气柜工段操作规程汇编Word下载.docx
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4)打开出口放空阀。
5)观察氮气纯度指示屏,等待升至系统需求纯度。
6)待升至需求纯度后,打开制氮机出口阀,关闭放空阀。
保证管网在需求的压力和纯度之上。
2.制氮机的停机步骤
1)关闭制氮机出口阀。
2)按下控制仪上停止按钮。
3)关闭制氮机进口阀。
4)打开罐底部各排凝将罐内积水排出。
第五章离心式压缩机
简介
TRE型压缩机是一种内置齿轮增速系统的高速多级透平压缩机。
具有经济
和高可靠性而广泛使用作为各种气体的气源的压缩机。
TRE型压缩机是一种具有极其紧凑的组装结构式的压缩机,包括压缩机主
体,主电机,润滑系统,进气过滤器,中冷器,后冷器和安装在同一机体上的控
制面板等部分组成。
它的旋转部件几乎完全无振动,因为它的转子做了很好的动平衡和静平衡。
由于这些优点和其他一些功能,诸如机械部件磨损小和坚固耐用的特点,确保这
种压缩机在整个使用时间周期内可以安全使用。
即使经过长期使用,其原始性能
也不会发生降低。
TRE型压缩机是技术水平先进的透平压缩机。
能产生无油压缩空气,具备
320KW~1000KW功率和3750m3/h~10500m3/h流量范围的工作能力。
这台压缩机的设计将有助于加快压缩机的安装程序,减少安装费用。
并且它
所具有的耐用的结构将有助于简化压缩机的安装和维修。
它很经济,因为由微机控制板组成的可控制系统有助于简化TRE型压缩机运
行,并有效的控制压缩机的工作能力,满足工厂的空气需求。
IHI公司所具有的内置增速齿轮系统的TA型透平压缩机的经验也融进了先
进的TRE型压缩机之中,完成高度可靠的设计。
1.主要部件
压缩机主体。
一号中冷器和二号中冷器、后冷器、润滑系统、电机、连轴器、
和微机控制板都安装在同一机体上。
参考图4-1所示的主要零件和部件。
¤
压缩机和电机
压缩机主体(大齿轮的输出轴)用柔性连轴器和电机相联。
增速齿轮装置:
内置于箱体内的齿轮增速装置可以使电机转速处到最佳水平,这时叶轮
可以获得最好的流量和效率。
气封和油封
气封和油封在同一水平面上被分隔,以防止压缩空气被润滑油污染。
进口导叶
通过控制进口导叶的开启和关闭来控制压缩机进口流量。
中冷器/后冷器
中冷器和后冷器冷制造成冷却水在冷却管内流动,空气在管外流动,确
保了每级之间的压缩空气有效冷却。
直冷却管内没有装翘片,因而容易
检查和清洁。
通过压缩机的排水阀将中冷器中的冷凝水自动排出。
控制系统
带微机控制面板的控制系统是压缩机工程中的划时代革新。
微机控制主要功能有以下6项:
1.控制压缩机的排气压力
2.电机过载保护
3.无防喘振控制
4.当减少空气需求时,压缩机自动无负荷运行
5.如果由于重大原因引起故障,压缩机会自动停机并指示第一原因
6.控制板显示出压缩机运行状态
润滑系统
润滑系统可以将冷却和过滤过的润滑油恒定地供给压缩机。
备用滑油系统
能够保证开机时压缩机各部件的润滑。
当电源和油泵出现故障时,备用滑油系统
可以保证维持压缩机部件的润滑直到安全停机。
2.润滑油和喷射系统
TRE型压缩机的润滑系统供应冷却且过滤过的定压润滑油给压缩机。
从置于微机控制面板后侧供应口处给润滑油箱加入特种润滑油(ISOVG46
透平润滑油)。
参考表5-1所示:
油箱加入润滑油的量
油箱加入量
340升(最初400升)
油箱最低油温(启动前)
20℃
推荐润滑油
ISOVG46透平油
油泵运行时油压
0.120~0.140MPa
供应油温
40~50℃
警告:
润滑油加注应当在压缩机停机时,如果在运行时补充润滑油就可能泄漏到
空气中。
在辅油泵运行后,润滑油的油位面必须在油位计的上位线和下位线之间。
3.润滑油系统功能
当由专用电机驱动的辅油泵工作时,泵将润滑油从油箱抽出并供给水冷壳管
型油冷器。
在油冷器中润滑油被冷却后进入油过滤器中通过有10μm大小过滤网元件进
行过滤。
为了润滑和冷却,过滤过的润滑油几乎对每一个轴承和齿轮供油。
压缩机供
给压力通过油压调节器调整,供给压力在0.120~0.140Mpa。
在辅油泵给压缩机每一部件供油后,启动条件就准备好了,可以允许压缩机
启动。
在启动压缩机时,主油泵直接连接在和压缩机一起运行的驱动装置轴的末
端。
辅油泵将在主油泵开始工作大约20秒后停机,从那之后,润滑油全部由主
油泵供应。
当油压下降(到0.100MPa),辅油泵立即启动支持主油泵的工作。
当压缩机进入停机模式时,辅油泵将自动启动保持润滑油油压,压缩机在停
止运行之后设计成安全停车。
尤其是辅油泵在停止压缩机之后将继续运行30
分钟确保压缩机的冷却和润滑。
3.1润滑油系统的调节
供给压缩机的供油油温可以通过调节冷却水的流量,调节在40°
C~50°
C。
压缩机启动条件是油温大于20°
如果润滑油温度低于20°
C,运行加热器和辅油泵直到供应的油温上升到超
过20°
C.
调节供油压力就是当压缩机停机时,调节润滑油压到0.120~0.140Mpa,在
油温上升到40~50°
C后再进行调节。
确信在压缩机关闭期间油压的调节。
当润滑油温度上升时供油压力会降低。
3.2润滑油系统示意图
3.3抽油烟装置
给高速旋转齿轮接触处和轴承供油,里面将变得潮湿(薄雾条件)并且提高了
一点压缩机过驱动齿轮箱的压力,如果过驱动齿轮箱内的压力比大气压力高,则
润滑油会泄漏到空气中,为防止发生这种事,TRE型压缩机安装了抽油烟装置。
当空气通过抽油烟装置时,油雾从压缩机过驱动齿轮箱内部开始被吸收,储
油箱保持负压,并阻止润滑油泄漏到空气中。
混在空气中的油雾被油雾分离装置除去,并放出无油空气。
(注意)油雾在油雾分离装置中并不能100%被除去。
3.4齿轮箱和储油箱中的负压调节
当齿轮箱和储油箱内负压在低于带负荷运行的1.0~1.5KPa的程度时,它将
可以阻止滑油从油封泄漏出去。
负压表位于齿轮箱侧的控制面板上,并检验负压,调节抽油烟装置管道上红色
阀的开度。
低负压导致油泄漏,但过高的负压会使油雾分离滤芯堵塞。
因此应调节到以上
提到的负压。
如果无法调节至上述负压,检查下列两条:
о清洗或更换通气装置部件。
о检校抽油烟装置的供气压力。
4.管道
用户需要TRE型压缩机与管道相连。
既然是高组装式压缩机,只有以下的三
种管道。
参考轮廓图上各部件位置。
1.排气管
2.冷却水管
3.仪表用气的空气管道
4.1空气管道系统
压缩机的空气管道系统是极其重要的。
如果管道系统设计得合理有效,在
安装时可以防止和避免许多问题。
因为压缩机外部的管道不属于压缩机机组本体,它是属于客户自己准备的
范围之内的,根据以下措施作为参考,做出合适的管道设计。
(1)从TRE型压缩机内引管出去是没有必要的,因为排气侧的止回阀固
定在压缩机体内,止回阀可防止在空载运行时空气倒流回压缩机。
(2)由于排气管是高压并且很长,以下考虑在设计时是需要注意的:
建议使用内部非常清洁的管道,因为排气管道中的铁锈会引起仪器
设备的损坏,气动工具和工艺都需要洁净空气。
需要考虑的事项:
a)空气冷却时会产生水,在后冷却器的管道后面低点位置安装排水阀,
方便排水。
b)在止回阀后面管道上安装一个自动排气阀,会防止压缩机的逆转。
当
压缩机停止运转时,如果止回阀损坏或止回阀由于生锈卡住关不上,
则排气管道内的高压气会出现逆流。
c)在压缩机和工厂管道的联节点处,安装截止阀(手动)。
d)设计管道时,由于热膨胀造成的应力由管道来承受。
如果安装了膨胀结用来吸收热膨胀,压缩机的止回阀或排气自动阀(可
选)可直接垂直固定在这些阀门后面的直管道上。
(当设计管道时,确保由热膨胀和压力引起的膨胀节的延伸产生的力,
不会传递给压缩机)
e)焊接后,清理管内。
在当焊接排气管时,确定没有在管道内部遗留焊
渣和灰尘。
在最初启动时,调节排出管和出口阀排出压力到0.4Mpa(技
术要求是0.69Mpa)后,焊接金属屑可以通过锤打所有焊接部位来清
理。
f)与主管道相联时,管道应该举得比主管道高一些,然后由弯管转向向
下。
这样如果主管道中有水,也不会滴入压缩机中。
4.2冷却水管道
在这台组装式压缩机单元内,需要求4个冷却器(第一和第二中冷器、后
冷器和油冷器)。
在每一个冷却器出口,分别安装冷凝水溢流阀。
(1)空气冷却器中的冷却水入口和出口。
每一个冷却水入口和出口的对口大小是JIS10K,法兰尺寸80A。
4.3仪表空气管道
在这个台装设备中,有需要仪表空气管道的辅助机械(泄气阀、自动排气阀
和排气装置)。
连接空气仪表管线(仪表中Rc3/8的带过滤器减压阀的主侧),客户的外形
图中具体指明对接点,给辅助机械供应仪表空气(干燥的,清洁的空气)。
因为在这个压缩机包中,所需的附属机械已经连接好,因此,只要连接对口
就够了。
4.4排水管
冷却器排水管对压缩机和空气冷却器极其重要,正确设计安装能够避免很多
问题的发生。
排水阀或止回阀下游管道由用户采购。
请参考下述指导正确设计安装。
排水系统如图7.2所示。
重要
如果空气冷却器中积水过多,水可能会随着气流流入压缩机的主要部件比如叶轮,
会导致叶轮严重损坏,轴震动过大等。
所以每天必须要检查压缩机的排水状况。
(1)排水阀安装在排水管上。
请调整阀的开启度至正常排水。
阀内装有停止记忆板,起闭锁功能。
调整阀开启
度之后,开启度应是阀的关闭位置,接着停止记忆停止板并用螺栓固定住。
如果按此执行的话,排水阀可以完全打开。
但是,阀不能关闭到超过停止记忆板
设定的程度。
(2)对每个冷却器要独立安装排水管。
(3)确保朝外侧有水平方向管路或者斜坡形管路。
(4)如果水被排在水槽里,需在水槽处设排水口。
附录:
采用疏水阀时的排水管道
(1)完全打开主排水管路的阀门。
(2)将中间冷却器的排水管道止回阀放在疏水阀的下游。
(3)在排水管道安装疏水阀和疏水阀旁通管。
疏水阀旁通管在压缩机启动前和停止运行后启用,此外用作压缩机运行时检查
排水系统。
(4)疏水阀旁通管和疏水阀管道分开安装。
(不要连接疏水阀管道和旁通管)
每个冷却器的排水管分开安装。
(5)确保排水管道水平或略向下倾斜。
(6)若排水到排水沟,将排水出口置于水沟处。
(7)安装完排水管后,将平衡管连接在疏水阀和压缩机侧的冷却器之间。
5.控制
5.1范围
IHI压缩机采用与负载-空载控制系统联合的等压控制(专利在申请中)。
并
能有效地满足工厂在保持固定的排气压力,经济和稳定运行条件下气量变化要求
(不包括压缩机在超负荷运行范围情况)。
(排气压力在止回阀下游处测量)。
(注意:
在空气耗量超过100%时,排气压力会下降)。
压缩机装备有如防过载负荷的保护系统,防止主电机在过载时的损坏。
以上
的控制系统和保护系统能有效的双重工作,而不会相互干扰,保证压缩机稳定的
运行状态。
尤其,所提供的压缩机的安全系统,在触摸板上可显示出非正常现象,在检
测到压缩机的非正常温度、润滑油油温和压缩机管网中压力时,警告灯变亮,并
自动使压缩机停车。
5.2恒压控制系统的功能(含加载-卸载控制)
恒压控制系统的作用是在保持固定的排气压力条件下,根据工厂的耗气量来
控制出口流量,维持压缩机稳定的运行。
系统由测量排气压力的压力传感器和控制进入压缩机的空气流量的进口导
叶(下面称为IGV)组成。
为保持以前在输入压力设置点的排气压力,通过电信号(4-20mADC)来控
制IGV的开启量(当电信号为4mADC时,IGV就完全关闭了,排气量最小,当电信号为20mADC时,IGV就完全打开,排气量最大),控制器会改变供给工厂的排气流量,排气压力设置点为压缩机的额定压力(或所需压力比这低)。
等压控制系统的控制顺序如下:
1)工厂的耗气量减少时,根据透平压缩机性能曲线,排气压力将上升,此
时控制器探测到排气压力的升高,并降低IGV的电信号来降低排气压力。
IGV依据电信号的下降,逐渐关小IGV开启度,这时进气量将下降,排
气压力也下降。
2)当排气压力到达设定压力范围的高点时,控制器就逐渐关小电信号来关
闭IGV。
3)相反,当工厂耗气量增加时,排气压力下降,这时控制器就给IGV增加
电信号,使排气压力上升。
4)当排气压力达到设定压力范围的低点时,控制器逐渐增加电信号,打开
IGV。
5)即使在等压控制下,只要排气压力上升到超过卸载点,压缩机就变成卸
载运行,并停止给工厂供气。
6)在排气压力降到低于再加载点,压缩机又变成加载运行,并在等压控制
下给工厂送气。
5.3主电机过载保护系统
如果工厂的空气耗量超过压缩机额定能力,等压控制系统就会试图打开IGV,以维持出口压力。
这样将可能导致烧坏主电机线圈等事故。
为防止这种情
况的发生,主电机配备过载保护系统。
这个系统由安装在控制板和高压启动器的下游电流转换器中的IGV和交流
电转换装置组成。
过载保护系统发挥作用的顺序如下:
1)电流转换装置判定出主电机的电流,并产生0~5A的比例电流信号。
2)0~5A的比例电流信号送到控制板内的交流电转换器中,转换成1-5V的
直流电。
3)1-5V的直流电信号引到微机板上,基本上,主电机的电流被限定在额定
电流设置值。
4)如果主电机负荷增加到超过限制时,并且电流处于上限边缘,为了保证
主电机电流在额定值之下,过载保护系统就降低信号给IGV。
5)在打开IGV的电信号中,过载保护系统有比等压控制系统优先的优先权。
因此,压缩机能保持在固定出口压力和防止主电机过载条件下运行。
5.4防喘振控制系统
由于工厂空气耗量突然下降或者其它原因,引起在等压控制情况下运行时排
气压力的上升,压缩机喘振就有可能发生。
为防止压缩机在等压控制运行时喘振的发生,微机控制器就会限制IGV关
的太多,并且防止排气流量低于设置值(在这个控制过程中,排气流量由电流校
验的)。
工作顺序如下:
1)在等压控制过程中,当工厂需求的流量减少,排气压力就会增加,给IGV
的信号逐渐减小(在这个区域,排气流量和电流是成比例的)。
2)排气流量的减小是由电流来监测的,压缩机的电流降到防喘振设置值以
下,这时,微机控制器就逐渐增加给IGV的信号来保证一定的排气流量
(名义上是电流),并防止喘振(压缩机排气压力逐渐增加)。
3)防喘振设置值对应于排气压力而改变。
每台压缩机能自动地计算出所依
赖的喘振线,检测出的排气压力要离喘振线有足够裕度。
5.5恒压控制、主电机过载保护装置和防喘振控制器的联合功能
a)当压缩机启动后并带负荷运行,以上提出的三个功能都将发挥作用。
b)当工厂耗气量大时,IGV几乎全开,这时主电机过载保护系统工作,
并逐渐关小IGV(在这种情况下,排气压力还没有达到指定压力)。
c)当工厂空气耗量在一个合适范围时,等压控制系统就在等压条件下
控制给工厂供气。
在指定的流量和反喘振设置值(电流量)之间的
范围内,通过控制IGV的开启度来满足工厂需求。
d)在工厂耗气量变小的情况下,等压控制系统逐渐关小IGV,并在等
压条件下逐渐减少给工厂的空气排量(电流量)。
这时当电流处于防
喘振设置值下,防喘振系统就发生作用,一点点打开IGV,防止压
缩机进入到喘振区域。
e)IGV逐渐打开,止回阀二次流侧的压力逐渐升高,并达到卸载转换
点,这时,压缩机转到卸载运行,并暂时停止向工厂供气。
f)最后,止回阀二次流侧的压力达到再加载点时,压缩机又开始加载
运行,并在3个控制系统作用下稳定给工厂排气。
5.6控制阀的开启/关闭时间
IGV的开启和关闭时间和放空阀排放在控制板上设置可调节。
利用以上功能,在改变加载和卸载的时间,压缩机可以避免喘振。
在调节它们时应该注意以下:
⊙在负载时(卸载→加载)
在关掉放空阀之前,IGV就完全打开,因此,控制放空阀的关闭速度就比调节IGV的开启速度慢。
在指示有负载后,放空阀的关闭时间设置在1秒(缺省值),这个时间
可以通过设置控制板上的‘KConstant’:
K041(缺省值为1)来改变。
⊙空载时(负载→卸载)
在关掉IGV前,放空阀完全打开,因此,IGV的关闭速度调整到比控制
放空阀的开启速度慢。
在指示有负载后,IGV的关闭时间设置为1秒(缺省值),这个时间可通
过设置控制板上的‘KConstant’:
K042(缺省值为1)来改变。
(注意)
因为‘KConstant’用于计算安全锁定,控制安全信息等,只有IHI服
务公司代表可以改变它。
(备注)
1.当有电信号时,IGV指定打开的。
当有气动信号时,BOV指定成关闭的。
2.喘振就是指压缩机的排气压力或流量有剧烈振动的现象。
处于压力
或者流量喘振区时,由于喘振压缩机不能稳定工作。
6.运行
6.1正常启动步骤(直接运转模式)
在起动压缩机是请按照下列顺序进行。
下列运转顺序是表示[直接]运转模式下的。
请将柜面的[直接-远程]切换开关选择[直接]
(1)开压缩机冷却水阀,给中冷器、后冷器和油冷器供水。
注意:
当水温太低时,例如在冬季,油冷器应该在压缩机开启后供水。
(2)观察在管线的任何地方都无水泄漏发生。
(3)供水完成后,松开中冷器和后冷器前上方的塞子,把空气从冷却器的冷却管中排出。
用相同的方法,松开油冷器冷却水侧的前上方的塞子,放出空气。
(4)完全打开中冷器和后冷器的排水阀排水。
排完水后,用塞子关闭阀。
(警告)
当有排水弯管道时,则完全打开排气阀。
并且打开弯管道上的旁通阀排水。
(5)完全打开排气管线上的手动截止阀。
在压缩机的出口如果提供自动排气阀时,压缩机运行时它会自动地完全打开.
(6)如果在排气管线提供排泄阀,则完全打开阀门排走废水。
在排完废水气后,别忘了关闭阀门。
(7)观察油箱内装有足够的润滑油量。
(8)打开控制空气阀门供应控制用气。
(9)给主电机启动面板上的主电路供电。
(10)给控制柜供电。
确认触摸屏的初始设置画面变成通常画面(系统图)
辅助油泵起动时,油面有时会降低。
请将润滑油填充在油位计的上限和下限的中
间以上
辅油泵启动后再观察一下油位
如果油不够,停止辅油泵后,补充润滑油.
(11)触摸屏开始显示,操作屏上的[CPU正常]LED亮。
(12)按下操作面板的[起动准备开]键时,辅油泵启动运行。
辅油泵的启动/停止是可以随控制面板上的设置值而改变。
详细情况可参考控制面板的内容。
(13)当启动压缩机的所有要求都满足后,触摸屏上显示起动准备结束,并且开关板上的[起动准备结束]LED亮。
(14)确认油箱内的负压。
(排烟风机的调整)不仅压缩机在运行时,而且当压缩机停机时而辅油泵还在工作,必须保持负压。
负压在负载运行、卸载运行和停车自然变化的负载运行时负压是0.5KPa到1.0Kpa,当停车时是1.0KPa到2.0Kpa。
太低的负压可能会引起压缩机管线的油泄漏。
强烈建议经常检查齿轮箱上的负压表。
如果压力非正常下降,,采取以下两个措施:
调整位于排烟风机入口上的风阀。
清理或者更换新的通气装置元件。
(15)确保油管联接处和其他任何地方无油泄漏。
(16)观察触摸屏上显示“起动准备结束”,并且[起动准备结束]的LED灯亮(绿色灯)。
(17)将[运转]键按到底:
这样将压缩机启动,[起动准备结束]显示消失,压缩机状态从[停止]变成[起动中]。
[起动准备结束]LED熄灭,[主机运转]灯亮(红色)。
(18)在开机一段时间后(通常大约为30秒),辅油泵将停止工作,并且压缩机将自动转换成负载运转可能状态(启动完成),压缩机运行状态显示“运转”。
如果负载运行,负载状态表示从[无负载]成为[负载]
(当排气压力高于排气压力(高)时,无负载状态下压缩机待机)
当触摸屏上的[强制无负载]闪烁时,无负载状态持续,自动转换到加载运行就不会发生。
为了切换到自动负载状态,按下[强制无负载]键,这样可以关掉[强制无负载]灯的闪烁)。
6.1压缩机运行中的调整,确认项目
如果能经常监视以下几点,你将会享受到IHI压缩机的稳定、可靠和无故障的运行。
1)油箱内部的负压(排烟风机)的调整
通过调节排烟风机入口上的阀,观察油箱上所提供的负压表所显示油压保持在
0.5MPa到1.0MPa之间.
2)润滑油温度
通过调节油冷却器中的冷却水流量,使润滑油温度保持在40~50℃之间.
3)润滑油压力
润滑油压力在一定程度上会随着润滑油温度的变化而改变,通过适当的转动压力控制阀,调节到40℃时压力为0.12MPa到0.17MPa.
4)末级进口的空气温度
通过控制中冷器中的冷却水流量,使2段进口空气温度保持在30℃到41℃之间.
5)排水阀
完全打开排水阀,确认没有过多的水排出。
假如排水过多,就意味着阀开度不合适,参考7-2节,重新调节排水阀的开度.
当配有排水器时,打开排水阀的旁通阀,并确认没有过量排水。
排完水后,清理排水器。
(重要!
)
如果过多的排水留在空气冷却器中,它会冲击地流入压缩机,这就导致比如损坏叶轮和非正常的震动的严重破坏故障。
所以在离心压缩机中,维持适当的排水及定期检查排水状况是非常重要的。
要适当地打开排水阀,使得没有水滞留。
千万不要把它完全关掉.
当配有排水器时,要完全打开它。
6)加载/卸载循环时间
从加载到卸载再到加载的循环时间至少要1分钟。
因为这个时间极大地影响IGV
和
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