5. 氧氣壓縮機的特點
低壓氧氣由入口導葉進入壓縮機,經各個氣缸的壓縮、冷卻后,在出口達到較高的壓力,再經高壓旁通閥和高壓放空閥調節到所需的壓力。兩級壓縮機的進出口都有密封裝置,有氧氣、氮氣和氧氮混合氣密封。密封氣的壓力與氣缸內的壓力保持一定的差值,以免潤滑油進入氣缸內部或溢出。密封不好會造成潤滑效果不佳,使相關部位溫度升高,機件磨損嚴重,加速設備老化,增加不安全因素。
壓縮機各段進出口氣體溫度及各運轉部位的溫度正常與否是反映壓縮機運轉狀態好壞的重要標志,而各摩擦部位溫度的高低,與安裝和潤滑情況的好壞有關。因此在壓縮機的溫度控制中,要密切關注壓縮機各部位的溫度變化,如機殼、電動機、氣缸內氧氣以及轉軸等任意一處溫度超出高高限,就必須停掉壓縮機,以免毀壞壓縮機和發生危險。氣缸內氧氣溫度高時,還需打開與低壓氧氣進口處并聯的緊急滅火氮氣進口,同時關掉氧氣。
正常生產中,壓縮機運行穩定,振動很小。然而在異常情況下,振動會變得很大,影響正常生產,嚴重時會使壓縮機“飛車”,損壞設備,危及人身安全,因此就需要監測壓縮機軸承的振動情況,當軸的位移超過高高限時,須停壓縮機。
氧壓機的工藝特點:空分裝置生產出的低壓氧氣經氧壓機壓縮到3.0Mpa,然后送往乙二醇裝置。由于壓縮介質為高純度(99.8%)的氧氣,要求氧壓機必須安全、穩定、長周期運行,同時對氧壓機的操作和監控也提出了很高的要求,主要有以下幾點:
(1)操作必須遠離現場,實現遙控自動操作。
(2)要求完整的安全保護系統。
(3)系統可靠性要高,確保氧壓機連續運轉。
6.壓縮機控制方案
由于氧氣壓縮機比較復雜, 必須同時考慮如下幾個方面的控制問題:
1、流量或壓力控制系統
滿足工藝提出的流量或壓力控制要求,同時實現設備的節能運行,這就要求設 置一套流量或壓力自動控制系統。
2、防喘振控制系統
喘振現象對設備危害極大,必須專門設置一套防喘振控制系統,確保設備運行安全。
3、吸入氮氣壓力調節系統
在氧氣壓縮機剛開車時,先通入氮氣運轉進行吹掃,待系統穩定后再倒入氧氣,本系統為保證氧壓機在作氮氣運轉時的吸入壓力恒定而設。
4、軸封差壓及壓力調節系統
為保證氧壓機的可靠軸封,有效地防止氧氣或油泄漏出來,空氣或密封用滲入機內而設。
5、軸承室的密封氣壓力控制,保持密封壓力恒定。
6、混合氣體與吸入氧氣之間的差壓控制,保持混合氣體與吸入氧氣之間的差壓恒定。
7、軸封氮氣和軸封氧氣與混合氣體之間的差壓調節系統,保證混合氣體順利排出。當差壓偏離設定值時,靠改變由高壓缸軸封氧氣室流回低壓缸吸入管道的氧氣量來維持差壓在設定值。在調節系統失靈以致造成差壓降低時報警,差壓過低時停車。
8、軸承溫度和機殼溫度的控制
當軸承溫度和機殼溫度非正常升高時,開高壓氮氣閥進行緊急噴氮,快速把機體內的氧氣吹除,避免發生爆炸。
9、油路控制系統
大型壓縮機、風機和泵類設備都配有一套供油系統,如軸承密封油、潤滑油、閥門的控制油等,需要設置一套油壓、油溫的控制和聯鎖報警系統。對于那些原使用同軸油泵的設備,還必須考慮調速后油壓下降可能造成的危害,需另外設置獨立的工作油泵。
10、綜合故障監控系統
因其功率大,轉速高,又是單機運行,是工廠的核心生產設備,它的安全運行至關重要,其運行參數如壓力、溫度、振動、噪聲、軸向推力、軸向位移等必須嚴格監控,并與調速控制系統聯鎖,因此有必要設置綜合故障監控系統。
需要指出是,上述控制系統不是孤立的,它們應該相互聯系起來,才能實現整個系統的協調控制。為了使該系統安全可靠,主要選用AB、SIEMENS和HONEYWELL等國際著名公司的產品作為系統硬件,將所有的監控點和控制回路組態成畫面,組成較DCS更靈活、經濟,而且速度更快、更安全可靠的控制系統;具備參數監視、歷史記錄、各控制回路調節、報警聯鎖、聯鎖切除、工作點運行狀態顯示:故障分析提示、與上位機通訊、自診斷(包括線路診斷)以及各種打印功能等。PLC控制和手動控制雙重控制系統,即在PLC斷電或不能正常工作的情況下,用手動控制系統來操縱主要系統閥門,保證機組的安全運行; 雙重監控畫面,即就地監控與中控室監控.、就地監控的英文與漢化選擇, 設置遠程異地調試; 設計熱備冗余 。
7.系統構成特點
安全可靠,系統機柜內的220V交流電源和24V直流電源都接入UPS電源柜,外部電源故障斷電后可維持40分鐘不間斷供電,不會對PLC系統供電產生影響。
組態方便,可在線修改。工程師站和操作員站即可進行離線編程組態和流程圖修改,也可進行在線編程組態,并采用軟連接的方式對組態控制方案進行動態顯示和模擬操作。所有組件可在線插拔,在線增減I/O卡件,在線修改控制組態并下裝及在線修改流程圖并下裝。
易于維護性:組態專有功能塊可對各個部件進行測試,診斷和維護,一旦卡件損壞,系統檢測到以后立即以聲光報警形式報警并啟動打印機打印設備名稱、故障類別及發生時間等。與此同時故障設備也有發光二極管亮燈提示,維護人員可及時處理。
8.結束語
該套控制系統經調試后機組于2004年6月一次開車成功運行至今,S7-400 PLC控制系統運行良好,人機界面直觀,流程圖美觀大方,運行設備的啟動條件和停機聯鎖一目了然,操作簡單方便,控制系統合理、可靠獲得了操作和管理人員的一致認可,控制系統的硬件配置和軟件組態體現了很高的性價比,為空分裝置及乙二醇用氧裝置的長期可靠運行提供了強有力的保障。由上述可見當今高性能的PLC完全可以完成順序控制、復雜回路控制和高級運算功能,而且方式靈活,安全可靠。有著廣泛的應用前景。
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