轴流压缩机辅助系统稳定工作改进措施
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摘要：针对轴流压缩机动力油和氮气两个辅助系统的控制和管理作了分析和介绍。
关键词：轴流式压缩机 辅助系统 改进措施
中图分类号：TH453 文献标识码： B
文章编号：1006-8155（2007）01-0073-02
Measures to Improve Steady Operation of Auxi li ary System for Axial Compressor
Abstract: The control and management of power oil and nitrogen auxi li ary system for axial compressor is introduced and analyzed.
Key words: Axial compressor Auxi li ary oil system Improving measure |
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0 引言
轴流压缩机组包括七大系统：主机系统（轴流压缩机、齿轮箱和电机）、润滑油系统、液压系统、高低压电控系统、自控系统、冷却水系统和氮气系统。
我公司为炼铁高炉配套的两台 AV45-11 轴流压缩机组，在施工过程中出现了一些问题。本文仅就动力油系统和氮气系统两个方面予以讨论。
1 液压系统
液压系统是指用于调节轴流压缩机静叶角度的电液伺服系统（见图1）。系统工作压力为 12～12.5MPa ，油牌号为L-HM46抗摩液压油，过滤精度7～8级（NAS1638）。
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系统要求精度高，循环工作量大，冲洗工作按 5 步来进行。
（1）将分油器前管路短路，冲洗现场配置管路部分。实际运行油压2MPa。
（2）电液伺服阀位置装上冲洗板，分配器对侧伺服油缸管路短路，冲洗分配器后的与伺服油缸油管路。
（3）装上手动换向阀，电液伺服阀位置装盲板（冲洗板反转180°），分配器对侧伺服油缸管路接通，利用手动换向阀冲洗伺服油缸。
（4）利用过滤精度5μm的滤油机将新油过滤5遍，基本能过滤到7～8级。更换冲洗油和过滤器滤芯。继续打循环，每隔一天取样化验，直至油品满足要求。
（5）撤掉手动换向阀，将电液伺服阀（美国 PARK公司BD15AAA-NB10型）安装到正确位置。
1.1 系统冲洗最低压力的确定
保证伺服静叶调节系统冲洗在紊流状态下进行。同时在冲洗过程中，还要周期性地反复升降力，以产生冲击，冲掉附着在管道内壁的杂物。
管道的雷诺数:
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式中， 泵流量：Q ＝10L/min ；管内径：d ＝26mm （进、回油管通过“U”形弯短接）； 管道长度：L＝30m ；油粘度：γ ＝46mm2/s(40 ℃ 时 L-HM46 抗摩液压油 ) ；油密度：ρ ＝ 900kg/m3 ；
干扰系数：k ＝0.73 ； 单独弯头的阻力系数：ξt ＝ 1.12 。
计算该系统要达到紊流冲洗所必须具备的冲洗压力 , 选取 1Cr18Ni9Ti 不锈钢管的临界雷诺数Rek 为2300 ，代入式（2），得λ=0.0457 。根据式（1）得速度v ＝4.069 m/s ，则
Δp ＝Δp1+Δp2＝0.405MPa ，这就是紊流冲洗的最低冲洗压力。
1.2 蓄能器的冲洗
在伺服系统中，蓄能器是做备用动力源使用的。 如果在伺服阀投入工作前未做清洗，势必会影响以后伺服系统的工作可靠性。
采用的方法：首先给蓄能器预充气，充气压力为6.4Mpa。然后，在冲洗过程中，每隔一定时间反复升降压力冲洗。高压时向蓄能器充油，低压时利用内部预充气压力将油排出。这样 ，由于冲洗油的反复充放，蓄能器内杂质就会被带走。
1.3 密封垫片的选取
厂家配带的是“O”型橡胶密封圈，密封槽呈“L”型，受到负压时，“O”型橡胶密封圈有可能被吸走；此外，配管采用硬连接，当交变受力时，“O”型橡胶密封圈也容易破损。在调试中出现了密封圈破损而导致油泄漏，最后将伺服油缸油管路密封垫改成了紫铜垫。
2 氮气系统
氮气系统主要提供防喘阀、止回阀控制气源和空气过滤气的反吹气源。其中，对防喘阀要求苛刻，须干净稳定压力保证在0.42～1.0MPa的气源。而我公司炼铁区主要有高炉喷煤、布袋除尘系统和高炉炉顶氮封等用户，往往出现氮气压力波动大的情况；此外，如果炼钢氮压机突然故障或检修，都可能造成高炉风机房气动防喘阀使用氮气的不安全。
两套轴流压缩机，设计了一套氮气储罐系统，当防喘阀压力过低时，与原氮气系统自动断开，使用氮气储罐系统，可实现工艺系统的安全。
在机房内布置氮气储罐系统，见图2 。 按照充气、存气、用气及故障4种工况条件，通过对3个常闭电磁阀（型号VXD2260-10-5D）的逻辑控制(见表1) ，始终可保证压力表p2 处氮气压力大于0.42MPa。
如果 外网气源发生故障，人工合0.3m3空压机电源，空压机气源能够将 p2 处氮气压力稳定在0.4～0.8MPa之间。
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表1 4 种工况条件对3个常闭电磁阀的逻辑控制
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工况条件 |
逻辑条件 |
阀位 |
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电磁阀1 |
电磁阀2 |
电磁阀3 |
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充气 |
p1≥0.6MPa |
开 |
开 |
关 |
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存气 |
0.44＜p1＜ 0.6MPa |
关 |
开 |
关 |
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用气 |
p1≤0.44MPa |
关 |
关 |
开 |
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故障 |
p2＜0.42MPa |
启动 0.3m3 空压机 | |
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3 结论
（1）动力油系统关键在“清洁”，氮气系统关键在“连续”。
（2）轴流压缩机投入运行后，出现了几次氮气气源低于0.42MPa的情况。由于氮气储罐系统的投入，机房内防喘阀氮气气源压力稳定在安全范围内，轴流压缩机均未给高炉生产造成不利。 |
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