新型體系在回環(huán)空壓機里的踐行

　　HydroCOM系統(system)的單元部件及控制（control)過(guò)程HydroCOM在實(shí)際運行中操作控制方便，但它卻是由若干單元組成的較為復雜的系統，以二級壓縮機為例，下圖是一典型的HydroCOM配置結構圖。
　　HydroCOM系統配置執行機構HA：執行器(final controlling element)是一組通過(guò)卸荷器對氣閥產(chǎn)生作用力的部件的總和，它由閥室、密封(seal)室及電子(electronic)控制（control)元器件裝置(Apparatus)室組成，閥室中是一個(gè)電磁閥和一復位彈簧(Spring)驅動(dòng)的二位三通閥，根據電磁閥的不同位置，執行器的活塞(piston)承受從液壓裝置中傳遞來(lái)的壓力或大氣壓力，內置的小活塞通過(guò)密封室的頂桿驅動(dòng)卸荷器。HA的電子元件安置在電子室中，這些元件控制著(zhù)電磁閥、檢測(檢查并測試)液壓壓力和進(jìn)氣閥閥腔的溫度（temperature)，每一個(gè)執行器都配有微程序(procedure)處理器，通過(guò)特定的程序，由微程序處理器來(lái)實(shí)現驅動(dòng)、檢測和通訊的功能(gōng néng)，在密封室內(indoor)還安置有一個(gè)溫度感應器，檢測點(diǎn)靠近進(jìn)氣閥，測量到的溫度值可輸送到各類(lèi)狀態(tài)監測裝置，從而為進(jìn)氣閥的受控狀態(tài)提供分析、糾正的依據。為保護裝置室中的運動(dòng)部件，防止密封部件因高沖擊應力而損壞，在HA中安置了一個(gè)兩級節流裝置：?jiǎn)?dòng)旁路腔和一個(gè)孔板，旁路腔在關(guān)閉操作的瞬時(shí)被充滿(mǎn)，當液壓流體流經(jīng)孔板時(shí)，會(huì )產(chǎn)生一個(gè)高壓，使閥片在撞擊閥座前得以緩沖。
　　液壓（hydraulic)裝置HU：HU實(shí)際上是一個(gè)液壓油(Hydraulic)站，通過(guò)泵的作用把液壓油的壓力從大氣壓提升到所需要的壓力，向HA提供高壓液壓油以打開(kāi)進(jìn)氣閥。昆山空壓機維修軸承跑外圈一般是因為配合的精度不夠以及外圈定位方式設計不合理造成的。并非所有機頭都按這個(gè)時(shí)間進(jìn)行，如果保養好的可以延后，保養差的則需要提前。 
　　上止點(diǎn)傳感器TDC：在HydroCOM系統(system)中，TDC傳遞活塞在氣缸(壓縮空氣)中的即時(shí)位置，HydroCOM根據TDC傳遞的信號計算氣閥動(dòng)作的時(shí)間
　　壓縮(compression)機接口(interface)裝置CIU：CIU起到聯(lián)接HydroCOM系統和DCS的作用，每一級的控制輸出信號被轉化成作用于進(jìn)氣閥的起與閉的信號，由HA反饋的閥腔溫度也通過(guò)CIU傳遞到DCS上，TDC將曲軸轉角脈沖信號同時(shí)傳遞給CIU以確定氣閥動(dòng)作的時(shí)間，外部電源EPS向HA的電磁閥和電子(electronic)元件(element)部分提供48V直流電源，隔離放大器IA實(shí)現把TDC的信號放大后傳遞到CIU上，測量模塊TIM把現場(chǎng)測得排氣閥溫度、壓力等附加數據傳遞到DCS上。昆山空壓機是回轉容積式壓縮機，在其中兩個(gè)帶有螺旋型齒輪的轉子相互嚙合，使兩個(gè)轉子嚙合處體積由大變小，從而將氣體壓縮并排出。昆山空壓機維修軸承跑外圈一般是因為配合的精度不夠以及外圈定位方式設計不合理造成的。并非所有機頭都按這個(gè)時(shí)間進(jìn)行，如果保養好的可以延后，保養差的則需要提前。 服務(wù)器單元SU包含一臺IBM兼容機和基于WINDOWS平臺的各種服務(wù)軟件，用于對系統的分析及對CIU的組態(tài)功能，一旦系統出現故障（fault），SU可建立有關(guān)CIU的詳細出錯分析說(shuō)明。
　　控制方案：壓縮機的每一級都配置一個(gè)比例積分控制器，第一級根據工藝變量進(jìn)行控制，第一級控制器的輸出(Output)主要運行于第一級，各級級間壓力可被選擇成后面各級的控制變量，傳遞（transmission)到CIU中被轉化成4-20mA的電流控制信號(signal)，TDC把氣缸(壓縮空氣)中活塞的實(shí)際位置（position )信息傳遞給CIU，CIU控制信號轉換成精確的進(jìn)氣閥開(kāi)啟關(guān)閉的實(shí)際時(shí)間，這樣，對操作人員而言，壓縮機的排氣量只是一個(gè)簡(jiǎn)單的模擬控制變量，通過(guò)數字控制技術(shù)，只須在曲軸的2至3個(gè)回轉中，HydroCOM系統就能完成對進(jìn)氣閥啟閉規律的重新設置，從而滿(mǎn)足不同排氣量的要求。昆山空壓機是回轉容積式壓縮機，在其中兩個(gè)帶有螺旋型齒輪的轉子相互嚙合，使兩個(gè)轉子嚙合處體積由大變小，從而將氣體壓縮并排出。
　　應用實(shí)例燕山石化煉油廠(chǎng)60萬(wàn)t/a連續重整裝置氫(Hydrogen)氣產(chǎn)量為30000m3/h左右，配備三臺24600m3/h輸送(delivery)氣量的往復壓縮機，如果開(kāi)一臺壓縮機氣量無(wú)法全部送出，而開(kāi)兩臺機氣量又不能滿(mǎn)足兩臺壓縮機的處理量，為了保證兩臺壓縮機正常(normal)平穩運行，通過(guò)級間回流調節(adjust)，利用超弛和分程控制（control)系統(system)優(yōu)化穩定（解釋:穩固安定；沒(méi)有變動(dòng))壓縮機的各級壓力(pressure)，系統將富余的壓縮終了氣體通過(guò)旁通調節閥（PV2016、PV2038）回流到進(jìn)氣總管，如所示：改造前控制方案這樣雖然可以達到調節控制的要求，但控制系統復雜、操作難度較大，在壓縮機進(jìn)行切換時(shí)，系統壓力波動(dòng)很大，更重要的是造成了能源（電能）的極大的浪費為了解決以上問(wèn)題，我們在2005年7月增上了一套HydroCOM氣量無(wú)級調節系統，在控制方案選擇(xuanze)時(shí)，我們要求HydroCOM系統能夠作到：1.在一臺常開(kāi)機組(unit)上裝備一套HydroCOM系統，實(shí)現0-100%的無(wú)級調節，另兩臺互為備機，100%滿(mǎn)負荷運行；2.HydroCOM系統的主控變量為機組的總入口壓力，輔控變量為二級總入口壓力，這兩個(gè)壓力也是連續重整再接觸系統嚴格控制的壓力點(diǎn)；3.HydroCOM系統與原有的超馳控制系統互不干涉，HydroCOM系統的功能(gōng néng)是維持機組的
　　一、二級總入口的壓力穩定，具體壓力設定值根據工藝的需要，HydroCOM系統應優(yōu)先獲得控制（control)權，當HydroCOM系統出現故障時(shí)，HydroCOM系統自動(dòng)切除，機組(unit)滿(mǎn)負荷運行，系統控制由原超馳和分程控制系統來(lái)控制；4.為方便操作控制HydroCOM系統應具有手動(dòng)、自動(dòng)操作及系統切除功能，系統的邏輯(Logic)控制功能通過(guò)現有DCS系統中的編程組態(tài)實(shí)現。昆山空壓機是一種用以壓縮氣體的設備?？諝鈮嚎s機與水泵構造類(lèi)似。大多數空氣壓縮機是往復活塞式，旋轉葉片或旋轉螺桿。離心式壓縮機是非常大的應用程序。
　　基于以上要求，我們對原控制（control)系統作了適當改動(dòng)，如所示：改造后控制方案旁路控制閥PV2016、PV2038仍然起流量調節(adjust)和壓力平衡作用，只是HydroCOM系統優(yōu)先調節，即利用調節壓縮機的負荷來(lái)控制再接觸系統的壓力，在HydroCOM系統切除時(shí)，再接觸系統的壓力和流量仍由原超弛和分程控制來(lái)控制。HydroCOM系統投入運行以來(lái)，運行平穩，從整套系統的使用情況來(lái)看，通過(guò)(tōng guò)液壓機構及信號控制系統可以實(shí)現對壓縮機負荷（排氣量）在0-100%之間的手、自動(dòng)控制和調節，調節壓縮機的流量簡(jiǎn)化到僅需輸入期望的負荷或設定壓力值，系統即自動(dòng)跟蹤進(jìn)行工作，系統可以使壓縮機的整個(gè)控制系統更趨合理，能夠實(shí)現壓縮機的平穩加載，在和另外兩臺壓縮機進(jìn)行切換時(shí)對系統的波動(dòng)影響比較小，壓縮機在起動(dòng)時(shí)真正做到了零負荷開(kāi)車(chē)，對再接觸系統和電網(wǎng)的影響都比較小，各項狀態(tài)參數更穩定，同時(shí)也有效降低了氨（化學(xué)式：NH3） 冷凍系統的負荷，這也是對現有超弛控制系統的有益補充。
　　另外，HydroCOM系統(system)投用以來(lái)，取得了很高的經(jīng)濟效益，如所示，按裝置(Apparatus)目前的處理量70t/h計，壓縮機負荷在50%就能滿(mǎn)足工藝要求，每年按8000h計算，則一年在電能上就節省350萬(wàn)元左右，經(jīng)濟效益十分明顯