Levinud vead ja nende analüüsVesinikkompressorid
Abstraktne:
Vesinikkompressoridmängivad olulist rolli sellistes protsessides nagu nafta rafineerimine ja metanooli sünteesigaasi transport söekeemiatööstuses. Vesinikkompressori rike võib põhjustada tehase seiskamisi või isegi gaasilekkeid, tulekahjusid ja plahvatusi, põhjustades märkimisväärset majanduslikku kahju. See artikkel keskendub vesinikgaasi transportimiseks kasutatavatele kolbkompressoritele, pakkudes üksikasjalikku analüüsi levinud tööprobleemidest ja pakkudes vastavaid hooldussoovitusi. Nende teadmiste eesmärk on aidata keemiaettevõtete ohutusjuhte ja seadmete operaatoreid.
Suuremahulistes keemilistes protsessides nõuavad paljud gaas-gaas, gaas-vedelik või gaas-tahke reaktsioonid kõrgsurvetingimusi, mistõttu kompressoreid kasutatakse laialdaselt. Nende hulgas on kolbkompressorid üks levinumaid tüüpe. Kolbkompressorid pakuvad suurt survetõhusust ja tugevat kohanemisvõimet ning neid saab konstrueerida madala, keskmise, kõrge ja ülikõrge rõhuga (üle 350 MPa) rakenduste jaoks. Konstantse pöörlemiskiiruse korral jääb kolbkompressorite tühjendusmaht suhteliselt stabiilseks vaatamata tühjendusrõhu kõikumisele. Kolbkompressoritel on aga keerukad konstruktsioonid ja arvukad komponendid, mistõttu võivad need tekkida rikete suhtes, kui neid korralikult ei kasutata või hooldada.
Keemiatööstuses vesinikku toorainena kasutavate keemiliste reaktsioonide normaalse kulgemise tagamiseks surutakse vesinik tavaliselt kõrge rõhuni, mistõttu on vaja kasutada peamiselt vesiniku transpordiks mõeldud kolbkompressoreid. Näiteks ammoniaagi sünteesitööstuses on vesiniku-lämmastiku segu sisselaskerõhk 0,03 MPa ja pärast 6-7 kokkusurumise etappe jõuab lõplik väljalaskerõhk 31,4 MPa-ni. Metanooli sünteesgaasi tootmise protsessis kivisöe keemiatööstuses on vesiniku ja süsinikdioksiidi segu sisselaskerõhk 2,5 MPa ning pärast mitut kokkusurumisetappi jõuab lõplik väljalaskerõhk 5-10 MPa (madalsurve meetod). ) või 35 MPa (kõrgsurvemeetod).
1. Tööpõhimõte ja klassifikatsioonVesinikkompressorid
1.1 Tööpõhimõte
Vesinikkompressori struktuur on suhteliselt keeruline, selle skemaatiline diagramm on näidatud joonisel 1. Peamised komponendid on malmist silinder, malmist silindri vooder, malmist silindripea, malmist väntvõll, ühendusvarras, ristpea (sh ristpea liugur) , tihend, kolb (sh kolvirõngad), õlikaabitsa rõngad, roostevabast terasest kolvi ühendusvarras ja roostevabast terasest gaasiventiil. Lisaks on mõned abiseadmed, nagu gaasifiltrid, puhvrid ja määrdeõlitorustikud.
Sarnaselt teistele kolbkompressoritele hõlmab vesiniku kompressor kolme peamist protsessi: sisselaske, kokkusurumise ja väljalaske. Elektrimootori jõul liikuv väntvõll liigutab ristpead, kolvi ühendusvarda ja kolvi silindris edasi-tagasi. Gaas surutakse kokku kolvi abil ja lõpuks väljutatakse gaasiventiili kaudu.
Joonis 1: Vesinikukompressori struktuuri skemaatiline diagramm
1.2 Klassifikatsioon
Vesinikkompressoridklassifitseeritakse väljalaske mahu ja tühjendusrõhu vahemiku alusel. Konkreetsed kategooriad on näidatud tabelis 1.
Tabel 1: klassifikatsioonVesinikkompressorid
Põhitasandi ja silindri keskjoone suhtelise asukoha põhjal,vesiniku kompressoridvõib jagada ka horisontaalkompressoriteks (alustasand on paralleelne silindri keskjoonega, sealhulgas peamiselt vastandtüüpi, ühepoolset tüüpi ja sümmeetrilise tasakaalu tüüpi), vertikaalkompressoriteks (alustasand on risti silindri keskjoonega) ja nurkkompressoriteks. kompressorid (alustasand moodustab silindri keskjoone suunaga teatud nurga).
Vertikaalsed kompressorid ja horisontaalsed kompressorid, mille väntvõlli ühel küljel on silindrid, sobivad väikese gaasimahu tingimustes. Horisontaalsete kompressorite seas on sümmeetrilise tasakaalu tüüp laialdaselt kasutusel ja see on üks parimaid valikuid keskmiste ja suurte kolbkompressorite jaoks. Seda tüüpi kompressoril on mitu silindrit, mis on väntvõlli mõlemal küljel ühtlaselt jaotatud, moodustades silindri keskjoone suunaga 180-kraadise nurga. Vastandkompressorid sobivad kõrgsurvega gaasi kokkusurumiseks, nurkkompressorid aga väikeste ja keskmise suurusega kompressorite jaoks. Nurkkompressoreid saab nurga põhjal jagada veel eri tüüpideks, näiteks W-tüüpi (60-kraadine nurk), L-tüüpi (90-kraadine nurk) ja ventilaatori tüüpi (40-kraadine nurk).
2. Vesinikukompressori mudel ja tähtede tähendused
Kompressori konstruktsiooniomaduste, mahulise voolukiiruse, töörõhu ja muu teabe kiire tuvastamise hõlbustamiseks,vesiniku kompressorid, nagu ka teistel levinud keemiliste dünaamiliste seadmete puhul, on mudelinumbrid, kus iga täht tähistab erinevat tähendust. Vesinikkompressori mudeli skemaatiline diagramm on näidatud joonisel 2.
Joonis 2: Vesinikkompressori mudeli skemaatiline diagramm
Joonisel 2 kasutatakse mudelinumbri lõpus olevat "erinevust" peamiselt kompressorite tüüpide eristamiseks, mida tavaliselt tähistatakse tähtede ja numbrite kombinatsioonina. "Rõhk" viitab nominaalse tühjendusrõhu manomeetrilisele rõhule pärast seda, kui gaas on kompressori poolt kokku surutud, mõõdetuna standardsel atmosfäärirõhul. "Niminaalne mahuline voolukiirus" viitab kompressorist väljutatava gaasi voolukiirusele, mis arvutatakse standardse imemisasendi tingimuste (rõhk, temperatuur, gaasi koostis) alusel. Vesinikkompressori "struktuur" ja "omadused" tähistavad kompressori struktuuri ja spetsiifilisi omadusi, kusjuures iga tähe tähendus on üksikasjalikult esitatud tabelites 2 ja 3.
Tabel 2: Vesinikkompressori struktuuri tähed ja tähendused
Tabel 3: Vesinikkompressori funktsioonide tähed ja tähendused
3. Üldised tõrkedVesinikkompressorid
Vesinikkompressoridneil on kõrged tootmistäpsuse ja hoolduse nõuded. Kui vesinikukompressor töötab mootori ajami all, pöörleb väntvõll kiiresti ja liigub edasi-tagasi. Väntvõlli ja ühendusvarda üks ots on ühendatud ristpeakomponendiga, mis samuti liigub väntvõlli ja ühendusvarda toimel juhiku sees edasi-tagasi, ajades lõpuks kolvi edasi-tagasi liikuma ja vesinikku (või vesinikku sisaldavat segagaasi) kokku suruma. Väntvõlli, ühendusvarda ja ristpea komponentide pikaajalisel edasi-tagasi liikumisel võivad need osad siiski kuluda. Tugev kulumine võib mõjutada töökvaliteeti, mistõttu on vaja õigeaegset tuvastamist ja hoolduseks väljalülitamist, et tagada vesinikukompressori ohutu ja stabiilne töö.
3.1Määrdeõlisüsteemi tõrked ja põhjuste analüüs
Vesinikkompressori määrdeõlisüsteemi kõige levinum probleem on madal õlirõhk. Tavalise töötamise ajal survestatakse määrdeõli õlipumba abil ja juhitakse esimese astme filtrisse, seejärel läbib see välise määrdeõli jahuti ja teise astme filtri ning jaguneb kolmeks marsruudiks. Esimene marsruut läheb kompressori õlimanomeetrile (sh kaug- ja kohalikud näidikud); teine marsruut ulatub suure otsa laagri väikese osani, et tagada määrimine; ja kolmas marsruut läheb kompensatsioonipumbale, et vältida õlirõhu piiraja leket.
Määrdeõlisüsteemi tavapärase hoolduse käigus tuleb kõigepealt kontrollida iga õlitorusüsteemi visuaalselt, eriti torude staatilisi tihenduspunkte. Kui leitakse lekkeid või õliplekke, tuleb lekkivat õlitoru pingutada. Vesinikkompressori normaalse töötamise ajal on määrdeõlisüsteem alati alarõhu olekus, mistõttu on õlirõhu languse tuvastamine raskendatud. Selle täpseks kindlaksmääramiseks on vaja õlitorude staatiliste tihenduskohtade üksikasjalikku kontrolli ja võimalike ohtude kõrvaldamiseks tuleks kõik potentsiaalselt lekkivad torud välja vahetada. Lisaks tuleb määrdeõli kvaliteeti rangelt kontrollida, kuna veesisaldus ja metalliioonide tase võivad kiirendada õli lagunemist. Kui õli mittekondenseeruva gaasi sisaldus ületab normi, võib esineda õlirõhu kõikumisi. Kontrollides määrdeõli etteandetoru ning teise astme filtriõõnsuse ja õlijahuti vahelist pilu, saab hinnata gaasi kondenseerumise taset õlitorus – suuremad vahed viitavad suuremale kondenseerumisele. Kondenseerumise kaks levinumat põhjust on: (1) määrdeõli lahustub välisõhus teatud määral, mistõttu on raske vältida väikese koguse õhu lahustumist; (2) teise astme õlirõhu piiraja tagastab väikese koguse õhuga segatud õli, moodustades vahu, mis koguneb ja suurendab vahet. Selle probleemi lahendamiseks tuleks õli tagasivoolutoru väljalaskeava asetada võimalikult lähedale määrdeõlifiltri sisselaskeava kaugemasse otsa, et vältida vahu kontsentratsiooni torujuhtmes.
3.2 Gaasiventiili, klapiplaadi rikked ja hoolduse analüüs
Tavaliseltvesiniku kompressoridpeaks lülituma ooterežiimile ja läbima hoolduse või kontrolli iga 3–6 kuu järel. Erilist tähelepanu tuleks pöörata gaasiventiilidele, kuna klapiplaadid on altid süsiniku kogunemisele, õlimuda kogunemisele või tolmule ning gaasiklappide vedrud võivad puruneda. Gaasiventiili rõhukorgil on mitu ülemist kruvi; hoolduse ajal tuleb need kruvid lahti keerata ja asetada puhtasse anumasse või tolmuvabasse lappi. Seejärel tuleb gaasiventiili survekorgi ülaosas olevad poldid ja mutrid lahti keerata, jättes kaks diagonaalset polti ja mutrit seni, kuni gaas silindrist välja ei pääse, ning seejärel eemaldada need kõik. Lõpuks eemaldage survekork ja klapiplaadi presskork, tõmmake klapiplaat õrnalt välja ja puhastage materjali kontrollimiseks kõik võimalikud õliplekid või muda. Kõiki gaasiventiile tuleks enne paigaldamist lämmastikuga rõhukatsetada, et vältida lekkeid. Üksikasjad klapiplaadi rikke analüüsi ja käsitsemismeetodite kohta on toodud tabelis 4.
Tabel 4: Klapiplaadi rikke analüüs ja käsitsemismeetodid
3.3 Silindriplokk
Silindri seina siledus ja määrimine on üliolulised. Kuna kolb liigub silindri sees kiiresti edasi-tagasi, võib vesiniku tolmu või tahkete osakeste sisalduse korral silindri sein kriimustada või olla soontega, mis võib põhjustada silindri rikke. Kui kriimud või sooned on väikesed, saab neid siluda poolümmarguse terituskiviga. Tugevamate kriimustuste või soonte korral, kus soone pikkus ületab 1/4 silindri ümbermõõdust ja soone laius on suurem kui 3 mm ja sügavus suurem kui 0,4 mm, tuleb silinder puurida. Puurimine on levinud ravi tugeva kulumise korral, suurendades silindri läbimõõtu veidi, kuid mitte üle 2% esialgsest projekteeritud läbimõõdust, kusjuures seina paksuse vähendamine ei ületa 1/12 esialgsest paksusest. Pärast puurimist valige kolvid ja kolvirõngad, mis vastavad uue silindri läbimõõdule, et tagada õige kliirens.
3.4 Ristpea ja ühendusvarras
Ristpea on tavaliselt sepistatud kvaliteetsest süsinik- või legeerterasest, mis tagab suure tugevuse ja jäikuse. See ühendab kolvivarda alumise otsa ühendusvarda väikese otsa laagriga, edastades jõu kolvist ühendusvardale ja väntvõllile. Ühendusvarras muudab kolvi edasi-tagasi liikumise väntvõlli pöörlevaks liikumiseks. Ristpea, ristpea tihvt, liugplaat ja juhtsiin on ühiselt tuntud kui ristpeakoost ja need võivad kõrge rõhu tõttu praguneda.
Ristpea vahetamine:
Kui vahepesa on kerelt eemaldatud, saab ristpea asendada, eemaldades selle ühendusääriku küljest. Kui vaheiste on korpusega lahutamatult ühendatud, saab ristpea vahetada läbi korpuses olevate mõõteaukude.
Akna vahetamise ajal liigutage ristpea akna keskele (st ristpea liugurtee keskele), pöörake seda 90 kraadi piki telge, et joondada ülemine ja alumine liugurtee akna kahe küljega, ja seejärel Paralleelselt liigutage see parandamiseks ja asendamiseks aknast välja.
Remondi ajal vältige liugtee tööpinna kahjustamist, joondage juhtpordiga ja veenduge, et kliirens vastab kindlaksmääratud nõuetele.
Ühendusvarda suure otsa laagri vahetamine:
(1) Kasutage keeramisseadet, et asetada väntvõlli kang ülaossa ja kinnitada see libisemise ja õnnetuste vältimiseks.
(2) Esmalt eemaldage ühendusvarda poldid alumisest osast, kasutage ühendusvarda kaane riputamiseks tõsterõnga kruvisid, seejärel eemaldage ülemised ühendusvarda poldid ning tõstke kork ja laager koos tõsterõnga kruvidega.
(3) Pöörake väntvõlli aeglaselt pöördeseadmega, et eraldada ühendusvarras väntvõlli tihvtist ja eemaldada ühendusvarras vahetamiseks.
(4) Vahetage ühendusvarda suure otsa laagrid paarikaupa.
(5) Tehke ühendusvarda poltidele mittepurustav katse.
(6) Praegu on ühendusvarda suure otsa laagrid tavaliselt tavalised õhukeseseinalised laagrid, mis ei vaja kraapimist. Suure otsa laagrite kliirens peaks rangelt vastama projekteerimisnõuetele.
Ühendusvarda väikese otsa laagri vahetamine:
(1) Esmalt eemaldage positsioneerimistihvti kinnitusmutter ja võtke välja positsioneerimistihvt. Kasutage ümmargust varda, et lükata ristpea tihvt ühest otsast välja, et eraldada ristpea ühendusvardast. Seejärel eemaldage ühendusvarras mootori katte küljest ja jätkake väikese otsa laagri vahetamisega, kaitstes liugtee.
(2) Asendamise ajal vajutage vana laager ühendusvarda väikesest otsast välja ja vajutage uus laager sisse.
3.5 Väntvõll
Peamise ajakirja ja väntvõlli ajakirja koonus ja ovaalsus peaks olema<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.
Põhilaagri vahetamine:
(1) Eemaldage masina korpuse külgkate ja otste külgkatted ning eraldage väntvõlli ja mootori ühendused. Seejärel vabastage määrdeõli toru ja põhilaagri kate, et eemaldada põhilaagri alumine kest.
(2) Asetage väntvõlli alla tungraud sobivatesse kohtadesse (hoides seda tasakaalus), tõstke väntvõll üles umbes 0,1–0,2 mm ja kasutage eemaldamiseks ümarvarda või muid sobivaid tööriistu. põhilaagri alumine kest laagripesast. Samamoodi sisestage uus alumine kest laagripesasse.
(3) Paigaldage uus põhilaagri ülemine kest ja kate laagripesasse ning kinnitage laagripoldid vastavalt vajadusele.
(4) Paarikaupa valmistatud põhilaagrid tuleb paarikaupa välja vahetada.
(5) Reguleerige vahekaugust suure otsalaagri ja väntvõlli kahvli vahel, kasutades paksuseinaliste laagrite jaoks mõeldud seibe. Õhukeseseinaliste laagrite puhul kraapige, kui kliirens on liiga väike; asendage, kui see on liiga suur.
(6) Mõõtke radiaalset kliirensit plii survemeetodite abil ja aksiaalset kliirensit kaelmõõturite abil või lahutage laagriaugu ja võlli läbimõõdud.
(7) Radiaalne kliirens peaks olema 0,8‰–1,2‰ kannu läbimõõdust.
(8) Konstruktsioonispetsiifiliste nõuete puhul peaks põhilaagri kliirens rangelt järgima kompressori projekteerimisväärtusi.
4. Järeldus
Keemilistes tootmisprotsessides, milles kasutatakse toorainena vesinikku, on vesinikukompressor keemiliste reaktsioonide põhiseade. Seetõttu tuleks koostada hästi planeeritud hooldusgraafik, mis hõlmab regulaarset ooterežiimi seadmete kontrollimist ja tootja nõudeid järgivaid hooldustöid pärast varukompressorile üleminekut. Lisaks tuleks regulaarselt kontrollida määrdeõlisüsteemi ning puhastada primaarset ja sekundaarset filtrit. Kontrollimise ajal kasutage stetoskoopi, et kontrollida erinevates kompressori segmentides ebatavalisi helisid, et teha kindlaks, kas malmist silindriplokk, väntvõll, ühendusvardad jne töötavad normaalselt. Selles artiklis analüüsitakse ja võetakse kokku nende tööpõhimõtted, klassifikatsioonid ja levinumad veadvesiniku kompressorid, pakkudes tegevusjuhiseid keemiatööstusele, parandades selle toimimist, juhtimist ja hooldustasetvesiniku kompressorid, mis tagab stabiilse töö, vähendab seisakukadusid ja maksimeerib ettevõtete majanduslikku kasu.
Vastutusest loobumine:
1. Osa graafilist ja tekstilist teavet pärineb Internetist ja WeChati ametlikest kontodest, et jagada rohkem teavet.
2. Esitatud teave on mõeldud ainult õppimiseks ja võrdluseks ning see ei tähenda väljendatud seisukohtade toetamist. Teabe täpsust, usaldusväärsust ega täielikkust ei garanteerita.
3. Kui teil on sisu, autoriõiguste või muude probleemidega seotud muresid, võtke meiega eemaldamiseks ühendust 30 päeva jooksul.