往復式壓縮機氣量通常采用的是全行程壓開進氣閥加上旁通閥配合的粗略的有級調節方法, 這種方法安全性、經濟性差, 造成能源的巨大浪費;如果采用大功率電動機變頻器來調節流量則存在價格昂貴, 可變余隙腔調節響應速度慢、可靠性較差且需要較多的人工干涉, 賀爾碧格公司開發生產的Hydro?COM氣量無級調節系統通過智能化的液壓調節機構, 可以快速、精準地控制氣體的壓力和流量來實現氣量理論上0%-100%的連續調節, 從而有效的解決了往復式壓縮機流量調節的難題。
1 Hydro COM工作原理
Hydro COM的工作原理是通過即時處理壓縮機運行過程中的狀態數據, 并將信號反饋至執行機構內電子模塊, 通過液壓執行器來實時控制進氣閥的開啟與關閉時間, 實現壓縮機排氣量0-100%全行程范圍的調節, 同時運用了“回流省功”原理通過將進氣閥的關閉延遲使多余部分氣體未經壓縮而重新返回到進氣總管, 在壓縮的循環過程中只壓縮需要壓縮的氣量來達到節能的效果。
2 Hydro COM系統在150萬噸/年蠟油加氫裝置的應用及效果
2.1 Hydro COM系統投用后壓縮機的運行工況對比
Hydro COM氣量無級調節系統于2013年首次在烏石化150萬噸/年蠟油加氫裝置應用, 蠟油加氫裝置共計有2臺氫氣壓縮機 (一投一備) , 為四列三級壓縮的對稱平衡型往復式壓縮機, 使用高壓電機驅動, 其中A機采用Hydro COM系統進行氣量調節, B機采用電磁閥控制的氣動卸荷器進行氣量調節, 設0、50、100%三擋, 由于2臺壓縮機采用不同的流量控制方式, 也使得機組的運行工況出現了很大的差別。
壓縮機K101/B運行時, 壓縮機的流量是通過卸荷器頂開吸氣閥來控制, 當卸荷器的檔位置于50%時壓縮機輸送的流量無法滿足正常的工藝需求, 此時只能將卸荷器的檔位調高至100%, 這時壓縮機處于滿負荷工作的狀態, 壓縮機輸出的氣量遠遠超出工藝需要, 因此多余的氣體只能通過壓縮機出口的旁通線又被送回壓縮機入口的氣體緩沖罐內。通常壓縮機出口旁通線上的控制閥開度在50%以上, 從控制閥的開度就可以很直接的看出大量的氣體被重復循環壓縮, 那么機組的效能必然大大降低而電能則被白白浪費;而K101/A壓縮機所采用的Hy?dro COM系統可以在在0-100%之間進行氣量無級調節, 通過輸入期望的壓力值就能便捷的將壓縮機的流量控制在需要的范圍內, 一般情況下壓縮機入口流量調節器的開度只需要控制在65%-70%左右時壓縮機輸送的氣體量就可以完全滿足正常生產需求;正是由于2臺壓縮機氣量的控制方式不同, 有效的解決了壓縮機必須處于滿負荷的狀態才能保證正常氣體需求量的弊端, 壓縮機負荷的變化使得驅動電機的負荷也相應變化。通過實際情況可以看出采用的Hydro COM氣量無級調節系統的A機在運行時所消耗的電流明顯低于B機, 而電機負荷的差異也使得電機定子的溫度、電機電流、壓縮機軸承溫度等參數也出現了明顯的差別。
2.2 Hydro COM系統投用后的節能效果
壓縮機裝備Hydro COM系統后, 僅對所需要的氣量進行壓縮的特性, 帶來的效果就是能夠最大限度的節約能源。通過上面的運行參數表的對比可以看出壓縮機K101A運行時每小時比K101B節約80A的高壓電, 按一年8400小時來計算所節約的電費如下:
可見僅從節能的角度來看, 實施Hydro COM系統所能帶來的經濟效益是非?？捎^的, 能夠為企業極大的降低生產成本。
3 結語
Hydro COM系統是一種簡單高效的往復式壓縮機流量調節方式, 通過先進的控制理論和機電技術Hydro COM系統具有極高的控制動態特性, 可以根據不同的操作要求精確的控制壓縮機各級的狀態參數, 高度集成的自動化系統使得壓縮機的控制更趨合理, 能夠實現壓縮機的平穩啟動、平穩加載、無沖擊切換及平穩停機等操作, 同時Hydro COM系統通過精確的控制氣量能夠最大限度的節約能源有效降低生產成本。Hydro COM氣量無級調節系統Hydro COM系統還具備較高的安全保障性, 當Hy?dro COM的安全聯鎖保護系統檢測到無法正常運行的信號后, 則會自動將Hydro COM系統切除使壓縮機恢復到原旁通控制下工作, 壓縮機無需停機, 當故障排除后在壓縮機運轉的情況下Hydro COM可重新投入使用, 整個操作過程簡單易行, 這樣也可以最大限度地保證生產裝置的安全運行。
通過Hydro COM在150萬噸/年蠟油加氫裝置的實際應用, 在開停機、切換操作、節能等方面均達到了預期目的, 保障了機組的安全平穩運行。
摘要：往復式壓縮機氣量調節方法有很多, 如何能夠進行連續、經濟、高效、快捷、精確的調節壓縮機的氣量是困擾壓縮機用戶的難點, 本文主要通過對Hydro COM氣量無級調節系統進行分析對比, 發現可以有效解決往復式壓縮機流量調節的難題。
關鍵詞：HydroCOM,往復式壓縮機
參考文獻
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