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信然参与某厂3台800m3;/min离心空压机技改

时间:2017-11-14 12:04:15 来源:

离心式压缩机组是上海信然压缩机有限公司专门设计,满足客户工艺要求的,电机驱动的机组。能够提供100%无油压缩气

整机特点:

特点 优势

叶轮 钛合金材质 更轻,更小,转速高,更节能

长短叶片设计 导流性和气动效率更好

轴承 小齿轮推力环设计 高速轴承无需推力面,能避免意外喘振对轴承的伤害;运行时减少了高速轴承的发热面,更节能。

可倾瓦轴承瓦块可更换 降低了维修成本

阀门 IGV、BOCV 全电动,机组不需要供应仪表气,全部采用电动控制阀。更节能。

BOCV 自动可调节放空阀全机型标配

控制器 标准西门子PLC,触摸屏 保证控制器是通用件和操作的简单性。

齿轮箱 齿轮箱水平剖分 结构简单,保养维护方便

油管 一次成型全不锈钢 美观、无任何泄露点

2.1.1叶轮

1、钛合金叶轮

叶轮采用航空级钛合金材料,重量更轻(约为不锈钢重量的1/2),有以下优点:

转动惯量(惯性)更小

对高速轴的扭矩更小

轴承的负荷更小

轴和轴承运行更可

更节能

临界转速更高

叶轮做的更小

2、长短叶片设计

更先进的气动设计,大型计算机进行数值模拟和工程试验数据啮合,气动的导流性更好。 动效率更好。 

由于叶片更少和更疏,同样有效进气截面积,叶轮更小、更轻,从而机型设计的更小、更轻。   

长-短叶片设计                            致密长叶片设计

2.1.2轴承

1、推力环

2、瓦块可更换

信然离心机采用可倾瓦轴承。 更高的加工精度, 每片瓦都可互换。 与不可换瓦的轴承相比,降低了维修成本。       

2.1.3 IGV 、BOCV

信然离心式压缩机采用全电动进气导叶阀(IGV),全标配可调式放空阀(BOCV)

2.1.4 控制器

控制器采用标准西门子PLC。

2.1.5润滑油管

一次成型全不锈钢管理,美观,且无任何泄漏点。

2.2运行原理

离心式压缩机的运行原理是:气体经由机组入口调节阀进入第一级,高速旋转的叶轮使气体加速,之后气体进入扩压器,使速度转化为压力和热量,再进入空气冷却器。

这样的过程在每一个接续的阶段重复,直到达到所需工作压力。

典型的三级压缩原理图

2.3部件简介

压缩机组包括:空气系统,润滑油系统,驱动系统,控制系统及其它选项设备。

2.3.1空气系统

空气系统主要包括:机头部分及配件部分

2.3.1.1机头部分

机头部分

齿轮箱及导流体 铸造式,铸铁材料,水平剖分结构,表面防锈处理,耐酸碱,不易脱落

齿轮组 单向斜齿轮,锻造合金钢(40CrNiMoA),齿面渗碳后精磨,AGMA 13级,表面氮化处理,耐磨,低噪音,拆装方便,维修保养简单

转子总成 每一级转子均由高质量的不锈钢叶轮、推力环以及叶轮轴组成。小齿轮推力环把轴向推力直接通过推力环传导到大齿轮上,大大减小了齿轮斜齿的啮合受力,提高齿轮寿命;同时降低了能效损失

叶轮 航空级钛合金材料(等同于飞行器涡轮发动机进气叶片材质),三元流后弯式设计,整体铣制加工。具有优异的空气动力学性能,保证机组的最优效率

扩压器 不锈钢整体铣制

高速小齿轮轴承 转子由水平剖分五瓣式可倾瓦轴承支撑,保证压缩机在不同负荷和温度工况最佳稳定性

低速大齿轮轴承 碳钢,表层巴氏合金

油、气密封 机械迷宫式密封确保压缩空气不被污染,100%无油。铝合金密封件与转动件不接触,工作安全可靠、寿命长,正常情况下使用无需更换

2.3.1.2其他配件部分

其他配件

入口导叶 电动式进气导叶阀,通过控制导叶开度,对入口进气量进行调节空气冷却器 大尺寸设计,防腐处理

水走管侧,气走壳侧

温升低于10℃

管翅式,翅片为铝合金

可抽取,便于维护清洗

管道链接 采用沟槽管件链接方式,安装简易,不破坏管道内壁,管道原有特性不受影响。使管路具有抗震,抗伸缩和膨胀的能力。稳定性高,维护方

管道 采用大管路设计,过度平顺,低压降

冷凝水排放阀 每级空气冷却器都有冷凝水聚集排放系统(标准配置为手动阀)

放散阀 当压缩空气需求量低于进口调节阀最小节流范围时,放散阀自动打开,将多余的空气排出,从而避免发生喘振

出口单向阀 防止压缩机卸载时系统压缩空气回流到压缩机中

2.3.2润滑油系统

润滑油系统用于向离心式压缩机和异步电动机供润滑油。

润滑油系统配置如下:

润滑油系统

主油泵 主轴驱动,过流量设计

辅助油泵 电驱动,与机组启/停开关连锁

油冷却器(单) 水冷式,水走管,油走壳,管束可抽出

油过滤器(单) 壳体碳钢,滤芯玻璃纤维,过滤精度3微米

油箱 碳钢,内部涂层

强度高

容积合理

润滑油管 材质不锈钢

一次成型,无焊接

压降低

抽油雾系统 防止润滑油氧化,延长润滑油使用寿命

油加热器 保证润滑油油温

注释:

润滑油系统不锈钢材料采用304SS。

2.3.3驱动系统

驱动系统包括:主电机,联轴器及联轴器罩壳。

主电机:

主电机

生产厂商 马拉松

注释:其他信息详见基本信息表

联轴器及联轴器罩壳:

联轴器及罩壳

双膜片联轴器 无齿隙免维护全钢联轴器,强度高,扭向刚性好,补偿偏差能力强,寿命长,性能稳定

联轴器罩壳 不锈钢材料,防护能力强

2.3.4控制系统

PLC控制系统

通过各种传感器、变送器等数据,在最大范围内调节进气导流叶片角度,使压缩机保持恒定的压力。

主要功能有:

●显示机组的运行状态, 并留有远传通讯接口以便和集控系统进行通讯,可在集控系统对空压机进行监控. 通讯提供 RS 485通讯接口, 支持MODBUS RTU通讯协议。

●监测机组的运行及故障自动报警、停机

●用户可对某些参数进行设定、调整

●排气压力与防喘振的自动控制

●机组的流量自动调节

●机组的自动启动、停机功能

●机组润滑系统的自动控制

●自动跟踪喘振线的漂移,调整喘振控制点

●检查机组开机条件

●监控需维护保养的部件,并有传感器自检功能

就地控制柜

含有仪表控部分和电器部分,中间用隔板隔开,仪控部分包括压缩机的开机顺序和信号检测,连锁保护,人机界面为触摸屏,电器部分包括仪控柜的配电,油泵和空间加热器的配电。

主要功能有:

●本机控制柜在远程与现场切换时,不改变空压机运行状态,即无扰动切换,在现场控制状态时远程只能读不能写,不能开停机;在远程控制状态时可以在监控室计算机上进行任何在现场同等的操作。

●空压机具有向上通讯功能,随机面板上的所有显示数据均能通过通讯方式传输给中央控制系统,中控系统将相互独立地对每台压缩机的运行进行监视并可设定有关参数。提供 RS232,485接口, 支持MODBUS RTU通讯协议。

操作界面及显示

操作界面为触摸屏幕。显示出压缩机的运行状态;压力、温度和振动值;维修保养信息和故障信息。操作界面完全由菜单驱动。在正常运行屏幕上显示主要运行参数,直接点击菜单功能键可进入各菜单,显示出用户所需的参数。

离心空压机机组提供良好的控制键盘和清晰的液晶显示器。通过传感器采集信号然后输入控制面板,然后控制CPU处理状态信息用来反馈控制压缩机动作。客户可以通过控制器面板获得压缩机运行状态信息。可以实现压缩机无人值班运行。压缩机根据预先设定参数和保护功能提供报警信息。在紧急情况下压缩机根据需要立即自动停车保护压缩机。

2.3.5其他设备

部件名称 描述 图片

标准法兰连接 法兰标准DIN

螺栓,螺母

垫片

2.4控制方法及原理

2.4.1自动双式控制

自动双式控制是当管网容量超过需求值时,通过节流与卸载的方式来调节系统内压力,这是一种非常有效的控制方式。

2.4.2恒压控制

恒压控制维持排气压力在用户设定点上保持不变,一旦机组加载,压缩机通过进气阀的节流控制实现排气压力的恒定。当系统用气量低于最小节流限制时,进气阀不再关闭,则开始通过打开旁通阀来保证排气压力的恒定。

2.4.3防喘振控制

(1)防喘振控制:压缩机的控制器通过监控压缩机压力的波动状况,如果波动的频率和幅度超过预先设定值则压缩机会报警并自动保护。这种方法防喘振更直接,反应更快。

(2)喘振预测:外界温度和其他条件的变化会引起压缩机喘振特性的变化,喘振线漂移自动补偿技术可自动补偿压缩机喘振特性的变化。因而可根据实际运行条件提供最大可能的压缩机运行调节范围,为用户节省大量功耗。

2.4.4连锁

序号 项目 显示 报警 跳机

1. 微处理器故障

2. 传感器故障

3. 主电机电流

4. 进气阀门开度(%)

5. 放空阀门开度(%)

6. 现场和遥控状态

7. 系统管路压力

8. 润滑油温度

9. 润滑油供油压力

10. 转子振动

11. 喘振

12. 喘振历史记录(24)

13. I/O板故障

14. 程序故障

15. 热电阻故障

16. 报警显示及记录

17. 电源

18. 总运行时间

19. 总加载时间

20. 时钟计时器

21. 故障停机记录(20次)

22. 压力图线

23. 油过滤器压差

24. 油箱真空度

现场

25. 油位计

现场

2.5设计,制造,检验标准

2.5.1按照下列标准和规范进行设计、制造及检验

序号 标准 注释

1 JIS 日本国家标准协会标准

2 ASTM(General Manufacturing) 美国材料试验标准

3 AISI(material) 美国钢铁学会标准

4 AGMA(Gearing) 美国齿轮制造协会标准

5 NEMA(electrical) 美国电气制造商协会标准

6 KS 韩国机械制造协会标准

7 性能测试按照ASME-PTC10标准(离心式压缩机测试标准)

噪声水平试验按照API615标准

2.5.2产品的性能考核

●流量 ±4% (ISO1217)

●能耗 ±5% (ISO1217)

●噪音±3% (PNEUROP PN8NTC2.2,压缩机以外的管道、设备及附

件的噪音不包含在内)

2.6主要部件材料材质清单

名称 材质

空气系统

齿轮箱 QT450

齿轮组 40CrNiMoA

大齿轮轴 42CrNiMo

小齿轮轴 40CrNiMo

叶轮 Ti-6AL-4V

扩压器 A6061

高速小齿轮轴承 42CrNiMo

低速大齿轮轴承 42CrNiMo

密封 A6061

入口导叶 SUS(叶片)

空气冷却器 壳体QT450,铜管,铝翅片

空气管路 结构钢& QT450

润滑油系统

主油泵 泵体材料为球墨铸铁

辅助油泵 泵体材料为铸铝

油冷却器 壳体碳钢,管束铜管

油过滤器 壳体碳钢,滤芯玻璃纤维

油箱 材料碳钢,内部涂层

除油雾器 壳体碳钢

润滑油管 SUS304

2.7开机调试

卖方将派员指导设备调试和开车。买方在相关工作开始前10天以书面形式通知卖方。

1. 卖方将派遣授权的服务代表按时到达买方现场,在7个工作日内完成调试和开车。(买方现场需满足开机调试条件)在卖方服务代表到达之前,买方已完成调试的准备工作,如外接的管路、仪表/电气配线和必要的协助,如起重设备、手动工具等。

2. 卖方的工作内容包括仪表的校正、管路和配线的检查、电机的联结。在此期间,买方按照卖方提出的不合安装要求部分进行更改。

3. 卖方负责压缩机的开车和现场试车。试车结果将做出书面报告,由双方代表签字后作为设备验收文件。

4. 如因卖方原因而延长的服务工作时间未包含在上述时间内。

5. 如果服务时间的延长是因买方原因,则买方支付超出规定时间外的服务费用。 

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