调节机构,但不影响我们对气阀原理的理解:

检修工人在拆排气阀,排气阀是安装在气缸底部的,而且没有负荷调节机构,相对简单:

图片受限,楼下继续。

[ 此帖被mmdhj在2018-08-24 13:48重新编辑 ]
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只看该作者 2楼 发表于: 08-22
回 mmdhj 的帖子

这是拆出来的排气阀:

这是排气阀片::

排气阀拆解集体照:

这是它的结构图:

阀片在弹簧和气缸内压力的共同作用下启闭,使气体介质进入(吸气阀)和排出(排气阀),而有负荷调节机构的吸气阀则还要受负荷风管优先驱动。

阀片由于高频启闭,加上介质如果不干净,极易磨损泄漏,这样会造成气阀串气,提不上负荷,这是维修工把拆出的气阀进行试漏:

注意;这样试漏不能用水而应使用与压缩介质同系的流体,否则会造成回装后的气阀锈蚀而加剧泄漏,当然,如果已经准备换新阀不打算回装的可以用水简单方便的一试。

这是准备换上的新阀:

换新阀前把旧阀体清理:

新阀换上后进行氮气充压气密:

这种气阀负荷调节法,只是对负荷的一种粗调,在正常运转中调节会引起工况较大幅度的变化,所以一般是在机组启动时就设定或者作为启动时观察级运行正常与否的手段,所以这种调节方式较少采用。但却是后来发展的无级调节的基础(见下文所述),所以理解这种调节方式还是有意义的。

三、余隙调节法。

余隙,是指压缩机气缸活塞运行到死点后,气缸的容积(活塞离气缸尽头的间隙),改变这个容积,便改变了压缩机的负荷——不理解这个的,想想卫生间的冲水马桶上的档位按钮。

这是其中两台压缩机上有的余隙调节系统:

通过远程或现场控制,可使余隙负荷在15%、85%、100%间调节,可见,这也是一种粗调,实际生产中已很少采用。

四、无级调节法。

从前面三种调节方式比较,旁路调节法可实现微调,但要浪费功率,好不容易打起压力的后级介质又降压回前级,而气阀和余隙调节都是一种粗调,有没有一种能较精确又不浪费的调节方法呢?这就是无级调节了(许多操作规程把误称无“极”调节,真是无“稽”之谈,误人子弟)。无级调节,就是通过计算机程序,精制控制气阀阀片的开启时间,使压缩机负荷能精确调节而又不用多余的压缩。无级调节系统俺们装置采用的是HydroCOM系统,通过计算机控制,液压执行,能对压缩机的排气量实现从30%-100%的无级调节。

对于计算机程序我就不一一展开它的代码了,这涉及到专利(),我们就看看现场就好了,这是无级调节的液压油站:

这个是振动检测开关:

是气阀的执行动力,液压油送到气阀上(看看那些引线,这个可比负荷调节器杂多了):

在计算机的控制下,精准控制气阀的开启时间,从而精确调节负荷,这时可以看出,无级调节就是以气阀负荷调节为基础的。

聊到这,你可能有点晕了,那么多调节方式,到底听谁的?气阀负荷调节和余隙调节是一种粗调,不适应生产要求,很少用,即使用,也是开机前就设定了,主要是回流调节和无级调节方式有时会“打架”,所以,在DCS上,有两种调节方式切换开关,且两调节方式可以互补,真正实现负荷的全过程无级调节,比如HydroCOM系统对30%以下负荷是无能为力的, 这就靠回流调节了,又比如,当设置到无级调节模式时,调节回流阀,无级调节会自动调整负荷,使工况达到无扰动。这是不是听起来很美,我也是会说而已,想了解的,来,到时跟我一起进主控室看看。

这是无级调节液压油站的现场操作看板:

这是其中一台机组的操作看板:

还有很多东西,好学的你打飞的来和我一起学,MM免费。

谢谢观赏,欢迎拍砖。

[ 此帖被mmdhj在2018-08-23 11:28重新编辑 ]
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yourendaowoh M币 +8 压力容器使用登记和下次检验时间好评 昨天 19:16
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只看该作者 3楼 发表于: 08-22
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还有很多图片,想看的,我再放了。
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离线mmdhj

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只看该作者 4楼 发表于: 08-22
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mmdhj:图片受限,楼下继续 (2018-08-22 11:15) 回 mmdhj 的帖子

图片受限,占楼备用
离线lorn丁

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只看该作者 5楼 发表于: 08-22
赶上直播了吗
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mmdhj M币 +1 不好意思的,不是直播,这几天把帖子补完。 08-22
离线mytools

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只看该作者 6楼 发表于: 08-22


大螺母上面的小孔是干嘛的
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mmdhj M币 +1 那不是小孔。这个对轮很大的,直径超过1米,运转时产生的惯性是机组运行更加平稳。那些小孔是为了减轻自身 08-22
在线ljlun

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只看该作者 7楼 发表于: 08-22
全是大家伙,开眼界了
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mmdhj M币 +1 确实是比较大。 08-22
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亮绿灯出红字的东西拆下求赠送
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温力口 M币 +5 我也排队。。。。。。 08-22
mmdhj M币 +1 猫驴你尽挑好的,这是可燃气体检测仪,也是新近才上的。 08-22
离线不懂先生

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只看该作者 9楼 发表于: 08-22
楼主是哪家电厂的吧
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mmdhj M币 +1 这不是发电,就是用电。呵呵 08-22