Dažni gedimai ir jų analizėVandenilio kompresoriai
Santrauka:
Vandenilio kompresoriaivaidina lemiamą vaidmenį tokiuose procesuose kaip naftos perdirbimas ir metanolio sintezės dujų transportavimas anglių chemijos pramonėje. Jei vandenilio kompresorius sugenda, tai gali sukelti gamyklos sustabdymą ar net dujų nuotėkį, gaisrus ir sprogimus, o tai gali sukelti didelių ekonominių nuostolių. Šiame darbe pagrindinis dėmesys skiriamas stūmokliniams kompresoriams, naudojamiems vandenilio dujoms transportuoti, pateikiant išsamią bendrų eksploatavimo problemų analizę ir atitinkamas priežiūros rekomendacijas. Šiomis įžvalgomis siekiama padėti saugos vadovams ir įrangos operatoriams chemijos įmonėse.
Didelio masto cheminiuose procesuose daugeliui dujų-dujų, dujų-skysčių arba dujų ir kietų medžiagų reakcijų reikia aukšto slėgio sąlygų, todėl kompresoriai plačiai naudojami. Tarp jų stūmokliniai kompresoriai yra vienas iš labiausiai paplitusių tipų. Stūmokliniai kompresoriai pasižymi dideliu suspaudimo efektyvumu ir dideliu pritaikomumu, jie gali būti suprojektuoti žemo, vidutinio, aukšto ir ypač aukšto slėgio (daugiau nei 350 MPa) reikmėms. Esant pastoviam sukimosi greičiui, stūmoklinių kompresorių išleidimo tūris išlieka gana stabilus, nepaisant išleidimo slėgio svyravimų. Tačiau stūmokliniai kompresoriai turi sudėtingas struktūras ir daugybę komponentų, todėl jie gali sugesti, jei jie netinkamai eksploatuojami ar prižiūrimi.
Chemijos pramonėje, siekiant užtikrinti įprastą cheminių reakcijų eigą, naudojant vandenilį kaip žaliavą, vandenilis paprastai suspaudžiamas iki aukšto slėgio, todėl reikia naudoti stūmoklinius kompresorius, pirmiausia skirtus vandenilio transportavimui. Pavyzdžiui, amoniako sintezės pramonėje vandenilio-azoto mišinio įsiurbimo slėgis yra 0,03 MPa, o po 6-7 suspaudimo etapų galutinis išleidimo slėgis siekia 31,4 MPa. Metanolio sintezės dujų gamybos metu anglies chemijos pramonėje vandenilio ir anglies dioksido mišinio įsiurbimo slėgis yra 2,5 MPa, o po kelių suspaudimo etapų galutinis išleidimo slėgis pasiekia 5-10 MPa (žemo slėgio metodas). ) arba 35 MPa (aukšto slėgio metodas).
1. Darbo principas ir klasifikacijaVandenilio kompresoriai
1.1 Darbo principas
Vandenilio kompresoriaus struktūra yra gana sudėtinga, jo schema parodyta 1 paveiksle. Pagrindiniai komponentai yra ketaus cilindras, ketaus cilindro įdėklas, ketaus cilindro galvutė, ketaus alkūninis velenas, švaistiklis, kryžminė galvutė (įskaitant skersinį). , sandariklis, stūmoklis (įskaitant stūmoklio žiedus), alyvos grandiklio žiedai, nerūdijančio plieno stūmoklio švaistiklis ir nerūdijančio plieno dujų vožtuvas. Be to, yra keletas pagalbinių įtaisų, tokių kaip dujų filtrai, buferiai ir tepimo alyvos vamzdynai.
Panašiai kaip ir kiti stūmokliniai kompresoriai, vandenilio kompresorius apima tris pagrindinius procesus: įsiurbimą, suspaudimą ir išmetimą. Varomas elektros variklio, alkūninis velenas cilindre judina kryžminę galvutę, stūmoklio švaistiklį ir stūmoklį pirmyn ir atgal. Dujos suspaudžiamos stūmokliu ir galiausiai išleidžiamos per dujų vožtuvą.
1 pav.: vandenilio kompresoriaus struktūros schema
1.2 Klasifikacija
Vandenilio kompresoriaiklasifikuojami pagal išleidimo tūrio ir išleidimo slėgio diapazoną. Konkrečios kategorijos pateiktos 1 lentelėje.
1 lentelė: klasifikacijaVandenilio kompresoriai
Remiantis santykine pagrindinės plokštumos ir cilindro vidurio linijos padėtimi,vandenilio kompresoriaitaip pat galima suskirstyti į horizontalius kompresorius (pagrindinė plokštuma lygiagreti cilindro vidurinei linijai, daugiausia apima priešingą tipą, vienpusį tipą ir simetrinį balanso tipą), vertikalius kompresorius (pagrindinė plokštuma statmena cilindro vidurio linijai) ir kampinius. kompresoriai (pagrindinė plokštuma sudaro tam tikrą kampą su cilindro vidurio linijos kryptimi).
Mažo dujų kiekio sąlygomis tinka vertikalūs ir horizontalūs kompresoriai su cilindrais vienoje alkūninio veleno pusėje. Tarp horizontalių kompresorių plačiai naudojamas simetrinio balanso tipas, kuris yra vienas geriausių pasirinkimų vidutiniams ir dideliems stūmokliniams kompresoriams. Šio tipo kompresorius turi kelis cilindrus, tolygiai paskirstytus abiejose alkūninio veleno pusėse ir sudaro 180 laipsnių kampą su cilindro vidurio linija. Priešingi kompresoriai tinka aukšto slėgio dujų suspaudimo sąlygoms, o kampiniai kompresoriai tinka mažiems ir vidutinio dydžio kompresoriams. Kampiniai kompresoriai gali būti toliau skirstomi į įvairius tipus pagal kampą, pavyzdžiui, W tipo (60 laipsnių kampas), L tipo (90 laipsnių kampas) ir ventiliatoriaus tipo (40 laipsnių kampas), be kita ko.
2. Vandenilio kompresoriaus modelis ir raidžių reikšmės
Kad būtų lengviau greitai nustatyti kompresoriaus konstrukcijos ypatybes, tūrinį srautą, darbinį slėgį ir kitą informaciją,vandenilio kompresoriai, kaip ir kita įprasta cheminė dinaminė įranga, turi nurodytus modelių numerius, kurių kiekviena raidė reiškia skirtingas reikšmes. Vandenilio kompresoriaus modelio schema parodyta 2 pav.
2 pav.: vandenilio kompresoriaus modelio schema
2 paveiksle modelio numerio pabaigoje esantis „skirtumas“ visų pirma naudojamas atskirti kompresorių tipus, paprastai vaizduojamas raidžių ir skaičių deriniu. "Slėgis" reiškia vardinio išleidimo slėgio manometrinį slėgį, kai dujos suspaudžiamos kompresoriumi, matuojamas esant standartiniam atmosferos slėgiui. "Nominalus tūrinis srautas" reiškia kompresoriaus išleidžiamų dujų srautą, apskaičiuotą pagal sąlygas standartinėje siurbimo padėtyje (slėgis, temperatūra, dujų sudėtis). Vandenilio kompresoriaus „struktūra“ ir „ypatybės“ atspindi kompresoriaus struktūrą ir specifines charakteristikas, kurių kiekvienos raidės reikšmės išsamiai aprašytos 2 ir 3 lentelėse.
2 lentelė: Vandenilio kompresoriaus struktūros raidės ir reikšmės
3 lentelė. Vandenilio kompresoriaus savybių raidės ir reikšmės
3. Dažni gedimaiVandenilio kompresoriai
Vandenilio kompresoriaituri aukštus gamybos tikslumo ir priežiūros reikalavimus. Kai vandenilio kompresorius veikia varikliu, alkūninis velenas greitai sukasi ir juda pirmyn ir atgal. Vienas alkūninio veleno ir švaistiklio galas yra prijungtas prie kryžminės galvutės komponento, kuris taip pat juda atgal kreiptuvu, veikiant alkūniniam velenui ir švaistikliui, galiausiai varydamas stūmoklį, kad suspaustų vandenilį (arba vandenilio turinčias mišrias dujas). Tačiau alkūninio veleno, švaistiklio ir kryžminės galvutės komponentų ilgalaikio judėjimo metu šios dalys gali susidėvėti. Didelis susidėvėjimas gali turėti įtakos veikimo kokybei, todėl reikia laiku aptikti ir išjungti techninę priežiūrą, kad būtų užtikrintas saugus ir stabilus vandenilio kompresoriaus veikimas.
3.1. Tepalinės alyvos sistemos gedimai ir priežasčių analizė
Dažniausia vandenilio kompresoriaus tepalinės alyvos sistemos problema yra žemas alyvos slėgis. Įprasto veikimo metu tepalinė alyva yra spaudžiama alyvos siurblio ir tiekiama į pirmos pakopos filtrą, tada praeina per išorinį tepalinės alyvos aušintuvą ir antrosios pakopos filtrą ir yra padalinta į tris maršrutus. Pirmasis maršrutas eina į kompresoriaus alyvos slėgio matuoklį (įskaitant nuotolinius ir vietinius matuoklius); antrasis maršrutas pasiekia mažą didelio galo guolio atkarpą, kad būtų galima sutepti; o trečiasis maršrutas eina į kompensacinį siurblį, kad būtų išvengta alyvos slėgio ribotuvo nuotėkio.
Atliekant įprastą tepalinės alyvos sistemos priežiūrą, pirmiausia reikia vizualiai apžiūrėti kiekvieną alyvos linijos sistemą, ypač statinius vamzdžių sandarinimo taškus. Jei aptinkama nuotėkio ar alyvos dėmių, nutekėjusios alyvos liniją reikia priveržti. Įprastai veikiant vandenilio kompresoriui, tepalinės alyvos sistema visada yra neigiamo slėgio būsenoje, todėl sunku nustatyti sumažėjusį alyvos slėgį. Norint tai tiksliai nustatyti, reikia išsamiai patikrinti alyvos linijų statinius sandarinimo taškus, o visus galimai nesandarius vamzdžius reikia pakeisti, kad būtų išvengta galimos rizikos. Be to, reikia griežtai tikrinti tepalinės alyvos kokybę, nes vandens kiekis ir metalo jonų lygis gali paspartinti alyvos skilimą. Jei alyvos nekondensuojančių dujų kiekis viršija normą, gali atsirasti alyvos slėgio svyravimų. Apžiūrėjus tepalinės alyvos tiekimo liniją ir tarpą tarp antros pakopos filtro ertmės ir alyvos aušintuvo, galima įvertinti dujų kondensacijos lygį alyvos linijoje – didesni tarpai rodo didesnį kondensatą. Dvi dažniausios kondensacijos priežastys: (1) tepalinė alyva tam tikru mastu tirpsta išoriniame ore, todėl sunku išvengti nedidelio oro ištirpimo; (2) antros pakopos alyvos slėgio ribotuvas grąžina alyvą, sumaišytą su nedideliu oro kiekiu, sudarydamas putas, kurios kaupiasi ir padidina tarpą. Kad išspręstumėte šią problemą, grąžinimo alyvos vamzdžio išleidimo anga turi būti kuo arčiau tepalinės alyvos filtro įleidimo angos galo, kad vamzdyne nesusikauptų putos.
3.2 Dujų vožtuvo, vožtuvo plokštelės gedimai ir techninės priežiūros analizė
Paprastaivandenilio kompresoriaiturėtų persijungti į budėjimo režimą ir atlikti techninę priežiūrą arba patikrą kas 3–6 mėnesius. Ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas dujų vožtuvams, nes vožtuvų plokštėse gali kauptis anglis, kauptis alyvos dumblas arba dulkės, o dujų vožtuvų spyruoklės gali sulūžti. Dujų vožtuvo slėgio dangtelis turi kelis viršutinius varžtus; techninės priežiūros metu šiuos varžtus reikia atsukti ir sudėti į švarų indą arba audinį be dulkių. Tada reikia atlaisvinti varžtus ir veržles, esančius dujų vožtuvo slėgio dangtelio viršuje, paliekant du įstrižinius varžtus ir veržles, kol iš baliono nepateks dujų, tada juos visus nuimkite. Galiausiai nuimkite slėgio dangtelį ir vožtuvo plokštės užspaudimo dangtelį, švelniai ištraukite vožtuvo plokštę ir išvalykite visas galimas alyvos dėmes ar dumblą, kad patikrintumėte medžiagą. Prieš montuojant visus dujų vožtuvus reikia patikrinti slėgiu azotu, kad būtų išvengta nuotėkio. Išsami informacija apie vožtuvo plokštelės gedimo analizę ir tvarkymo metodus pateikta 4 lentelėje.
4 lentelė. Vožtuvo plokštės gedimo analizė ir tvarkymo metodai
3.3 Cilindro blokas
Cilindro sienelės lygumas ir sutepimas yra labai svarbūs. Kadangi stūmoklis cilindre greitai juda atgal, jei vandenilyje yra dulkių ar kietųjų dalelių, cilindro sienelė gali būti subraižyta arba su grioveliais, o tai gali sukelti cilindro gedimą. Jei įbrėžimai ar grioveliai yra nedideli, juos galima išlyginti pusapvaliu galandimo akmeniu. Esant rimtesniems įbrėžimams ar grioveliams, kai griovelio ilgis viršija 1/4 cilindro apskritimo, o griovelio plotis didesnis nei 3 mm, o gylis didesnis nei 0,4 mm, cilindrą reikia išgręžti. Gręžimas yra įprastas didelio susidėvėjimo gydymas, kai cilindro skersmuo šiek tiek padidėja, bet neviršija 2% pradinio projektinio skersmens, o sienelės storis sumažėja ne daugiau kaip 1/12 pradinio storio. Po gręžimo pasirinkite stūmoklius ir stūmoklių žiedus, atitinkančius naujojo cilindro skersmenį, kad užtikrintumėte tinkamą tarpą.
3.4 Skersinė galvutė ir švaistiklis
Kryžminė galvutė paprastai yra nukalta iš aukštos kokybės anglies arba legiruotojo plieno, užtikrinančio didelį stiprumą ir standumą. Jis jungia apatinį stūmoklio strypo galą su mažuoju švaistiklio galo guoliu, perduodamas jėgą nuo stūmoklio į švaistiklį ir alkūninį veleną. Švaistiklis paverčia stūmoklio grįžtamąjį judesį į alkūninio veleno sukimosi judesį. Kryžminė galvutė, kryžminis kaištis, slydimo plokštė ir kreipiamasis bėgis yra bendrai žinomi kaip kryžminės galvutės mazgas ir yra linkę įtrūkti dėl didelio slėgio.
Kryžminės galvutės keitimas:
Jei tarpinė sėdynė buvo nuimta nuo korpuso, kryžminę galvutę galima pakeisti nuimant ją nuo jungties flanšo. Jei tarpinė sėdynė yra neatsiejama nuo korpuso, kryžminę galvutę galima pakeisti per korpuse esančias matavimo angas.
Keisdami langą, perkelkite kryžminę galvutę į lango centrą (ty į skersinio slydimo tako centrą), pasukite jį 90 laipsnių išilgai ašies, kad viršutinis ir apatinis slydimo takai sulygiuotų su dviem lango pusėmis, o tada lygiagrečiai ištraukite jį iš lango, kad galėtumėte taisyti ir pakeisti.
Taisydami nepažeiskite slydimo kelio darbinio paviršiaus, sulygiuokite su kreipiamuoju prievadu ir įsitikinkite, kad tarpas atitinka nurodytus reikalavimus.
Švaistiklio didelio galinio guolio keitimas:
(1) Sukimo įtaisu nustatykite alkūninio veleno kakliuką į viršų ir pritvirtinkite, kad išvengtumėte slydimo ir nelaimingų atsitikimų.
(2) Pirmiausia nuimkite švaistiklio varžtus iš apatinės dalies, kėlimo žiedo varžtais pakabinkite švaistiklio dangtelį, tada nuimkite viršutinius švaistiklio varžtus ir pakelkite dangtelį bei guolį kartu su kėlimo žiedo varžtais.
(3) Lėtai pasukite alkūninį veleną su sukimo įtaisu, kad atskirtumėte švaistiklį nuo alkūninio veleno kakliuko, ir nuimkite švaistiklį, kad jį pakeistumėte.
(4) Pakeiskite švaistiklio didžiojo galo guolius poromis.
(5) Atlikite švaistiklio varžtų neardomuosius bandymus.
(6) Šiuo metu švaistiklio didelio galo guoliai paprastai yra standartiniai plonasieniai guoliai, kurių nereikia grandyti. Didelio galo guolių prošvaisa turi griežtai atitikti projektavimo reikalavimus.
Švaistiklio mažojo galo guolio keitimas:
(1) Pirmiausia nuimkite padėties nustatymo kaiščio tvirtinimo veržlę ir išimkite padėties nustatymo kaištį. Apvaliu strypu išstumkite skersinės galvutės kaištį iš vieno galo, kad atskirtumėte kryžminę galvutę nuo švaistiklio. Tada nuimkite švaistiklį nuo variklio dangčio ir tęskite mažojo galo guolio keitimą, apsaugodami slydimo kelią.
(2) Keisdami išspauskite seną guolį iš švaistiklio mažojo galo ir įspauskite naują guolį.
3.5 Alkūninis velenas
Pagrindinio kakliuko ir alkūninio veleno kakliuko kūgis ir ovalumas turi būti<0.10 mm; the main shaft levelness should be <0.05 mm/M (higher in the motor direction). Each inspection should include non-destructive testing of the crankshaft journals.
Pagrindinio guolio keitimas:
(1) Nuimkite mašinos korpuso šoninį dangtelį ir galinius šoninius dangčius ir atskirkite alkūninio veleno ir variklio jungtis. Tada atlaisvinkite tepimo alyvos vamzdelį ir pagrindinio guolio dangtelį, kad nuimtumėte pagrindinio guolio apatinį korpusą.
(2) Įstatykite domkratą po alkūniniu velenu į atitinkamas pozicijas (išlaikydami jį subalansuotą), pakelkite alkūninį veleną maždaug 0,1–0,2 mm ir naudokite apvalią strypą ar kitus tinkamus įrankius, kad pašalintumėte. pagrindinio guolio apatinis korpusas iš guolio lizdo. Panašiai įkiškite naują apatinį korpusą į guolio lizdą.
(3) Į guolio lizdą įstatykite naują pagrindinio guolio viršutinį gaubtą ir dangtelį ir prireikus pritvirtinkite guolio varžtus.
(4) Pagrindiniai poromis pagaminti guoliai turi būti keičiami poromis.
(5) Sureguliuokite tarpą tarp didelio galinio guolio ir alkūninio veleno kakliuko naudodami storasienių guolių tarpiklius. Plonasienius guolius nubraukite, jei tarpas per mažas; pakeiskite, jei jis per didelis.
(6) Išmatuokite radialinį tarpą naudodami švino slėgio metodus, o ašinį atstumą - naudodami matuoklius arba atimdami guolio angos ir veleno skersmenis.
(7) Radialinis tarpas turi būti 0,8‰–1,2‰ kakliuko skersmens.
(8) Atsižvelgiant į konkrečius konstrukcijos reikalavimus, pagrindinis guolio tarpas turi griežtai atitikti kompresoriaus projektines vertes.
4. Išvada
Cheminės gamybos procesuose, kuriuose kaip žaliava naudojamas vandenilis, vandenilio kompresorius yra pagrindinė cheminių reakcijų įranga. Todėl turėtų būti sudarytas gerai suplanuotas techninės priežiūros grafikas, įskaitant reguliarų budėjimo režimo įrenginių patikrinimą ir techninės priežiūros darbus, atliekamus pagal gamintojo reikalavimus, pakeitus atsarginį kompresorių. Be to, reikia reguliariai tikrinti tepalinės alyvos sistemą, išvalyti pirminius ir antrinius filtrus. Patikrinimų metu stetoskopu patikrinkite, ar įvairiuose kompresoriaus segmentuose nėra nenormalių garsų, kad nustatytumėte, ar ketaus cilindrų blokas, alkūninis velenas, švaistikliai ir kt. veikia normaliai. Šiame darbe analizuojami ir apibendrinami darbo principai, klasifikacijos ir dažni gedimaivandenilio kompresoriai, teikiantis veiklos gaires chemijos pramonei, gerinant eksploatavimo, valdymo ir priežiūros lygiusvandenilio kompresoriai, užtikrinant stabilų darbą, sumažinant prastovų nuostolius ir maksimaliai padidinant ekonominę naudą įmonėms.
Atsisakymas:
1. Tam tikra grafinė ir tekstinė informacija yra gaunama iš interneto ir oficialių „WeChat“ paskyrų, siekiant pasidalinti daugiau informacijos.
2. Pateikta informacija yra skirta tik mokymosi ir informaciniams tikslams ir nereiškia pritarimo išreikštai nuomonei. Jokios garantijos dėl informacijos tikslumo, patikimumo ar išsamumo nesuteikiamos.
3. Jei nerimaujate dėl turinio, autorių teisių ar kitų problemų, susisiekite su mumis per 30 dienų dėl pašalinimo.