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      壓縮機網 >雜志精華>正文

      活塞往復壓縮機強制注油系統的應用<上>

          【壓縮機網】摘要:壓縮機潤滑油系統是保障壓縮機安全、穩定、連續運行必不可少的核心系統,天然氣壓縮機潤滑油系統可分為機身(低壓)潤滑系統和強制微油量(高壓)潤滑系統。在壓縮機運行過程中,運轉部件會產生摩擦和熱量,而潤滑油正是通過潤滑系統對每一個轉動副件進行合理的潤滑,來減少磨損帶來的損害,保障機組長期有效運行。強制微油量系統是將指定量的潤滑油精準地輸送到活塞桿填料函和氣缸內。
        文/北京杰利陽能源設備制造有限公司 大修部 張安斌
        引言:選用合理的強制潤滑油系統方案來保障壓縮機長久高效地運行,可避免壓縮機停機帶來的高昂成本。
       
        一、強制潤滑系統設計
        往復式壓縮機活塞在氣缸來回做功,為減少活塞環和填料的磨損,延長配件運行周期,需設計配套的強制潤滑系統,將指定量的潤滑油精準地輸送到氣缸和填料的注油點。早期傳統的點式注油器系統是一個注油對應一個潤滑注油點,注油器的驅動結構和注油的可靠性決定了注油器的性能,單泵注油量輸出可調。系統邏輯圖如圖1。
      活塞往復壓縮機強制注油系統的應用<上>
        由于點式注油器系統可靠性不高,要求巡檢人員定時觀察單泵工作情況,后期開發出遞進式潤滑系統。使用分配將從注油器出來的潤滑油,按分配結構比例精確分配到各個注油點,同時監測分配閥系統中任何一點,加裝無油量傳感器或者開關監測系統是否工作正常,保障了機組安全運行。系統邏輯圖如圖2。
      活塞往復壓縮機強制注油系統的應用<上>
        二、強制潤滑油系統的供油方式
        1)獨立供油系統
        如氣缸壓縮氣體介質的特性或氣缸潤滑特殊要求,氣缸的潤滑油需單獨設置高位油箱給強制潤滑系統供油,見圖3:
      活塞往復壓縮機強制注油系統的應用<上>
       
        配套設計時,需把高位油箱放置在合適的高度以便潤滑油有足夠壓力滿足強制潤滑油泵的入口壓力。
        2)與機架共用油系統
        如果對氣缸潤滑油無特別要求,其潤滑油可以與機體曲軸箱的潤滑油通用。在美國Ariel壓縮機組強制潤滑系統設計中,潤滑油通過止回閥在50至60PsiG的壓力下從機架油道中抽取,然后輸送至強制潤滑泵,見圖4;在GE機組強制潤滑系統設計中,機身潤滑油通過一個減壓閥然后輸送至強制潤滑油泵,見圖5。
       
      活塞往復壓縮機強制注油系統的應用<上>  
              三、強制潤滑油泵的驅動方式
        GE壓縮機與Ariel機組系列在強制潤滑油泵的驅動方式設計有所不同。
        1)齒輪直接驅動系統
        Ge壓縮機曲軸上安裝有斜齒輪驅動另外一個斜齒輪,通過聯軸器連接注油器箱。
       
      活塞往復壓縮機強制注油系統的應用<上>  2)鏈條傳動系統
        美國Ariel壓縮機組配置單鏈傳動系統,由曲軸驅動運行潤滑泵和強制潤滑箱。安裝在偏心蓋上的惰輪鏈輪可調整鏈條的松緊度。因為驅動程序可以順時針或逆時針運行,所以Ariel可以配置鏈驅動程序以“標準”方向或“反向”方向運行。所有KBU:Z、B和V系列機型以及JGC:D和F六拐機組均采用雙鏈傳動系統。一般曲軸鏈齒輪與強制潤滑鏈齒輪的轉速比為50:1。
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        3)電機傳動系統
        美國Ariel壓縮機組KBU/6的強制潤滑系統是采用防爆電機驅動,此機型多用于儲氣庫項目,見圖8:
       
      活塞往復壓縮機強制注油系統的應用<上>
       
       
        四、強制潤滑油泵
        強制潤滑油泵的功能是將潤滑油加壓至分配塊,下表列出常見的幾款注油泵:
      活塞往復壓縮機強制注油系統的應用<上>
       
       
       
       
        注油泵的工作原理,如圖9所示,位于吸入沖程的左側,此時滾軸(柱)位于凸輪的低點,這允許泵筒中的活塞完全伸出并通過泵進口加注機油。當凸輪旋轉到一個高點時,泵被強制進入其排出行程,通過向上或向下移動調整桿來調整此泵的循環時間(或泵體積輸出),從而改變滾筒總成在凸輪上的彈齒數量。
      活塞往復壓縮機強制注油系統的應用<上>
        五、注油器箱內部構造
        強制潤滑箱安裝強制潤滑油泵,來自曲軸箱的斜齒輪驅動或者鏈條轉動潤滑箱內的鏈輪和蝸輪,蝸輪轉動凸輪,來運行強制潤滑油泵的吸入和排出行程。根據壓縮機的尺寸,美國Ariel壓縮機可以裝配1泵、2泵或4泵潤滑箱,圖10顯示了一個雙泵模型,潤滑箱中裝有強制潤滑泵和泵運行所需的部件。
      活塞往復壓縮機強制注油系統的應用<上>
        通常,因為強制潤滑油泵的磨損會在運行過程中泄露微量的潤滑油至注油器箱內。機組長時間運行后,注油器箱內的潤滑油液位會緩慢上漲。為解決這一問題,美國Ariel壓縮機的潤滑箱和曲軸箱之間有一個排放管,這樣潤滑箱內油位上漲至排放管位置時,油會流至曲軸箱,防止潤滑箱內油位過高泄露至撬體。
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        六、爆破片裝置
        爆破片是一種老式的壓力釋放裝置,它是一個鋁制圓盤,當系統產生過大壓力時,破裂盤會爆裂,將潤滑油排放到撬體上,并防止損壞強制潤滑油泵。金屬圓盤和蓋子的厚度決定了圓盤爆破的壓力,所有的鋁片都用不同顏色表示爆炸壓力,爆破片的預選爆破壓力應該至少高于復位壓力指示器的額定壓力800磅,強制潤滑系統必須安裝爆破片裝置或替代裝置;當片破裂時,油通過閥蓋上的開口排出,無流量裝置將啟動并向控制面板發送警報信號。
        見圖12:爆破片安裝位置
      活塞往復壓縮機強制注油系統的應用<上>
        圖表:PATTON爆破片信息表
      活塞往復壓縮機強制注油系統的應用<上>
        爆破片有顏色編碼,以指示其泄壓額定值。一般機組的維護和修理手冊中列出了適當的爆破片等級。
        七、爆破片吹掃口和吹掃槍
        為了使注油系統正常工作,潤滑系統管線中不得有空氣或氣體,初次配套機組時或大修機組完成時使用吹掃搶可以快速清除潤滑系統管線中的空氣,見圖13:
      活塞往復壓縮機強制注油系統的應用<上>
        八、分配塊的功能及產品
        強制注油分配塊是強制注油潤滑系統的一個主要的組成部分,該分配系統使供油泵能夠將高壓潤滑油準確可靠地分配到氣缸和填料注入點,每個力分配閥組包括閥門、活塞、所有潤滑油出口上的止回閥和壓力計。
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        九、分配塊附件
        1)可視循環指示器
        循環指示器跟隨分配塊活塞運動,因此操作員可以查看監控和控制油耗,設置潤滑率,并容易發現注油系統故障。
        常見循環指示器生產廠家是美國CPI Neomag,長度2.41英寸,接頭為11/16英寸,專利號(美國):#7461670B1-US D570236 S,US D591627 & US D613631 S。
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        2)流量監測裝置:捕獲式接近開關
        接近開關用于監測分配塊組件的分壓閥是否正常運行,以檢測活塞的移動,并向面板提供開關信號。每次循環時間脈沖,紅色開關觸點打開和關閉。接近開關配有可視循環指示器,在檢測到潤滑系統問題及時向控制面板發出警報并關閉壓縮機的裝置。
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        3)重置壓力指示器
        使用重置壓力指示器的主要作用是容易找到導致分壓塊系統堵塞點和壓力過高的潤滑點,操作人員可以迅速識別和排除潤滑點過高壓力的故障。如果分壓塊上沒有安裝壓力指示器,操作人員必須拆卸壓縮機氣缸和填料壓蓋上每個噴射點的止回閥(一次一個) ,手動泵油或者使用吹掃槍檢查每個點,排除檢查哪個噴射點被堵塞,這個過程非常耗時。當壓力指示器安裝在分壓塊上時,通過在壓力指示器上找到凸出的銷釘,就可以迅速判斷系統中導致壓力過大的潤滑油點,這就減少了排除故障的時間。
        圖16是美國PATTON公司制造的潤滑油分配器,每個分配塊上安裝了壓力指示銷,當單個分配塊壓力過高時,壓力指示銷的銷釘就會凸出。
      活塞往復壓縮機強制注油系統的應用<上>
      活塞往復壓縮機強制注油系統的應用<上>
        美國PATTON公司的重置壓力指示器在Ariel、Lubriquip、SB、Graco CPI 和 Trabon 的分隔塊上都有應用。
      活塞往復壓縮機強制注油系統的應用<上>
        壓力指示器的長度通常是2.35英寸,材質使用300不銹鋼體及彈簧,采用Viton  O型圈密封(Viton  是美國Chemours公司注冊的商標),指示銷是彩色涂裝的鋁材質,下表為與各分配器匹配的零件號和其他信息:
      活塞往復壓縮機強制注油系統的應用<上>
        4)出口單向閥
        CPI單向閥廣泛應用在壓縮機缸/填料潤滑和液壓系統;閥體采用碳鋼或不銹鋼,球體材質用440 F型不銹鋼,彈簧材質為不銹鋼,最大運行溫度可達204.5℃,最大運行壓力可達552bar。
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        十、無油流傳感器的功能和種類
        無油流傳感器用于監測分配器柱塞的運動,來判斷潤滑油是否正常工作,執行監視和關閉機組功能,讓機組及時停機,保護填料和氣缸部件,其直接安裝在分配器上。DNFT是一種全封閉式固態電子設備,用于檢測在線漸進式潤滑系統上的慢流量和無流量。數字無流量計時器集成了一個晶體振蕩器,可精確監控潤滑系統的循環時間,從而實現精確的定時關機功能,用于適當“定時”關閉保護的分閥活塞監控器的運動,直接受溫度或油粘度影響的分閥的閉合環或開環操作的安裝,而不受外部溫度或油粘度的影響,不需要外部電源的LED,內部鋰電池為其供電,可輕松更換。
        1)常用無油流傳感器種類(見左表)
      活塞往復壓縮機強制注油系統的應用<上>
        通過分流閥組件的潤滑劑流迫使活塞來回循環,從而導致連接到活塞的磁鐵橫向運動。微處理器監視其運行情況,該微處理器復位計時器,點亮LED,并使設備繼續運行。這表明潤滑系統完成了一個完整的循環。微處理器必須在預定時間內接收到該周期,否則將發生關機。當分配閥恢復正常運行時,DNFT將自動重置警報電路。
        <本文未完待續,更多精彩內容見下期——>
       
        參考文獻
        1.美國Ariel公司壓縮機產品維護保養維修手冊
        2.美國AjAx 整體式DPC28系列壓縮機組培訓教程
        3.美國AJAX公司潤滑油系統技術文件,文件號:#040910,2004版
        4.美國GE/Cameron CFA34/RAM52/MH62:4系列壓縮機零配件手冊
        5.美國DropsA 特羅浦斯公司潤滑系統產品手冊文件
        6.美國Patton Divider Block Systems 巴頓公司分配塊系統產品手冊文件
        7.美國Premier公司注油器潤滑系統產品手冊文件
        8.美國CPI公司注油器潤滑系統產品手冊文件
        9.DropsA 特羅浦斯遞進式分配器外接元件文件
       

      來源:本站原創

      標簽: 活塞壓縮機強制  

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