某煉油廠新氫壓縮機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)成功改造

1、核心提示：某煉油廠加氫裂化裝置有四臺(tái)新 氫壓縮機(jī)，原壓縮機(jī)的卸荷執(zhí)行機(jī)構(gòu)為柱塞式反 作用的卸荷執(zhí)行機(jī)構(gòu),用戶在使用過程中發(fā)現(xiàn)， 壓縮機(jī)負(fù)荷時(shí)，進(jìn)氣閥卸荷處經(jīng)常出現(xiàn)泄漏，三 級(jí)尤其嚴(yán)重，經(jīng)常導(dǎo)致壓縮機(jī)的氣量不足，影響 了用戶的正常生產(chǎn)。為此,特委托 HOERBIGER 為 其三級(jí)進(jìn)氣卸荷執(zhí)行機(jī)構(gòu)的改造。經(jīng)過改造，這 幾臺(tái)壓縮機(jī)的泄漏問題得到解決，壓縮機(jī)正常運(yùn) 行。? 關(guān)鍵字：氫壓縮機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)改造 一、概述? 這四臺(tái)新氫壓縮機(jī)原裝氣閥為蘑菇頭式的 菌狀閥，卸荷執(zhí)行機(jī)構(gòu)為柱塞式。這四臺(tái)機(jī)三級(jí) 壓縮，一級(jí)、二級(jí)卸荷執(zhí)行機(jī)構(gòu)是安裝在進(jìn)氣腔 盲閥（進(jìn)氣腔中不裝進(jìn)氣閥,僅為卸荷用）中， 三級(jí)卸荷執(zhí)行機(jī)構(gòu)是安

2、裝在三級(jí)進(jìn)氣閥上，三級(jí) 進(jìn)氣閥中間留有柱塞孔（一所示）。? 原壓縮機(jī)的卸荷執(zhí)行機(jī)構(gòu)的方式為反作用, 即儀表風(fēng)通氣時(shí),壓縮機(jī)負(fù)荷運(yùn)行;儀表風(fēng)停氣 時(shí),卸荷柱塞在彈簧力的作用下脫離進(jìn)氣閥，壓 能說成長(zhǎng)所帶給你的東西讓你變好了或者變壞了，我只能說它讓你長(zhǎng)大了。我一 縮機(jī)處于卸荷狀態(tài)。? 二、壓縮機(jī)參數(shù)及使用情況? 根據(jù)用戶的反映，這幾臺(tái)機(jī)的氣閥使用問題 不是太大，主要是壓縮機(jī)的氣量比新裝機(jī)時(shí)有明 顯降低，且排溫升高，用戶懷疑是伺服氣缸的柱 塞與氣閥（或盲閥）的柱塞孔處有泄漏。? 三、改造分析? 原壓縮機(jī)氣量不足，主要是由于氣缸中氣體 通過伺服氣缸的柱塞密封面處產(chǎn)生泄漏,氣缸中 的壓縮氣體回流到進(jìn)氣腔

3、中而導(dǎo)致的。產(chǎn)生泄漏 的原因，與原柱塞式卸荷結(jié)構(gòu)有關(guān)系。從圖二可 能看出，當(dāng)裝有柱塞式伺服氣缸的壓縮機(jī)負(fù)荷運(yùn) 行時(shí)，伺服氣缸的柱塞在儀表風(fēng)的作用下，頂在 進(jìn)氣閥卸荷孔中的，依靠柱塞底端與水平成 45 度的斜面緊貼在氣閥中間卸荷孔上的斜面形成 密封，從而阻止氣缸中氣體回流來保證壓縮機(jī)負(fù) 荷運(yùn)行。由于密封面為面密封，當(dāng)氣閥中心孔的 斜密封面圓度不能保證，或者安裝過程中，柱塞 與氣閥的同軸度沒有保證等原因時(shí)，很容易造成 氣體泄漏。且 H2 是一種分子量很低的介質(zhì)，極 能說成長(zhǎng)所帶給你的東西讓你變好了或者變壞了，我只能說它讓你長(zhǎng)大了。我一 易泄漏，在高壓的情況下更加嚴(yán)重。? 為了避免這種卸荷方式引起的

4、泄漏，我們改 造時(shí)改用了叉腳式卸荷形式。? 叉腳式卸荷方式原理與原柱塞式卸荷稍有 不同；當(dāng)壓縮機(jī)需要卸荷時(shí)，原柱塞通過外力（來 自執(zhí)行機(jī)構(gòu)）脫離氣閥的柱塞孔，使氣缸中的回 流氣體通過氣閥中間的柱塞孔回到進(jìn)氣腔中不 參加壓縮，從而達(dá)到卸荷的目的。而叉腳式卸荷， 則也是通過外力（來自執(zhí)行機(jī)構(gòu)）來壓下卸荷叉， 使叉腳將進(jìn)氣閥的閥片頂開密封面，從而使氣缸 中氣體通過進(jìn)氣閥的槽道回到進(jìn)氣腔中不參加 壓縮。? 叉腳式卸荷方式與原柱塞式卸荷相比有以 下優(yōu)點(diǎn)：? 1.壓縮機(jī)負(fù)荷時(shí)，原卸荷方式需要柱塞始終 頂在氣閥（或盲閥）中間柱塞孔上；而叉腳式卸 荷方式下，叉腳遠(yuǎn)離閥片，從而減少了一道泄漏 途徑。? 2.原柱

5、塞式卸荷配套的進(jìn)氣閥中間需要留 能說成長(zhǎng)所帶給你的東西讓你變好了或者變壞了，我只能說它讓你長(zhǎng)大了。我一 有柱塞孔，當(dāng)壓縮機(jī)負(fù)荷時(shí)，中間孔密封面以下 的容積自然增加了壓縮機(jī)的余隙容積，從而使用 壓縮機(jī)的吸氣效率降低，減小了壓縮機(jī)的排氣 量。而與叉腳式卸荷方式配套的進(jìn)氣閥為正常形 式氣閥（中間無孔），故氣閥余隙容積相對(duì)原帶 中間孔的氣閥要小，因而能提高壓縮機(jī)的排氣 量。? 3.由于氣閥外徑尺寸相同，原帶中間孔柱塞 閥實(shí)際流通面積在相同升程下比不帶中間孔的 要小很多，這樣勢(shì)必增大了閥損，增加了壓縮機(jī) 的功耗。因此，采用不帶中間孔的氣閥會(huì)增加氣 閥的流通面積，減小功耗，從而也能提高氣閥的 使用壽命。?

6、 故改用叉腳式卸荷方式，除了要改卸荷叉 外，還要對(duì)氣閥及原卸荷執(zhí)行機(jī)構(gòu)（俗稱伺服氣 缸）、壓閥蓋進(jìn)行改造。? 對(duì)于氫氣壓縮機(jī)的氣閥的改造，本人曾在 06 年壓縮機(jī)通訊中撰文描述過改造注意事項(xiàng)， 不多贅述。這里主要介紹一下如何選用合適的卸 荷執(zhí)行機(jī)構(gòu)。? 能說成長(zhǎng)所帶給你的東西讓你變好了或者變壞了，我只能說它讓你長(zhǎng)大了。我一 首先，改造前要清楚壓縮機(jī)原卸荷機(jī)構(gòu)的作 用方式，是正作用還反作用？所謂正作用是指， 當(dāng)儀表風(fēng)進(jìn)氣時(shí)，壓縮機(jī)是處于卸荷狀態(tài)；反之， 就稱為反作用。分析這幾臺(tái)壓縮機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的方 式，可能看出，當(dāng)儀表風(fēng)進(jìn)氣時(shí)，儀表風(fēng)壓力將 柱塞頂在進(jìn)氣閥中間孔上，壓縮機(jī)負(fù)荷狀態(tài)，故 為反作用方式

7、。? 其次，選定了反作用方式執(zhí)行機(jī)構(gòu)后，就要 選定何種規(guī)格的執(zhí)行機(jī)構(gòu)才能滿足卸荷要求。 HOERBIGER 有多種規(guī)格的執(zhí)行機(jī)構(gòu)或供選擇，由 于采用膜片來代替?zhèn)鹘y(tǒng)形式的活塞，所以也常稱 膜式氣缸。按膜頭直徑，及作用形式、頂桿密封 形式的不同分為如下多種型式。? MZ70.MZ100：是賀爾碧格老式膜式氣缸產(chǎn)品 代碼，膜頭直徑分別為 70mm 和 100mm。 其中，帶有 F*字樣的為反作用式，后綴帶 有-B 的為采用波紋管式密封的，可確保安全性及 低污染；后綴帶有-E 的為經(jīng)濟(jì)型式的。? 考慮介質(zhì)為氫氣，較危險(xiǎn)，應(yīng)選用最為安全 能說成長(zhǎng)所帶給你的東西讓你變好了或者變壞了，我只能說它讓你長(zhǎng)大了。

8、我一 的 FYMZ-B 型或 FYMZ 型，這兩種型式的膜式氣缸 配有保護(hù)氣接口及漏氣回收接口，能有效防止氣 體的泄漏。? 至于選擇膜頭直徑，則需要結(jié)合氣缸內(nèi)壓 力，卸荷器的最小卸荷力，以及現(xiàn)場(chǎng)儀表風(fēng)的壓 力才能確定。具體步驟如下：? I.計(jì)算出卸荷器所需的最小卸荷力 Fmin （其 包含了克服卸荷器回復(fù)彈簧力，和氣缸中回流氣 體作用在閥片上的作用力），以及所能承受的最 大卸荷力 Fmax?。? II.計(jì)算出進(jìn)氣腔中氣體作用在膜式氣缸頂 桿上的作用力 F?d(N)； ?Fd=衐 02*P?S/4?d?0:膜式氣缸頂桿的直 徑,cm;PS:卸荷缸中進(jìn)氣壓力,Bar;? III.根據(jù) I 和 II

9、 計(jì)算的結(jié)果,來計(jì)算所需膜 式氣缸的最小卸荷力 FMIN; FMIN=Fmin+Fd 考慮還有一些運(yùn)動(dòng)副之間還存在摩擦阻力 等因素的影響,一般按以下經(jīng)驗(yàn)公式來計(jì)算膜式 能說成長(zhǎng)所帶給你的東西讓你變好了或者變壞了，我只能說它讓你長(zhǎng)大了。我一 氣缸的最小卸荷力;? FMIN?=(Fmin+Fd+300)1.25? IV.現(xiàn)場(chǎng)儀表風(fēng)壓力為 4.5bar(a);? V.根據(jù)計(jì)算出來的 FMIN 值,來選擇膜頭直徑; 如本例中,計(jì)算出的三級(jí)氣缸膜式氣缸最小卸荷 力 FMIN=3468N,根據(jù)表一 FYMZ200 的壓力曲線圖 可 以 看 出 , 當(dāng) 儀 表 風(fēng) 壓 力 在 4.5bar(a) 時(shí),FYMZ200 的最小卸荷力在 3700N,大于 FMIN, 故可行。? VI.考慮卸荷器本身叉腳強(qiáng)度有限，其最大 所能承受的卸荷力 Fmax 如果小于 FYMZ200 膜式 氣缸的最大卸荷力約 6000N，則卸荷器本身將有 被壓陷的危險(xiǎn)，故安全情況下Fmax應(yīng)大于6000N， 才可通過。此例中計(jì)算出卸荷器 Fmax 為 9700N， 故安全。? 最后，要注意膜式氣缸儀表風(fēng)接口、保護(hù)氣 接口及漏氣回收的接口規(guī)格要與現(xiàn)場(chǎng)匹配。? 四、改造情況反饋? 能說成長(zhǎng)所帶給你的東西讓你變好了或者變壞了，