【壓縮機(jī)網(wǎng)】1 引言

 

　　現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備與機(jī)電系統(tǒng)大多是集機(jī)械、電子、信息、控制為一體的復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)?，F(xiàn)代工程測量技術(shù)是具有實(shí)踐性強(qiáng)、多學(xué)科交叉的領(lǐng)域,測量技術(shù)是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備的創(chuàng)新設(shè)計(jì)、運(yùn)行監(jiān)測、故障診斷與維護(hù)獲取信息的重要途徑。

 

　　往復(fù)壓縮機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中有著廣泛的應(yīng)用，壓縮機(jī)的安全正常運(yùn)轉(zhuǎn)關(guān)系到用戶的生產(chǎn)流程能否平穩(wěn)運(yùn)行。往復(fù)壓縮機(jī)通過電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)曲軸、連桿、十字頭組成的曲柄連桿機(jī)構(gòu)，把電機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為活塞組件的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過氣缸的進(jìn)、排氣閥使壓縮介質(zhì)被壓縮，工作壓力得到提高，以滿足工藝流程需求。往復(fù)壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，為確保壓縮機(jī)的正常工作，還必須配置潤滑油、冷卻水、電氣、儀表等部分，對(duì)其性能進(jìn)行測試監(jiān)測是一個(gè)不可缺少環(huán)節(jié)。

 

　　通過對(duì)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中各種信號(hào)檢測與信息提取，得到壓縮機(jī)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的各種信息。

 

　　通過各種信號(hào)傳感器和變送器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)得到壓縮機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行工況，對(duì)此部分內(nèi)容可利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行比較分析，得到診斷決策，進(jìn)而控制壓縮機(jī)機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，防患于未來。

 

　　往復(fù)壓縮機(jī)常見故障可分為兩類：對(duì)于熱力性能類故障可選用氣缸壓力或閥腔脈動(dòng)壓力作為主要診斷信號(hào)；對(duì)于動(dòng)力性能類故障可采用振動(dòng)信號(hào)來診斷。研究材料表明，大量的非計(jì)劃性停車是由于壓縮機(jī)的十字頭銷、十字頭、連桿螺栓、氣閥、活塞、活塞桿、填料、活塞環(huán)、支承環(huán)等故障引起的。對(duì)往復(fù)壓縮機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測，可早期發(fā)現(xiàn)判斷以上各種故障，防患于未然，降低非計(jì)劃性停機(jī)和重大事故的發(fā)生，確保設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行和生產(chǎn)流程的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

 

　　2 壓縮機(jī)的測量技術(shù)

 

　　2.1 壓力的測量

 

　　壓力本身是表示壓縮介質(zhì)在流動(dòng)過程中的一個(gè)重要指標(biāo)，是壓縮機(jī)設(shè)計(jì)和使用過程中的重要工藝指標(biāo)。并且一些流速、流量等參數(shù)指標(biāo)的測量，一般也經(jīng)常轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫y量問題。在壓縮機(jī)的系統(tǒng)中，壓力測量的對(duì)象主要包括被壓縮氣體各級(jí)吸、排氣壓力、潤滑油壓力、冷卻水壓力、填料腔及中體部件中的氮?dú)鈮毫Αx表風(fēng)壓力等。

 

　　根據(jù)壓力測量的工作原理，當(dāng)前用于往復(fù)壓縮機(jī)的壓力指示儀表主要有彈性式、壓力變送器、壓力開關(guān)等。壓力變送器是將測量的位移或力等信號(hào)變成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)的轉(zhuǎn)換裝置。

 

　　在壓縮機(jī)測量中，常用的壓力測量儀表有以下幾類：就地壓力儀表、就地盤壓力儀表、遠(yuǎn)傳壓力儀表、壓力差儀表、差壓變送器、壓力傳感器。根據(jù)工作原理，目前所采用的壓力指示儀器主要有液柱式、彈性式、活塞式、電氣式或電子式壓力變送器、壓力開關(guān)等，表1為壓縮機(jī)常用壓力控制測量項(xiàng)目。

 

　　2.2 溫度的測量

 

　　溫度是往復(fù)壓縮機(jī)測量中z*基本的工藝指標(biāo)。在壓縮機(jī)使用過程中，溫度的測量主要包括壓縮介質(zhì)的各級(jí)進(jìn)、排氣溫度、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)潤滑油溫度、冷卻水溫度、填料溫度、活塞桿溫度、十字頭溫度、主軸承溫度、電動(dòng)機(jī)軸承溫度及定子溫度等。溫度的測量一般有兩類：一類是接觸式的，通過測溫元件與被測物體的接觸而感知物體的溫度；另一類是非接觸式，通過接收被測物體發(fā)出的輻

 

　　射熱來判斷溫度。常見的接觸式測溫儀表有如下幾種：膨脹式溫度計(jì)，測溫范圍為原30~300℃，壓力式溫度計(jì)，電阻式溫度計(jì)及熱電偶溫度計(jì)。熱電偶的測溫范圍為原100~1600℃，溫度變送器將溫度傳感器輸出的信號(hào)，轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)電信號(hào)4~20 mA直流電流信號(hào)的變換裝置，表2為壓縮機(jī)常用溫度控制測量項(xiàng)。

 

　　2.3 液位測量

 

　　壓縮機(jī)組中需要測量的液位有主軸箱潤滑油液位、注油器油箱液位、中間分液罐液位及填料漏氣收集罐液位。一般采用玻璃液位計(jì)、浮力式液位計(jì)、差壓式液位計(jì)。各種壓力計(jì)、差壓計(jì)和差壓變送器都可以用來測量液位高度。液位變送器和液位開關(guān)可以對(duì)液位信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)傳，它是利用傳感器將液位信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓或電流信號(hào)，表3為壓縮機(jī)常用液位控制測量項(xiàng)目。

 

　　2.4 其它測量

 

　　壓縮機(jī)測量還有流量測量、轉(zhuǎn)速測量、功率測量、振動(dòng)測量、噪聲測量、活塞桿位移等項(xiàng)目。

 

　　其測量儀器主要有流量計(jì)、轉(zhuǎn)速儀表、功率計(jì)、振動(dòng)變送器、振動(dòng)開關(guān)、聲級(jí)計(jì)等，表4為壓縮機(jī)常用其它控制測量項(xiàng)目。

 

 

　　3 往復(fù)壓縮機(jī)狀態(tài)在線監(jiān)測與診斷系統(tǒng)

 

　　隨著科技的進(jìn)步，大型計(jì)算機(jī)技術(shù)得到飛速的發(fā)展。采用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)往復(fù)壓縮機(jī)進(jìn)行在線監(jiān)測與故障判斷，已發(fā)展成為一種必然趨勢。往復(fù)壓縮機(jī)在石化企業(yè)應(yīng)用廣泛，各石化企業(yè)都曾經(jīng)發(fā)生壓縮機(jī)早期設(shè)備故障，z*后造成設(shè)備損壞事件，在造成巨大資產(chǎn)損失的同時(shí)，造成產(chǎn)能下降，直接生產(chǎn)損失達(dá)數(shù)百萬元。對(duì)往復(fù)壓縮機(jī)設(shè)備實(shí)施在線狀態(tài)監(jiān)測，可降低設(shè)備故障，提高設(shè)備運(yùn)行效率，節(jié)能增效，z*終實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)優(yōu)化。

 

　　往復(fù)壓縮機(jī)狀態(tài)在線監(jiān)測至少要實(shí)現(xiàn)3個(gè)目的：（1）降低維修維護(hù)費(fèi)用；（2）提高設(shè)備運(yùn)行效率；（3）預(yù)防災(zāi)難性事故的發(fā)生。測試系統(tǒng)采集參數(shù)有：吸氣溫度、吸氣壓力；排氣溫度、排氣壓力；壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速、軸功率；強(qiáng)電系統(tǒng)電壓、電流、功率；冷卻水溫度、壓力、流量；供油系統(tǒng)壓力、溫度等。

 

　　根據(jù)監(jiān)測的項(xiàng)目可在壓縮機(jī)組的測點(diǎn)分別安裝溫度傳感器、壓力變送器、加速度傳感器、位移傳感器以及觸發(fā)式傳感器，分別檢測壓縮機(jī)的溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、振動(dòng)活塞桿位移量等參量。從傳感器來的信號(hào)經(jīng)過信號(hào)放大后，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行存儲(chǔ)和分析處理。計(jì)算機(jī)根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)，可以輸出報(bào)警信號(hào)、預(yù)報(bào)警信號(hào)及緊急停車信號(hào)。計(jì)算機(jī)可以通過電話線或?qū)Ｓ霉饫|向遠(yuǎn)程終端發(fā)送該壓縮機(jī)運(yùn)行狀態(tài)資料，同時(shí)計(jì)算機(jī)還與工廠的中央控制室的計(jì)算機(jī)，以及操作室的計(jì)算機(jī)相連，向機(jī)傳遞狀態(tài)監(jiān)測信息，并接受指令，實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)的在線狀態(tài)監(jiān)測，而且可采用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將監(jiān)測的結(jié)果傳遞給壓縮機(jī)

 

　　制造廠，更便于對(duì)大型壓縮機(jī)的狀態(tài)監(jiān)控和故障分析處理，因此是壓縮機(jī)技術(shù)發(fā)展的方向。