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組合式壓縮空氣冷干機(jī)漏氣故障分析

2022-10-28 16:07:53
組合式壓縮空氣冷干機(jī)漏氣故障分析


摘 要 :組合式壓縮空氣冷干機(jī)布置在空壓機(jī)后端。運(yùn)行中的冷干機(jī)發(fā)生漏氣會給工業(yè)生產(chǎn)造成極大的壓力。空壓機(jī)專業(yè)人員要根據(jù)發(fā)生故障時(shí)的具體現(xiàn)象 ,準(zhǔn)確判斷出故障閥門,并對閥門和相應(yīng)的氣源管路系統(tǒng)進(jìn)行檢查和處理。同時(shí) ,建議將冷干機(jī)氣動閥門的用氣從前端供氣改成后端供氣 ,確保擁有高品質(zhì)的穩(wěn)定氣源。
1 工作原理
組合式壓縮空氣冷干機(jī)布置在空壓機(jī)后端,空壓機(jī)、冷干機(jī)前后串聯(lián)布置,構(gòu)成壓縮空氣系統(tǒng)。根據(jù)空氣冷卻與吸附干燥原理,從空壓機(jī)出來的壓縮空氣先經(jīng)過冷干機(jī)制冷系統(tǒng)冷卻到一定的露點(diǎn)溫度,析出相應(yīng)水分。進(jìn)行初步的氣液分離后,壓縮空氣進(jìn)入冷干機(jī)的吸附塔進(jìn)行深度干燥處理,獲得高品質(zhì)的氣源。
2 工作流程
發(fā)電廠干輸灰系統(tǒng)采用 JAL_40M組合式壓縮空氣冷干機(jī) , 正常運(yùn)行時(shí) ,系統(tǒng)壓力在 0.6MPa左右。冷干機(jī)的工藝流程主要分為冷卻和干燥兩部分。冷卻部分的主要原理是制冷循環(huán)原理。通過壓縮機(jī)、 冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器這制冷系統(tǒng)的四大部件和附屬設(shè)備 ,對壓縮空氣進(jìn)行冷卻和初步的除濕。這部分與本文所述缺陷無關(guān),不作工藝流程的詳述。

圖片.png

干燥部分的工藝原理如圖 1所示。

圖 1中,IA、IB分別是 A、B塔的進(jìn)氣氣動閥,RA、RB分別是 A、B 吸附塔的排氣氣動閥。幾個氣動閥的用氣原先取自干燥系統(tǒng)的入口處。OA、OB.CA、CB是布置在A、B塔出口管路上的逆止閥。RV是手動調(diào)壓閥。經(jīng)過制冷系統(tǒng)冷卻后的壓縮空氣到達(dá)干燥系統(tǒng)。冷干機(jī)正常運(yùn)行時(shí),A、B塔輪流倒換工作。
啟動:空壓機(jī)系統(tǒng)正常啟動前,冷干機(jī)處于備用狀態(tài)。此時(shí),RA、RB 閥門處于關(guān)閉狀態(tài),IA、IB閥門處于開啟狀態(tài)。這時(shí),有其它的空壓機(jī)為用戶提供壓縮空氣,其中有一小部分壓縮空氣從用戶端通過 RV調(diào)壓閥和 OA、OB逆止閥進(jìn)入A、B塔 ,并進(jìn)一步往回返到前面的空壓機(jī)里 , 這樣,在設(shè)備處于備用狀態(tài)下為氣動閥提供了氣源。系統(tǒng)啟動時(shí),首先開啟冷干機(jī),IB閥門關(guān)閉,然后RB閥門打開,A塔開始工作。然后,啟動空壓機(jī) ,整個系統(tǒng)正常工作。
運(yùn)行:A塔進(jìn)行工作時(shí)。B塔進(jìn)行干燥劑再生,此時(shí),IA、RB閥門打開,IB、RA閥門關(guān)閉??諝饨?jīng)過IA進(jìn)入A塔進(jìn)行干燥,然后從A塔頂部出去經(jīng)過CA逆止閥后,大部分的壓縮空氣到達(dá)后置的除塵過濾器進(jìn)行再次過濾后,得到高品質(zhì)的氣源輸送到用戶。另有—小部分氣通過調(diào)壓閥RV,逆止閥OB從B塔頂部進(jìn)人 ,對B塔干燥劑進(jìn)行再生 ,然后經(jīng)過B塔底部的RB閥門,最后經(jīng)過排氣消音器排空。
倒換:A塔運(yùn)行20分鐘至半小時(shí)后,系統(tǒng)由A塔倒換至B塔運(yùn)行。這時(shí),RB閥門關(guān)閉,IB閥門打開,B塔壓力開始升高。等到壓力平衡后, IA閥門關(guān)閉,RA閥門打開,A塔中的壓力瞬間排空,排氣消音器處能聽到較大的排氣聲。此時(shí),B塔開始工作,A塔開始再生。
停運(yùn) :系統(tǒng)正常停運(yùn)時(shí) ,先停運(yùn)空壓機(jī) ,再停運(yùn)冷干機(jī) 。此時(shí),RA和 RB關(guān)閉,IA和IB打開,系統(tǒng)恢復(fù)到備用狀態(tài)。
3 故障現(xiàn)象
運(yùn)行中的冷干機(jī)發(fā)生漏氣時(shí),排氣消音器出口有很大的漏氣聲,A、 B塔壓力都在0.4MPa左右,輸灰壓縮空氣罐壓力會在短時(shí)間內(nèi)下降到 0.4MPa以下,造成輸灰系統(tǒng)輸灰不暢,氣動閥門故障等各種問題,給工業(yè)生產(chǎn)造成壓力。這類問題往往在吸附塔下一次倒換后消失。
4 故障分析
此類漏氣故障發(fā)生時(shí),往往會在短時(shí)間內(nèi)造成系統(tǒng)壓力下降,因此 ,苐一時(shí)間趕到現(xiàn)場的運(yùn)行人員往往會選擇及時(shí)倒換設(shè)備,這樣會導(dǎo)致故障原因不能在苐一時(shí)間判斷出來。因此,在此類缺陷發(fā)生時(shí),可以先將其它空壓機(jī)和對應(yīng)的冷干機(jī)啟動,但暫時(shí)不把漏氣的設(shè)備停運(yùn)。技術(shù)人員應(yīng)苐一時(shí)間趕到現(xiàn)場觀察各個閥門的狀態(tài)。如果因?yàn)樵O(shè)備緊急倒換錯過判斷故障的苐一時(shí)間,可以根據(jù)停運(yùn)時(shí)4個氣動閥門的狀態(tài)來進(jìn)行判斷,同時(shí)可以將該設(shè)備重新啟動,觀察運(yùn)行,進(jìn)一步確認(rèn)故障原因。
當(dāng)漏氣發(fā)生時(shí) ,應(yīng)打開冷干機(jī)下方的蓋板 ,觀察 A、B塔底部的四個氣動閥的狀態(tài)。同時(shí)結(jié)合 A、B塔壓力表的參數(shù)進(jìn)行輔助判斷。正常運(yùn)行時(shí),圖1中的四個氣動閥,互成對角線的兩個閥門狀態(tài)是一致的。不同的閥門出現(xiàn)故障時(shí),具體的情況如下:IA閥門故障:如果IA閥門故障, 則漏氣時(shí)系統(tǒng)B塔處在運(yùn)行狀態(tài),RB閥門關(guān)閉,IB、RA開啟,IA關(guān)故障(實(shí)際處于開啟或者未關(guān)嚴(yán)狀態(tài)),同時(shí),A、B塔壓力表壓力在0.4MPa 左右,大量空氣從排氣消音器處漏走。此時(shí),如果將系統(tǒng)停運(yùn),先停運(yùn)空壓機(jī),再停冷干機(jī),那么,系統(tǒng)內(nèi)的壓力會從A塔排氣口漏走,冷干機(jī)停運(yùn)時(shí),氣動閥門已經(jīng)沒有足夠的氣源了,閥門狀態(tài)不會發(fā)生改變,同時(shí), A、B塔壓力顯示為0。如果沒有停運(yùn),等到系統(tǒng)倒換至A塔運(yùn)行后,系統(tǒng)恢復(fù)正常,A塔壓力達(dá)到 0.6MPa,B塔壓力為 0。IA、RB閥門開啟,IB、 RA閥門關(guān)閉。
IB閥門故障:同理,IB閥門故障時(shí),則漏氣時(shí)系統(tǒng)A塔處在運(yùn)行狀態(tài),RA閥門關(guān)閉,IA、RB開啟,IB關(guān)故障 (實(shí)際處于開啟或者未關(guān)嚴(yán)狀 態(tài)),同時(shí),A、B塔壓力表壓力在0.4MPa左右。此時(shí)將系統(tǒng)停運(yùn),閥門狀態(tài)不會發(fā)生改變,A、B塔壓力顯示為0。如等到系統(tǒng)倒換至B塔運(yùn)行后, 系統(tǒng)恢復(fù)正常,B塔壓力達(dá)到 0.6MPa,A塔壓力為 0。IA、RB閥門關(guān)閉, IB、RA閥門開啟。
RA閥門故障:RA閥門故障時(shí),則漏氣時(shí)系統(tǒng) A塔處在運(yùn)行狀態(tài), IB閥門關(guān)閉,IA、RB開啟,RA關(guān)故障(實(shí)際處于開啟或者未關(guān)嚴(yán)狀態(tài)), 同時(shí),A、B塔壓力表壓力在 0.4MPa左右。此時(shí)將系統(tǒng)停運(yùn),閥門狀態(tài)不會發(fā)生改變,A、B塔壓力顯示為0。如等到系統(tǒng)倒換至B塔運(yùn)行后,系統(tǒng)恢復(fù)正常,B塔壓力達(dá)到 0.6MPa,A塔壓力為 0。IA、RB閥門關(guān)閉,IB、 RA閥門開啟。
RB閥門故障:同理,RB閥門故障時(shí),則漏氣時(shí)系統(tǒng)B塔處在運(yùn)行 狀態(tài),IA閥門關(guān)閉,IB、RA開啟,RB關(guān)故障 (實(shí)際處于開啟或者未關(guān)嚴(yán)狀態(tài)),同時(shí),A、B塔壓力表壓力在0.4MPa左右。此時(shí)將系統(tǒng)停運(yùn) ,閥門狀態(tài)不會發(fā)生改變,A、B塔壓力顯示為0。如等到系統(tǒng)倒換至A塔運(yùn)行后,系統(tǒng)恢復(fù)正常,A塔壓力達(dá)到 0.6MPa,B塔壓力為0。IA、 RB閥門開啟 ,IB、RA閥門關(guān)閉。

圖片.png

根據(jù)不同閥門的故障造成的不同現(xiàn)象 ,表1將正常狀態(tài)及異常狀態(tài)下的不同現(xiàn)象進(jìn)行歸納總結(jié),方便故障時(shí)進(jìn)行快速排查。即便故障發(fā)生時(shí)設(shè)備緊急倒運(yùn),也可以根據(jù)異常停運(yùn)時(shí)閥門的狀態(tài)判斷出是具體哪個閥門發(fā)生故障。

5 處理措施
根據(jù)故障現(xiàn)象判斷出具體的故障閥門后,我們要采取具體的處理措施。通常閥門故障可能的原因有以下幾種:a.亂閥體損壞;b.氣缸損壞 ;c.氣源管路堵塞;d.電磁閥組件故障;e.氣源壓力不足。
對于前四種原因,分別需要更換相應(yīng)的閥體 、氣缸 、氣源管或電磁閥。對于氣源壓力不足的現(xiàn)象 ,則需要檢查閥門氣源的接入點(diǎn) ,必要時(shí)進(jìn)行改造。圖2指出了電廠氣源管改造前后冷干機(jī)氣動閥的氣源接入點(diǎn) 。原先氣源接在干燥系統(tǒng)之前 ,改造后接到了冷干機(jī)除塵過濾器之后。
改造前,氣源在干燥系統(tǒng)之前,氣源負(fù)荷受到空壓機(jī)加卸載的影響, 存在氣源不足的可能性,會造成閥門動作故障。改造后的氣源布置在后端,氣源壓力很穩(wěn)定,不會受空壓機(jī)加卸載的影響。即便系統(tǒng)故障停運(yùn), 也能夠保證有足夠的氣源供閥門動作。此外,異常停運(yùn)之后,四個閥門的狀態(tài)較改造前有所不同。表2是氣源改造后,異常停運(yùn)時(shí)的閥門狀態(tài)和 A、B塔壓力。
同時(shí),后端的空氣經(jīng)過干燥系統(tǒng)和除塵過濾器的處理后 ,品質(zhì)更好, 能有效延長氣缸的使用壽命,同時(shí),還能減少氣源管的堵塞。
6 結(jié)論
運(yùn)行中的冷干機(jī)發(fā)生漏氣會造成輸灰系統(tǒng)輸灰不暢 ,氣動閥門故障等各種問題 ,給工業(yè)生產(chǎn)造成極大的壓力 。故障發(fā)生時(shí),應(yīng)苐一時(shí)間趕到現(xiàn)場觀察各個閥門的狀態(tài)。如果因?yàn)樵O(shè)備緊急倒換錯過判斷故障的苐一時(shí)間,可以根據(jù)停運(yùn)時(shí)4個氣動閥門的狀態(tài)來進(jìn)行判斷 。同時(shí) ,也可以將該設(shè)備重新啟動觀察運(yùn)行,進(jìn)一步確認(rèn)故障原因。專業(yè)人員要根據(jù)發(fā)生故障時(shí)的具體現(xiàn)象,準(zhǔn)確判斷出具體是哪個閥門發(fā)生了故障,并對閥門和相應(yīng)的氣源管路系統(tǒng)進(jìn)行檢查和處理。同時(shí),建議將冷干機(jī)氣動閥門的用氣從前端供氣改成后端供氣,確保擁有高品質(zhì)的穩(wěn)定氣源。


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