透平膨胀机联锁保护控制系统如何工作.doc

透平膨胀机联锁保护控制系统如何工作，使用中应注意什么问题？本文摘要： 透平膨胀机的保护控制系统主要是防止发生飞车事故和轴承烧坏。具体措施是先切断膨胀机进气，后卸负荷。 1、对于电机制动的膨胀- 透平膨胀机的保护控制系统主要是防止发生“飞车”事故和轴承烧坏。具体措施是先切断膨胀机进气，后卸负荷。 1、对于电机制动的膨胀机，飞车事故大都是由于电机故障引起的。在运转过程中，电机处于发电机制动状态，一旦电机线路或电机本身发生故障，制动力矩消失，电机失去了制动作用，就会造成膨胀机超速。它的保护系统如图131所示。它用一测速发电机来测量转速。在启动时，膨胀机转速逐渐升高，到一定转速时，测速发电机发出信号，使制动电机合闸，膨胀机在制动状态下工作。一旦超速，测速发电机的信号使三通电磁阀断电，同时报警。三通电磁阀控制的活塞式蝶阀气缸内的空气迅速排空，切断膨胀机进气。同时阀杆转动，碰上挡板和限位开关，将电机电源切断，紧急停车。限位开关的作用是使电机必须在确实切断进气后再停电，以确保先断气，后卸负荷。 此外，当油压过低或轴承温度升高时，都能通过继电线路切断三通电磁阀电源，使膨胀机紧急停车。 2、风机制动的膨胀机的保护系统由气动薄膜调节阀、三通电磁阀、气动遥控板等组成。如图132所示。薄膜调节阀平时作调节流量用，发生事故时作紧急切断用。当膨胀机超速时，安装在转速计上的超速继电器使负荷风机上的三通电磁阀断电，切断到调节阀膜头的信号压力，将阀迅速打开，使膨胀机在最大负荷下运转，转速下降。如果转速仍然升高，则转速计上另一继电器切断膨胀机进口三通电磁阀，使低温薄膜调节阀膜头内的空气迅速放空，阀门关闭，切断膨胀机进气，并发出声光报警信号。 气动遥控板用在正常操作时调节膨胀机进气和转速。进气薄膜阀选用气开式。断气时，阀门关闭，切断进气。而风机出口调节阀选用气闭式，当气源失压时，阀门开大，加以最大负荷。 膨胀机进口快速切断阀常发生阀门动作不迅速、关闭不严或不动作等故障。平时要注意维护，防止因生锈、冻结引起的卡死。而且，管道阻力太大也会引起控制失灵，要勤检查入口管道是否畅诵。透平膨胀机六种常见故障的处理3fm【摘要】结合实际事例，详细分析了透平膨胀机失控超速、转速表指示偏高或偏低、共振、转速突然升高、制动风机喘振及带液等六种常见故障的原因及处理方法oyz一、透平膨胀机失控超速!% 此故障的具体表现为：当制动风机的出口调节阀全开时，透平膨胀机就能达到额定转速，或者超过额定转速而制动风机无法进行转速控制的故障。此故障，除由转速检测系统发生故障引起外，大多是由制动风机进口过滤器或出口消声器阻力过大，或由于风机进口管道或出口管道设计的通径过小所致。s_/ 透平膨胀机失控超速，如果是因过滤器 或消声器的阻力过大引起，那么只要减少这两部分的阻力，就能消除。如果是因管道通径设计过小引起，那么扩大通径以减小阻力、增大流量就能消除故障。= 1988年，延安氮肥厂第二套1000m3h 空分设备试车时，就出现过这种故障。检查发现：制动风机进口过滤器是由6层200目的铜丝网组成，且过滤网被灰尘严重堵塞。经 过清洗并把原来的6层过滤网改为2层后， 膨胀机才运转正常。o+%A 1994年，江苏省淮阴钢厂1000m3h空分设备试车时，又出现过膨胀机超速失去控制的故障。检查发现：制动风机出口消声器阻力过大，出风筒的孔数量少，孔径也小。孔径扩大后，转速恢复正常。PziMo 如何判断此类故障是发生在进口管道、 进口过滤器，还是发生在排出管道、消声器? 可通过制动风机出口压力表的指示值进行分析和判断。如果出口压力表指示值不高或为零，而转速超速，那么故障产生的部位在进口管道或进口过滤器。如果出口压力表指示偏高，那么故障产生的部位在出口管道，或出口消声器。转速表指示偏高或偏低)kBF-Tu 当膨胀机启动后，如发现转速表指示值与实际转速不符，且有较大差异，那么故障产生的原因一般是转速检测系统发生了故障。r 如果径向轴承和止推轴承温度比同样转速的轴承温度要高，喷嘴后压力也比同样转速的压力偏高；膨胀机发出的声音，比同样转速的膨胀机要大。那么转速表所指示的膨胀机转速可能比实际转速偏低。反之，则膨胀机的指示转速比实际转速可能偏高。| 当怀疑膨胀机转速与实际转速有差异时，应检查并校验转速表与转速检测系统。WjQ 1996年，河北省遵化钢厂第二套1000m3h空分设备试车时，2#膨胀机机前调节阀开度很小而转速表就已指示到2000 rmin。与正在运转着l#膨胀机进行比较，两台膨胀机的转速指示都相同(2000rmin)，但l#膨胀机轴承温度比2#膨胀机轴承温度 高出十几度；喷嘴后压力也比2“膨胀机高出 003004MPa。l#膨胀机制动风机的声音也比2#高得多。QrN1S 当时我们判断2#膨胀机转速指示可能偏高，即2#的实际转速达不到2000rrain。通过对转速表再次校验，没有发现问题。后来检查测速头，发现测速头与转速表不配套。 调换了一只测速头后指示正常。,=M三、透平膨胀机的共振(共鸣)现象 透平膨胀机的共振(共鸣)现象，一般 发生在制动风机的进口过滤器安装在膨胀机冷箱上的这种结构中。发生这种故障时，膨胀机发出一种较大的异常响声，当改变膨胀机转速时这种异常响声有可能消失。应当指出，膨胀机产生共振(共鸣)时，对膨胀机有较大的破坏性，应当引起足够的重视。0jh 1996年，河北省遵化钢厂第二套1000m3h空分设备试车时发现：膨胀机的转速升到27000rmin时，膨胀机就产生一种异常的响声。经过多次认真检查，均未发现膨胀机有什么异常。当时我们认为这是一种共振 (共鸣)现象。后来我们把膨胀机的转速提高30000rmin、35000rmin，由于膨胀机的振动频率与冷箱体的固有频率相差较远，共振共鸣现象就消失了。a|=vW 经过多次实践，笔者深有体会；I 1膨胀机产生大的异声，是由于膨胀机与冷箱产生共振(共鸣)现象。F!六、膨胀机带液故障kj:5t 大型全低压空分设备启动阶段，尤其是在积液阶段，易发生板式过冷、膨胀机带液的故障。膨胀机带液故障破坏性很大。怎样判断和防止膨胀机带液?1KwLd 1. 膨胀机带液的现象xPLG 当进口温度低于-155-160时，易发生膨胀机带液故障。若高于-155时，膨胀机一般不会带液。当膨胀机出口温度低于-188-190时易发生膨胀机带液的故障。高于-188时，膨胀机一般不会带液。当膨胀机带液时，膨胀机出口压力表针会严重振动，蜗壳吹除阀和出口吹除阀都能排出液体。iNQe 2膨胀机带液故障处理=,7膨胀机带液后，应迅速降低膨胀机转速，或停止膨胀机运行，并打开蜗壳吹除阀和出口吹除阀，排清液体同时设法提高膨胀机进口温度。w 3膨胀机带液原因及预防措施8g+% 膨胀机带液故障主要发生在空分设备启 动阶段，尤其是积液阶段。其主要原因是冷量分配不合理，使板式冷端过冷，膨胀机进口温度控制得过低。所以，空分设备启动阶段，除了考虑迅速通过水分冻结区、二氧化 碳冻结区和板式自清除等主要方面外，冷量分配问题也是不容忽视的。_ 在启动的第一阶段(通过水分冻结区)和第三阶段(通过二氧化碳冻结区)，应缩短切换时间来保证板式自清除，尽量少抽或不抽环流和全环流，把冷量最大限度地分配到板式冷端，争取在最短时间内通过两个冻结区。P)s 在启动的第二阶段(冷却设备阶段)，要 充分利用膨胀机高温高焓降的特点，在二氧化碳未析出前，尽量将设备冷却到最低温度， 开大环流和全环流，适当延长切换时间，以确保板式的自清除。开大环流和全环流的目的，一是保证板式自清除，二是将比较多的冷量分配到板式中去，使板式中部温度尽可 能降到最低温度，为迅速通过二氧化碳冻结区打好基础。f 启动的第四阶段(进一步冷却设备阶段)，在保证板式自清除的前提下，最好不开全环流，减少环流，把冷量有意识地分配到塔内其它设备。这样，使板式中部的温度较高，防止积液时出现板式过冷和膨胀机带液。 积液阶段，在保证上塔不超压的前提下，开大膨胀空气送上塔的蝶阀(或截止阀)，利用 上塔、过冷器、液化器等回收冷量，就可避免冷量过分地分配到板式上，也就从根本上解决了膨胀机带液问题。Q! 板式换热器维护即使是板式换热器，也会在一年中的使用过程中出现问题，需要维修，尤其是它的密封件，要看看它是否已松动。本文将介绍板式换热器维护保养时的注意事项。 # ss+ O; n! G d: # n9 V# Y1 v7 B1 i; # D* f. $ / Z; c板式换热器是流程工业设备中热交换技术中一个重要部件。在各个板式散热片之间进行密封的弹性密封垫（见表1）是一种易损件，并且在自然条件下也是一种易于老化的零件。它的使用寿命对于板式换热器的使用寿命有着重要的影响。如果这些密封热硬化了，失去了原有的弹性，则可导致换热器无法正常工作。 , Z& f. c7 _! q0 T) o9 g; o$ ?6 q0 Q1 h- H7 Ih下列因素对弹性密封垫的使用寿命有着重要影响： 0 t, A M8 m( h7 J- j+ d换热器的工作方式（连续的还是不连续的） v7 # E: v4 T) j; Y# h散热的介质和使用的清洁剂的腐蚀性 v$ 0 H# O. X. h! z3 W最高工作温度 ! W7 _$ 7 h& ?9 Y$ n6 # Y. , j最高工作压力 : z, c9 _2 _, b$ b* J由于过大的压力和不均衡的压力而使弹性密封垫的应力较大 & ? K# D - T$ n0 r自然老化 U+ d# z# q/ S1 z0 q9 L2 c2 U4 2 M% p+ e, v, O5 C% j. m) $ Q _- V: o+ |+ u9 i) j3 |弹性密封垫的软化与压力和温度有关，当密封垫失去弹性后，换热器会出现滴漏。在某些产品中，为了解决因密封垫老化而引起的滴漏现象，允许对换热器进行密封性能调节，即再次拧紧组合板式换热器的螺栓，调节各个换热器之间的弹性密封垫的压紧力，解决滴漏问题。在有这种功能的换热器的铭牌上，一般都给出了允许最大和最小应力。对于新的换热器片组，应使用最小的允许应力进行连接固定。视每组换热器片的数量多少，可以一次或者多次调整换热器的拧紧力，每次拧紧时，可以将螺母拧进去3mm，并在拧紧过程中始终注意调节片的应力情况，而且，只允许对无工作压力的换热器，在室温条件下进行拧紧力的调整，防止滴漏。 # a9 V$ K& T) H; y7 J+ z3 0 K1 n对于在铭牌中没有给出应力调节范围的板式换热器，一般在零件图中给出了应力数值，在拧紧这类板式换热器时，拧紧力矩无论如何不应低于图纸规定的数值，因为它与板式换热器的组装质量、组装变形有关。在拧紧力矩达到规定数值的要求时，则可有计划地对弹性密封垫进行更换。对于在重要的生产设备中和腐蚀介质中使用的板式换热器，建议有一套备用的密封件。仓库温度18时，在透明塑料包装中，板式换热器的密封件可保存3年左右。 % s: n+ m# ?6 , d5 K9 w5 8 F; C0 F$ 0 o% b% C/ h密封件的固定 ! |6 1 h. y9 % g# e, Q+ S) U. 9 k; F: : Q, Q* M原则上，密封件的固定分为粘接固定和非粘接固定两大类。密封垫的形状应与板式换热器密封处的形状保持一致。必须指出的是粘接式的固定方法不对密封功能产生任何作用。 4 2 x+ I. Q: Q* ?0 l9 V( k7 S, 2 a# e H( o) D( L7 Y( A- n$ H非粘接密封 8 + g- |. g# M5 f6 d对准：将密封圈放置到位 j7 n8 j4 u3 ( L! p5 u放入：使密封圈正确地进入密封槽中 8 V; g8 + J& W5 N( 压紧：在密封槽中，有横截面逐渐减小的槽形结构，以便使密封圈正确定位 P* z; v; D; |! * U+ r. a . Y粘接式密封 1 f$ g7 o G. d: s- e3 M# Q* V* u4 l$ K2 W Z8 uj3 根据密封垫的使用目的和密封质量要求，可使用不同生产厂家的调和式密封胶和非调和式密封胶。在进行粘接之前，应使用蒸汽气流彻底地清除粘接面残留的粘接剂和残留的密封垫。对于调和式密封胶粘接来讲，必须用火烧尽板式换热器结合面上的残留粘接剂和残留密封垫。在大批量进行粘接时，应准备冷冻密封件的液氮池，准备好为带有密封垫的板式换热器进行干燥处理的加热炉，加热温度应达160，如果有条件，应对板式换热器进行化学清理，以保证彻底清除残留在板式换热器结合面中的粘接件的密封垫。 # U) ! A; a9 d0 G& r; H- E/ r! d* P7 q% g9 I3 |# q9 I k3 9 P K/ E) e% S% Y: 4 z# 6 z% ; W7 D3 h! A: 4 | r+ z6 _3 p T6 5 X* q4 q可以根据板式换热器的蜂室观察孔来了解密封垫的安装是否正确。 . ?+ u! j2 ( W8 n/ B8 N4 p. o4 a$ N9 g8 H& V$ u6 r& W3 - 3 h B- C# w板式换热器的结合面应使用化学清洁剂清理(例如利用丙酮)。同样，也必须利用化学清洁剂清除粘接在密封垫上的软化剂和防粘连涂层。将粘接剂涂抹在各个粘接结合面的中部。视密封垫的宽度，粘接剂的宽度约为一根火柴的宽度，然后用毛刷将粘接剂在整个粘接表面涂抹均匀，以便充分利用整个结合面。根据粘接剂的种类不同，等待一定的通风干燥时间，然后放入密封垫，将各个板式换热器叠放在一起，用拉紧螺杆拉紧，或者用重物压放在叠放的换热器组上。根据粘接剂的种类不同，硬化时间约为820小时。对于调和式粘接剂，则必须进行螺杆拉紧和炉内加热硬化。 - k; s8 t3 + u2 x& n* K O& 5 k( X8 j: q5 A3 , X( i, O粘接的和非粘接密封的优缺点对比请参见表2。 4 k; X$ g1 m5 E8 n2 E8 G0 ?5 R6 4 V9 mS* O+ q9 B5 x- Z- G清理和清洁 4 f Y. O( K; D. |0 O0 d! & Q d) E o- Xt通常，人们是通过流程设备冷态运动时的滴漏或者停车冷却过程中的滴漏来发现换热器密封件失效的，有些板式换热器具有二次调节的功能，允许在出现小量滴漏时可以再次将换热器片组拧紧。从而增加各个密封垫之间的应力，短时间内解决滴漏现象。在新组装的换热器中，可以使用较大的组合长度尺寸，当出现滴漏后，再拧紧各组板式换热器，使用较长的组合长度尺寸。最大组合长度尺寸和最小组合长度尺寸一般都可在热交换器的铭牌中看到。需注意的是：不能小于最小组合长度尺寸。当组合后的换热器达到最小组合长度尺寸仍出现滴漏时，说明密封垫必须需要改换了。 J2 |$ 8 S. d P& W5 x! + f& - E+ o, k0 AKK工业服务有限责任公司是一家板式换热器调试服务的专业企业，为各流程企业的板式换热器进行维护保养服务。在与不同的流程工业用户的合作中，AKK公司开发了自己独特的、有效的、费用低廉的热交换器，换热器、清理、检验和橡胶密封件更换技术。 7 N+ s4 j. x5 L) C& A N2 * u其橡胶件更换技术的主要步骤为： & Z( |8 i4 F# k: ! p: Z% A6 * 3 q/ $ u1、 回用性能的检验和检测。在怀疑有锈蚀的情况下对换热器及管道的壁厚进行检查。 9 ?& o8 sn WQ$ L. P2、 清除老化的密封件，根据不同的污垢，采用与Haug化学有限责任公司共同研制的酸碱清洗池进行化学清洗，被清洗零部件的表面不会受到化学介质（例如汽油）的腐蚀侵害。 / V7 + ; q b uD; e3、 在进行化学清洗之后，用高压吹净装置彻底地清除残留在板式换热器等表面的化学介质。 9 t7 E3 ?4 v2 U& F5 4、 各换热器板涂以荧光测试剂，在紫外光的照射下检查是否有细小的裂纹和腐蚀孔，并重新清洗干净。另外，还要着重检查密封槽的情况，必要时进行修整。 , O9 U9 u2 , V9 _5 O5、 对于粘接式密封垫，将彻底清除残留的物质，使用调和式粘接胶重新粘接，重新组合的换热器片组在专用夹具中夹紧，使