【壓縮機網】離心式壓縮機安全系統

 

　　離心壓縮機是產生壓力的機械，是透平壓縮機的一種。透平是英譯音“TURBINE”，即旋轉的葉輪。為了保證壓縮機的安全穩定運行，必須設置一個完整的安全保護系統。

 

　　1溫度保護系統

 

　　觀察、控制壓縮機各缸、各段間的氣體溫度、冷卻系統溫度、潤滑系統油溫、主電機定子溫度以及各軸承溫度，當達到一定的規定值就發出聲光訊號報警和聯鎖停機。

 

　　2壓力保護系統

 

　　觀察、控制壓縮機各缸、各段間的氣體壓力、冷卻系統壓力、潤滑系統油壓、當達到一定的規定值就發出聲光訊號報警和聯鎖停機。

 

　　3流量保護系統

 

　　觀察、控制壓縮機冷卻系統水流量，當達到一定的規定值就發出聲光訊號報警。

 

　　4機械保護系統

 

　　（1）軸向位移保護

 

　　離心式壓縮機產生軸向位移，s*先是由于有軸向力的存在。而軸向力的產生過程如下：在氣體通過工作輪后，提高了壓力，使工作輪前后承受著不同的氣體壓力。由于輪子兩側從外徑D2到輪蓋密封圈直徑Df的軸向受力是互相抵消的。

 

　　軸向力由以下三部分組成

 

　　F1---在輪盤背部從直徑Df到軸頸密封圈直徑df這塊面積上所承受的氣體的力。

 

　　F2---在工作輪進口部分，從直徑Df到d這塊面積上所承受的氣體壓力。

 

　　F3---進口氣流以一定的速度對輪盤所產生的沖擊力。 在一定的情況下，F1＞（F2+F3），所以每個葉輪的軸向推力都是有葉輪的輪盤側指向進口側（輪盤側）。

 

　　如果所有葉輪同向安裝，則總軸向力相當可觀。

 

　　從機組設計、制造、安裝方面為了平衡壓縮機的軸向力，通常采取以下方法。

 

　　設置平衡盤

 

　　設置止推軸承

 

　　采用雙進氣葉輪

 

　　葉輪背靠背安裝

 

　　提醒

 

　　在實際運行中由于平衡盤等密封件的磨損、間隙的增大、軸向力的增加、推力軸承的負荷加大，或潤滑油量的不足，油溫的變化等原因，使推力瓦塊很快磨損，轉子發生竄動，靜動件發生摩擦、碰撞、損壞機器。為此壓縮機必須設置軸向位移保護系統，監視轉子的軸向位置的變化，當轉子的軸向位移達到一定規定值時就能發出聲光訊號報警和聯鎖停機。

 

　　軸向位移保護類型及工作原理

 

　　磁式：當轉子發生軸向竄動時，間隙變動而引起磁組變化，時兩側鐵芯磁極繞組產生不同電勢，經繼電器傳給指示儀表。

 

　　電觸式：轉子竄動時，觸動電觸點 ，即發出報警或停車信號。

 

　　電渦流式：由傳感器、交換器和指示器三部分組成。傳感器是一個電感應線圈，由于高頻信號的激勵，產生一高頻交變磁場，軸表面相應產生交變磁場相交鏈的電渦流磁場。由于間隙的變化，引起阻抗的變化，導致輸出電壓的變化。由變換器完成軸向位移與電壓間的轉換，通過指示器發出訊號。

 

　　液壓式：噴嘴與轉子凸緣的間隙△S變化時，輸出的油壓發生變化，由曲線P=F（△S），得知相應的軸向位移。曲線P=F（△S）由實驗測的。

 

　　（2）機械振動保護

 

　　離心壓縮機是高速運轉的設備，運行中產生振動是不可避免的。但是振動值超出規定范圍時的危害很大。對設備來說，引起機組靜動件之間摩擦、磨損、疲勞斷裂和緊固件的松脫，間接和直接發生事故。對操作人員來說，振動噪音和事故都會危害健康。故此，壓縮機必須設置機械振動保護系統，當振動達到一定規定值時，就能發出聲光訊號報警和聯鎖停機。

 

　　目前，大型機組普遍應用了在線的微機處理技術，可以通過測量的數據進行采集、存儲、處理、繪圖、分析和診斷。為壓縮機的運行維護、科學檢修、專業管理提供可靠依據。

 

　　另外，我們還針對旋轉設備應用手持式測振儀實行動態檢測。

 

　　（3）防喘振保護系統

 

　　離心壓縮機是一種高速旋轉的葉片式機械，它的特性是在一定的轉速下運行，隨著輸氣量的改變，排氣壓力、功率消耗和效率也會相應發生變化，當壓縮機在某個轉速下運行。壓縮機的流量減少到一定程度時，會出現喘振現象，對于離心式壓縮機有著很嚴重的危害。

 

　　危害類型

 

　　壓縮機性能惡化，工藝參數大幅波動。

 

　　對軸承產生沖擊

 

　　機組靜動件碰撞，機器破壞。

 

　　密封破壞，尤其是氧氣壓縮機，嚴重時大量氣體外逸，引起爆炸惡性事故。

 

　　離心式壓縮機設置防喘振保護系統。目前大型壓縮機組都設有手動和自動控制系統。即可自動和手動打開回流閥或放空閥，確保壓縮機不發生喘振現象。

 

　　雖然離心式壓縮機在設計上已充分考慮到運行中的各類保護，但由于各類工況環境的影響還需使用中多觀察和杜絕因外部環境干擾，如：電磁干擾、溫度變化、風力及風速、海拔、大氣濕度、地面震動帶來的不利影響。

 

　　安全保障措施

 

　　在實際的生產作業過程中，確保壓縮機的穩定運行尤為重要。那么，如何才能確保壓縮機的安全穩定運行呢？我們來看看一位進廠多年從事壓縮機操作師傅的看法和觀點：

 

　　第一、精心操作，認真細致巡檢，發現異常問題能夠準確熟練地處理，如管道的振動與支承架的摩擦等。尤其是壓縮機異常的處理，不能處理的及時上報，視情況做好記錄，增加巡檢頻率，及時關注狀況。如需立即停車處理的，采取緊急停車方法進行處理，然后再逐級上報。

 

　　第二，杜絕違章作業。在操作過程中，必須嚴格按照操作要求和步驟進行操作，不能圖省事、怕麻煩而走捷徑違章操作。在檢修、開停車過程中，要嚴格執行開停車操作規程的步驟，嚴禁無證無令盲目作業。對于檢修、操作過程中的違章作業行為，我們更應該及時制止。

 

　　第三、因液體是不可壓縮的，壓縮機運行過程中，如出現帶液現象，輕則影響活門運行，重則導致損機事故。在巡檢中，應及時關注壓縮機倒淋的排放，及時將氣體中的水分排放，以提高有效氣體的含量，定期分析氣體水分，防止壓縮機帶液，保障壓縮機正常運行。

 

　　第四、壓縮機的檢維修質量決定壓縮機的運行效果。s*先，在檢修壓縮機時，必須按照說明書、檢修規程執行，嚴格掌控壓縮機檢修數據并做好記錄。其次，更換備品備件時，需要對其質量進行驗收確認，不能因質量、材質、尺寸等不合格，安裝后導致重復停機檢修。

 

　　第五、不斷學習業務知識，理論與實際相結合。在實踐中提高操作技能水平，做好應急能力的經驗總結，及時發現壓縮機在運行中出現的異常情況，增強果斷處理突出問題的手段，做到熟練應用掌握。