Анализ номенклатуры контролируемых параметров

1. Давление в газопроводе всасывания до запорного органа на трубопроводе к компрессору.

Если давление в коллекторе всасывания превышает верхний предел рабочего давления всасывания компрессора, должен быть обеспечен запрет открытия трубопроводной арматуры на всасывании (ЭВ) во избежание срабатывания предохранительного клапана на всасывании компрессора. В том случае, если компрессор не оснащен дистанционно управляемой трубопроводной арматурой и автоматический запрет открытия вентиля выполнить нельзя, должен быть обеспечен запрет пуска главного приводного электродвигателя компрессора.

При работе компрессора с превышением давления всасывания повысятся также все межступенчатые давления, и компрессор может оказаться перегруженным по мощности, т.к. мощность, потребляемая компрессором, пропорциональная давлению всасывания:

– для идеального компрессора.

2. Давление в компрессоре на стороне всасывания.

При уменьшении этого давления в многоступенчатом компрессоре снизится межступенчатые давления, включая давление нагнетания предпоследней (z-1) ^й ступени и на всасывании выходной z ^й ступени поступит газ пониженного давления, тогда как давление во внешней газовой сети Р_с осталось номинальным.

Последняя ступень окажется перегруженной по поршневой силе П_z и будет работать с превышением ε _z, что вызовет повышение температуры газа на нагнетании.

При понижении давления ниже допустимого значения должна произойти аварийная остановка компрессора.

3. Температура газа на всасывании компрессора. Для этого параметра предусматривается лишь показание значения на пункте контроля и управления. Это объясняется тем, что сигнализация и защита компрессора при отклонении температуры газа на всасывании осуществляется по параметрам, жестко связанным с температурой на всасывании. Так, при повышении температуры газа на всасывании возрастает температура газа на нагнетании первой ступени и если ее значение будет опасным для компрессора, то по температуре нагнетания должна осуществляться сигнализация и защита компрессора.

.

В случае понижения температуры газа на всасывании в цилиндр компрессора поступит газ повышенной плотности. При этом повысятся межступенчатые давления и компрессор может оказаться перегруженным, но если давления между ступенями превысят установленные значения, последует сигнализация, а при дальнейшем росте давления аварийная остановка компрессора.

4. Давление газа на нагнетании первой ступени (повышение или понижение).

При отклонении за рабочие пределы параметров газа на всасывании компрессора, повышении давления или существенном снижении температуры повысятся межступенчатые давления, о чем говорилось выше.

Нарушение работы межступенчатого газоохладителя и в связи с этим повышение температуры газа на всасывании следующей ступени компрессора также приведут кповышению межступенчатого давления газа. Для газов, близких по свойствам к идеальному, это давление увеличится пропорционально росту абсолютного значения температуры газа.

,

где Р₁ и Т₁ – давление и температура газа при номинальном режиме работы компрессора; Р₂ и Т₂ – то же при нарушении режима охлаждения газа.

Наиболее существенные влияния на величину межступенчатого давления оказывает состояние исправности всасывающих и нагнетательных клапанов компрессора, как наиболее напряженного из нагруженных узлов компрессора. Состояние клапанов не только определяет экономичность работы компрессорной установки, но и безопасность эксплуатации компрессора.

В многоступенчатом компрессоре нарушение герметичности клапанов цилиндров любой ступени, кроме первой, повлечет за собой перераспределение давления газа между ступенями и согласно функциям АСКУЗ будет обеспечена сигнализация и защита компрессора по превышению межступенчатого давления.

При неисправности в клапанах цилиндра первой ступени (всасывающих или нагнетательных) происходит снижение всех межступенчатых давлений. При этом в опасном режиме может оказаться последняя ступень, т.к. давление всасывания ступени снизится, а давление в сети может оказаться прежним, что повысит отношение давлений и величину поршневой силы в ступени. Ввиду этого для конечной ступени предусматривается обеспечение сигнализации и защиты компрессора при понижении давления всасывания данной ступени.

5. Температура газа в нагнетательном патрубке цилиндра каждой ступени.

Эта температура зависит от следующих факторов:

– температуры газа на всасывании;

– ухудшения работы газоохладителей между ступенями;

– недостаточного расхода воды, подаваемого на охлаждение, и ухудшения состояния теплопередающих поверхностей;

– герметичности всасывающих и нагнетательных клапанов.

При негерметичности всасывающих клапанов нагретый газ из цилиндра перетекает во всасывающую полость и, следовательно, в период всасывания произойдет всасывание газа с более высокой температурой. При негерметичности нагнетательных клапанов произойдет натекание газа из нагнетательной полости в цилиндр, отчего температура всасываемого газа возрастет.

В некоторых случаях от сигнализации и защиты по температуре газа на нагнетании можно отказаться. И только при сжатии таких газов, как ацетилен, который при сжатии с высокой температурой способен разлагаться со взрывом, или таких, как кислород и хлор, в среде которых горит металл, требуется контроль температуры газа на нагнетании. Сюда же можно отнести и воздух.

6. Температура газа на всасывании промежуточной или конечной ступени. По этому параметру судят о работе межступенчатых газоохладителей. На величину данной температуры оказывает влияние и негерметичность всасывающих клапанов.

7. Давление в газопроводе нагнетания за запорной трубопроводной арматурой.

8. Расход газа, вызванный протечками через сальники. Этот параметр актуален при работе компрессора с взрывоопасными и токсичными газами. При нарушении герметичности сальника, вызванном нарушением части его уплотняющих элементов, прорыв через него может вызвать подъем давления в камере отсоса до величины, превышающей давление масла в системе промывки сальников. В этом случае газ станет поступать в помещение машинного зала, что недопустимо.

Если компрессор сжимает невзрывоопасный или нетоксичный газ, но работает с высоким давлением нагнетания (>10МПа), то прорыв газа через сальник может вызвать подъем давления в системе отсоса до величины, представляющей опасность по условиям прочности трубопроводов. Для этих условий рекомендуется обеспечить сигнализацию превышения утечек газа в целом на компрессор.

При работе с высоким и сверхвысоким давлением нагнетания рекомендуется организовать измерение величины утечки через каждый сальник или группу сальников, что позволит оперативно установить место появившейся неисправности. Однако в приборном отношении обеспечить такой надежный контроль оказывается затруднительно, поскольку измеряемая среда здесь – газомасляный аэрозоль под давлением и с температурой, отличающейся от нормальных условий на десятки градусов в положительную или отрицательную стороны.

При работе со сверхвысоким давлением (>10МПа) кроме сигнализации рекомендуется выполнять аварийную остановку компрессора при прорыве газа через сальник.

9.Защиту компрессора при возникновении нарушений в системе водяного охлаждения со свободным сливом охлаждающей воды осуществляют по давлению воды в напорном трубопроводе после вентиля, соединяющего напорный трубопровод с общим коллектором охлаждающей воды. При наличии системы водяного охлаждения с противодавлением этот параметр использовать для защиты компрессора не представляется возможным, т.к. и при отключении системы охлаждения от общего напорного коллектора (при закрытом вентиле на подаче воды к компрессору) давление воды в системе сохранится и останется равным величине давления в общем сливном коллекторе. В этом случае параметром для системы защиты служит расход воды в сливном трубопроводе компрессора. Однако в приборном отношении осуществление защиты по данному параметру сложно и менее надежно.

10. При контроле системы смазки механизма движения в случае, когда смазочный насос механизма движения имеет привод непосредственно от вала компрессора, защиту с воздействием на запрет пуска главного электродвигателя по давлению масла выполнять не следует. Защиту по снижению давления масла ниже предельно допустимого значения в этом случае должна воздействовать на отключение главного электродвигателя с выдержкой времени, обеспечивающей отстройку от действия защиты по данному параметру в период пуска компрессора.

Согласно правилам устройства и безопасной эксплуатации стационарных компрессорных установок, воздухопроводов и газопроводов (1973г.), распространяющихся на стационарные поршневые и роторные компрессоры установленной мощностью от 14 кВт и выше, воздухопроводы и газопроводы, работающие на воздухе и инертных газах с давлением от 0,2 до 40 МПа, каждый компрессор должен быть оборудован системой аварийной защиты, обеспечивающей звуковую и световую сигнализацию при прекращении подачи охлаждающей воды, при повышении температуры сжимаемого воздуха или газа выше допустимой и автоматическую остановку компрессора при понижении давления масла для смазки механизма движения ниже допустимой.

Согласно правилам устройства и безопасной эксплуатации поршневых компрессоров, работающих на взрывоопасных и токсичных газах (1977г.), распространяющиеся на стационарные поршневые компрессорные установки с давлением до 50 МПа, система автоматизации должна предусматривать следующее:

1) Автоматизированные компрессорные установки должны быть снабжены также устройствами для ручного управления;

2) Системы автоматизации компрессорных установок должны иметь кнопки «Стоп», позволяющие осуществлять остановку компрессора, как с местного щита компрессора, так и с центрального пункта управления.

3) Автоматическое устройство (блокировки) не должны допускать включения двигателя компрессора:

а) при давлении во всасывающей линии компрессора, работающего на взрывоопасном газе, ниже заданного;

б) при давлении в магистрали охлаждающей воды ниже допустимого при открытом сливе и при расходе воды ниже допустимого при закрытых системах;

в) при давлении масла ниже допустимого в системе циркуляционной смазки (в компрессорных установках, сжимающих токсичные газы, также при снижении давления масла в системе промывки сальников);

г) при зацеплении валоповоротного механизма с валом компрессора;

д) без предварительной продувки воздухом кожуха двигателя компрессора в соответствии с инструкцией по эксплуатации;

е) без предварительного пуска электродвигателей приводов лубрикаторов системы смазки цилиндров и сальников;

ж) при давлении воздуха в системе устройств вентиляционной обдувки ниже допустимого.

4) Автоматические устройства (блокировки) должны останавливать двигатель компрессора:

а) при падении давления во всасывающей линии компрессора ниже заданного минимума;

б) при повышении давления сжатия на выходе из компрессора выше допустимого;

в) при падении давления в магистрали охлаждающей воды ниже допустимого при открытом сливе и снижении расхода для закрытых систем охлаждения;

г) при падении давления масла ниже допустимого в системе циркуляционной смазки (в компрессорах, сжимающих токсичные газы, также при снижении давления масла в системе промывки сальников);

д) при повышении температуры коренных подшипников для компрессоров с поршневым усилием более 10 тс выше значения, установленного паспортом;

е) при понижении давления воздуха в системе устройств вентиляционной обдувки ниже допустимого;

ж) при выключении электродвигателей лубрикаторов системы смазки цилиндров и сальников.

Дата добавления: 2014-01-13