淺談風(fēng)機(jī)防喘振閥氣路控制應(yīng)用與改進(jìn)

2014-01-02 王志強(qiáng) 真空技術(shù)網(wǎng)整理

  介紹了風(fēng)機(jī)防喘振閥氣路部分的組成和功能,對氣路設(shè)計(jì)應(yīng)用存在的問題進(jìn)行分析,同時(shí)提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。

  喘振是風(fēng)機(jī)的固有特性,喘振會對軸流壓縮機(jī)造成比離心壓縮機(jī)更嚴(yán)重的危害。為了防止壓縮機(jī)進(jìn)入喘振工況,在機(jī)組自控系統(tǒng)中,專門設(shè)置了軸流壓縮機(jī)防喘振控制系統(tǒng)。防喘振閥為事故閥門,正常情況下為關(guān)閉狀態(tài),當(dāng)風(fēng)機(jī)發(fā)生喘振工況時(shí),逐漸開啟克服喘振。該文主要以八鋼AV90風(fēng)機(jī)防喘振閥為例,從防喘振閥門應(yīng)用原理、氣路組成和元件功能進(jìn)行討論,分析前期發(fā)生的故障案例,找出原設(shè)計(jì)存在的問題并實(shí)施改進(jìn)方案及效果評價(jià)。

1、防喘振閥門的應(yīng)用原理

  在防喘振控制系統(tǒng)中,防喘閥是最重要的一環(huán)。八鋼風(fēng)機(jī)配套的是美國FISHER公司的氣動調(diào)節(jié)蝶閥(氣關(guān)式),此閥門除了具備調(diào)節(jié)功能以外,還具有快速打開應(yīng)用特性。機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)防喘振閥門電磁閥得電,防喘閥接收4-20mA的模擬信號,控制閥門部分開啟或關(guān)閉,當(dāng)機(jī)組安全運(yùn)行信號或聯(lián)鎖停機(jī)信號時(shí),電磁閥接收邏輯順控發(fā)出的數(shù)字量控制信號,防喘振閥在極短的時(shí)間內(nèi)快速打開,防止壓縮機(jī)組進(jìn)入喘振區(qū)域,避免了大型設(shè)備的損壞。

2、防喘振閥門的氣路元件組成

  如圖1所示。

防喘振閥氣路圖

圖1 防喘振閥氣路圖

3、氣路控制原理

  整個(gè)氣路的功能在正常情況下實(shí)現(xiàn)精確的閥位控制,快開慢關(guān);在緊急情況(失氣、失電)下快速打開閥門以保護(hù)風(fēng)機(jī)。

  正常情況下,兩個(gè)電磁閥帶電,對三通電磁閥,1和2通;兩通電磁閥,1和2斷開。這時(shí)經(jīng)過過濾減壓后的空氣分成三路,一路經(jīng)單向閥到四通,然后到2625、儲氣罐、377的F口;一路經(jīng)三通電磁閥后,到377的SUP口,SUP口的氣壓壓縮377內(nèi)部彈簧,這樣在377內(nèi)部氣路中,A口和B口通,D口和E口通;另一路到DVC6020的SUP口,作為DVC的氣源。當(dāng)控制信號(控制系統(tǒng)PLC輸出到DVC6020的4-20MA信號)增大時(shí),定位器A口輸出增大,B口輸出減小;增大的A口氣壓經(jīng)377AB口、快排閥后作用在汽缸(1061執(zhí)行機(jī)構(gòu))上腔;B口的氣壓經(jīng)377DE口作為氣路放大器2625的輸入信號,控制2625輸出到氣缸(1061執(zhí)行機(jī)構(gòu))下腔的壓力,活塞往下運(yùn)動,閥門開口度減小。反之,控制信號減小,定位器A口輸出減小,B口增大,這時(shí)由于有快排閥和氣路放大器2625的作用,活塞快速往上運(yùn)動,閥門實(shí)現(xiàn)快開。當(dāng)機(jī)組安全運(yùn)行信號或聯(lián)鎖停機(jī)信號時(shí),電磁閥接收邏輯順控發(fā)出的數(shù)字量控制信號,防喘振閥在極短的時(shí)間內(nèi)快速打開。

  當(dāng)電磁閥失電,對三通電磁閥,1和3通,兩通電磁閥1和2通;這時(shí),377SUP口的壓力經(jīng)三通電磁閥3口卸掉,377在內(nèi)部彈簧的作用下,氣路發(fā)生轉(zhuǎn)換,B口和C口通,E口和F口通;儲氣罐的氣加上氣源的氣經(jīng)377FE口后作為氣路放大器2625的控制信號,由于這時(shí)儲氣罐的氣壓很高(等于減壓閥出口壓力),使2625全開,儲氣罐里的氣和氣源的氣以最大流量經(jīng)2625進(jìn)入汽缸下腔,上腔的氣經(jīng)快排閥、兩通電磁閥快速排向大氣,閥門快速打開。

  當(dāng)失氣時(shí),由于有單向閥的存在,使得儲氣罐的壓縮空氣不致倒流。整個(gè)原理同失電一樣,只是使閥門快開的只有儲氣罐里的壓縮空氣。

4、防喘閥故障開啟的分析

  分析閥門故障開啟的原因:(1)由于氣源管路及控制元件的安裝方式較為集中,且控制元件依靠銅管作為連接支持;當(dāng)防喘閥小角度開啟放風(fēng)時(shí),必然會造成放風(fēng)管道的振動,振動由閥體傳至氣源管路及控制元件,從而造成氣源銅管與控制元件接頭處扭力和摩擦,長期的振動會導(dǎo)致此接頭處的銅管斷裂,導(dǎo)致防喘閥故障開啟;(2)防喘閥的定位器安裝在閥門氣缸的下部,長期的管路共振對閥門定位器內(nèi)部元件及反饋桿都有一定程度的損壞,且此類故障不易被維修人員發(fā)現(xiàn),對閥門的控制及調(diào)節(jié)精度產(chǎn)生的較大影響。

5、針對防喘閥故障的設(shè)計(jì)改進(jìn)

  對防喘閥氣路控制部分改進(jìn)設(shè)計(jì)實(shí)施后,經(jīng)過在線調(diào)試和運(yùn)行效果評價(jià),從根本上解決了防喘閥在放風(fēng)時(shí)管路振動對閥體氣路及控制元件的損壞,保證了防喘閥的安全可靠運(yùn)行和快速調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)工況的需求。