Gyakori hibák és elemzéseHidrogén kompresszorok
Absztrakt:
Hidrogén kompresszorokdöntő szerepet játszanak az olyan folyamatokban, mint a kőolaj-finomítás és a metanol szintézis gázszállítása a szénkémiai iparban. Ha egy hidrogénkompresszor meghibásodik, az üzemleálláshoz vagy akár gázszivárgáshoz, tüzekhez és robbanáshoz vezethet, ami jelentős gazdasági veszteséget okoz. Ez a cikk a hidrogéngáz szállítására használt dugattyús kompresszorokra összpontosít, részletes elemzést ad a gyakori működési problémákról, és megfelelő karbantartási javaslatokat tesz. Ezek a betekintések a vegyipari vállalkozások biztonsági vezetőinek és berendezések üzemeltetőinek segítséget nyújtanak.
A nagy léptékű kémiai folyamatokban sok gáz-gáz, gáz-folyadék vagy gáz-szilárd reakcióhoz nagy nyomású körülményekre van szükség, így a kompresszorok széles körben használatosak. Ezek közül a dugattyús kompresszorok az egyik leggyakoribb típus. A dugattyús kompresszorok nagy kompressziós hatékonyságot és erős alkalmazkodóképességet kínálnak, és tervezhetők alacsony, közepes, magas és ultramagas nyomású (350 MPa feletti) alkalmazásokhoz. Állandó forgási sebesség mellett a dugattyús kompresszorok nyomótérfogata viszonylag stabil marad a nyomónyomás ingadozása ellenére. A dugattyús kompresszorok azonban összetett felépítésűek és számos alkatrészük van, ezért hajlamosak a hibákra, ha nem megfelelően működtetik vagy karbantartják.
A vegyiparban a hidrogént nyersanyagként használó kémiai reakciók normális lefolyásának biztosítására a hidrogént jellemzően nagy nyomásra sűrítik, ezért elsősorban hidrogénszállításra tervezett dugattyús kompresszorok alkalmazása szükséges. Például az ammóniaszintézis iparban a hidrogén-nitrogén keverék bemeneti nyomása 0,03 MPa, és 6-7 sűrítési fokozatok után a végső nyomónyomás eléri a 31,4 MPa-t. A szénkémiai iparban a metanol szintézis gáz előállítása során a hidrogén-szén-dioxid keverék bemeneti nyomása 2,5 MPa, és többlépcsős sűrítés után a végső kimeneti nyomás eléri az 5-10 MPa-t (alacsony nyomású módszer). ) vagy 35 MPa (nagynyomású módszer).
1. Működési elve és osztályozásaHidrogén kompresszorok
1.1 Működési elv
A hidrogénkompresszor felépítése viszonylag összetett, vázlatos diagramja az 1. ábrán látható. A legfontosabb alkatrészek közé tartozik az öntöttvas henger, öntöttvas hengerbélés, öntöttvas hengerfej, öntöttvas főtengely, hajtórúd, keresztfej (beleértve a keresztfejet is) , tömítés, dugattyú (beleértve a dugattyúgyűrűket), olajkaparó gyűrűk, rozsdamentes acél dugattyús hajtórúd és rozsdamentes acél gázszelep. Ezenkívül vannak olyan segédeszközök, mint a gázszűrők, pufferek és kenőolaj-vezetékek.
Más dugattyús kompresszorokhoz hasonlóan a hidrogénkompresszor három fő folyamatot foglal magában: szívó, sűrítés és kipufogó. Az elektromos motor által hajtott főtengely a keresztfejet, a dugattyús hajtórudat és a dugattyút előre-hátra mozgatja a hengeren belül. A gázt a dugattyú összenyomja, és végül a gázszelepen keresztül távozik.
1. ábra: A hidrogénkompresszor szerkezetének sematikus diagramja
1.2 Osztályozás
Hidrogén kompresszoroka kibocsátási térfogat és a nyomónyomás tartománya alapján vannak osztályozva. A konkrét kategóriákat az 1. táblázat tartalmazza.
1. táblázat: OsztályozásaHidrogén kompresszorok
Az alapsík és a henger középvonalának egymáshoz viszonyított helyzete alapján,hidrogénkompresszorokvízszintes kompresszorokra (az alapsík párhuzamos a henger középvonalával, főleg ellentétes típusú, egyoldalas típus és szimmetrikus kiegyensúlyozott típus), függőleges kompresszorokra (az alapsík merőleges a henger középvonalára) és szögletes kompresszorokra is felosztható. kompresszorok (az alapsík bizonyos szöget zár be a henger középvonalának irányával).
A függőleges kompresszorok és a főtengely egyik oldalán hengeres vízszintes kompresszorok alkalmasak kis gáztérfogatú körülményekre. A vízszintes kompresszorok közül a szimmetrikus kiegyensúlyozó típust széles körben használják, és ez az egyik legjobb választás közepes és nagy dugattyús kompresszorokhoz. Ez a típusú kompresszor több hengerrel rendelkezik egyenletesen elosztva a főtengely mindkét oldalán, és 180 fokos szöget zár be a henger középvonalával. Az ellentétes kompresszorok alkalmasak nagynyomású gázkompressziós körülményekre, míg a szögkompresszorok kis és közepes méretű kompresszorokhoz. A szögkompresszorok további típusokra oszthatók a szög alapján, mint például W-típusú (60 fokos szög), L-típusú (90 fokos szög) és ventilátor típusú (40 fokos szög).
2. A hidrogénkompresszor modellje és a betűk jelentése
A kompresszor szerkezeti jellemzőinek, térfogati áramlási sebességének, üzemi nyomásának és egyéb információk gyors azonosításának megkönnyítése érdekében,hidrogénkompresszorok, mint más elterjedt kémiai dinamikus berendezések, modellszámokkal rendelkeznek, ahol minden betű más jelentést képvisel. A hidrogénkompresszor modell sematikus diagramja a 2. ábrán látható.
2. ábra: Hidrogénkompresszor modell sematikus diagramja
A 2. ábrán a modellszám végén található "különbség" elsősorban a kompresszortípusok megkülönböztetésére szolgál, általában betűk és számok kombinációjával. A "nyomás" a névleges nyomónyomás túlnyomására vonatkozik, miután a kompresszor összenyomja a gázt, normál légköri nyomáson mérve. "Névleges térfogatáram": a kompresszor által kibocsátott gáz áramlási sebessége, amelyet a szabványos szívóállás körülményei (nyomás, hőmérséklet, gázösszetétel) alapján számítanak ki. A hidrogénkompresszor „szerkezete” és „tulajdonságai” a kompresszor szerkezetét és sajátos jellemzőit jelzik, a 2. és 3. táblázatban részletezett betűk jelentésével.
2. táblázat: A hidrogénkompresszor szerkezetének betűi és jelentései
3. táblázat: A hidrogénkompresszor jellemzőinek betűi és jelentései
3. Gyakori hibáiHidrogén kompresszorok
Hidrogén kompresszorokmagas gyártási pontossággal és karbantartási igényekkel rendelkeznek. Amikor a hidrogénkompresszor motorhajtás mellett működik, a főtengely gyorsan forog, és előre-hátra mozog. A forgattyús tengely és a hajtórúd egyik vége a keresztfej alkatrészhez csatlakozik, amely a forgattyús tengely és az összekötő rúd hatására a vezetőn belül is oda-vissza mozog, végső soron a dugattyút a hidrogén (vagy hidrogéntartalmú vegyes gáz) összenyomására hajtja. A főtengely, a hajtórúd és a keresztfej alkatrészek hosszan tartó mozgatása során azonban ezek az alkatrészek hajlamosak a kopásra. Az erős kopás befolyásolhatja a működési minőséget, ezért a hidrogénkompresszor biztonságos és stabil működése érdekében szükséges az időben történő észlelés és a karbantartás miatti leállítás.
3.1. A kenőolaj-rendszer meghibásodása és az okok elemzése
A hidrogénkompresszor kenőolaj-rendszerével kapcsolatos leggyakoribb probléma az alacsony olajnyomás. Normál működés közben a kenőolajat az olajszivattyú nyomás alá helyezi, és az első fokozatú szűrőhöz juttatja, majd áthalad a külső kenőolaj-hűtőn és a második fokozatú szűrőn, és három útvonalra osztja. Az első útvonal a kompresszor olajnyomásmérőjéhez vezet (beleértve a távoli és helyi mérőműszereket is); a második útvonal eléri a nagy végű csapágy kis szakaszát, hogy kenést biztosítson; a harmadik út pedig a kiegyenlítő szivattyúhoz vezet, hogy megakadályozza az olajnyomás-határoló szivárgását.
A kenőolaj-rendszer normál karbantartása során az első lépés az egyes olajvezeték-rendszerek szemrevételezése, különös tekintettel a csövek statikus tömítési pontjaira. Ha bármilyen szivárgást vagy olajfoltot talál, a szivárgó olajvezetéket meg kell húzni. A hidrogénkompresszor normál működése során a kenőolaj-rendszer mindig negatív nyomású állapotban van, ami megnehezíti a csökkent olajnyomás észlelését. Ennek pontos meghatározásához az olajvezetékek statikus tömítési pontjainak részletes ellenőrzésére van szükség, és az esetlegesen szivárgó csöveket ki kell cserélni az esetleges kockázatok kiküszöbölése érdekében. Ezenkívül szigorúan ellenőrizni kell a kenőolaj minőségét, mivel a víztartalom és a fémionok szintje felgyorsíthatja az olaj lebomlását. Ha az olaj nem kondenzálható gáztartalma meghaladja a szabványt, akkor olajnyomás-ingadozások léphetnek fel. A kenőolaj-bevezető vezeték, valamint a második fokozatú szűrőüreg és az olajhűtő közötti hézag ellenőrzésével meg lehet állapítani, hogy az olajvezetékben mekkora a gázkondenzáció mértéke – a nagyobb rések nagyobb kondenzációt jeleznek. A páralecsapódás két gyakori oka: (1) a kenőolaj bizonyos mértékben oldódik a külső levegőben, ami megnehezíti a levegő kismértékű feloldódásának elkerülését; (2) a második fokozatú olajnyomás-határoló berendezés kis mennyiségű levegővel kevert olajat visz vissza, habot képezve, amely felhalmozódik és növeli a rést. A probléma megoldása érdekében a visszatérő olajcső kimenetét a lehető legközelebb kell elhelyezni a kenőolajszűrő szívónyílásának túlsó végéhez, hogy megakadályozza a habkoncentrációt a csővezetékben.
3.2 Gázszelep, szeleplemez meghibásodások és karbantartási elemzés
Jellemzőenhidrogénkompresszorokkészenléti egységre kell váltania, és 3-6 havonta karbantartáson vagy ellenőrzésen kell átesnie. Különös figyelmet kell fordítani a gázszelepekre, mivel a szeleplemezek hajlamosak a szén felhalmozódására, az olajiszap felhalmozódására vagy a porra, és a gázszelep rugók eltörhetnek. A gázszelep nyomósapka több felső csavarral rendelkezik; karbantartás során ezeket a csavarokat meg kell lazítani, és tiszta edénybe vagy pormentes ruhába kell helyezni. Ezután lazítsa meg a gázszelep nyomósapka tetején lévő csavarokat és anyákat, hagyja a két átlós csavart és anyát addig, amíg a gáz nem távozik a hengerből, majd távolítsa el őket. Végül távolítsa el a nyomósapkát és a szeleplemez nyomósapkáját, óvatosan húzza ki a szeleplemezt, és tisztítsa meg az esetleges olajfoltokat vagy iszapot az anyag ellenőrzéséhez. Minden gázszelepet nitrogénnel nyomáspróbának kell alávetni beszerelés előtt, hogy ne szivárogjon. A szeleplemez meghibásodásának elemzésére és kezelési módszereire vonatkozó részletek a 4. táblázatban láthatók.
4. táblázat: Szeleplemez meghibásodás elemzése és kezelési módszerek
3.3 Hengerblokk
A hengerfal simasága és kenése kulcsfontosságú. Mivel a dugattyú gyorsan oda-vissza mozog a hengeren belül, és ha a hidrogénben por vagy részecskék vannak, a henger fala megkarcolódhat vagy barázdálhat, ami a henger meghibásodásához vezethet. Ha kisebbek a karcolások vagy barázdák, félkör alakú élezőkővel kisimíthatók. Súlyosabb karcolások vagy hornyok esetén, ahol a horony hossza meghaladja a henger kerületének 1/4-ét, és a horony szélessége nagyobb, mint 3 mm, mélysége pedig nagyobb, mint 0,4 mm, a hengert ki kell fúrni. A fúrás az erős kopás általános kezelési módja, a henger átmérőjének kismértékű növelése, de legfeljebb az eredeti tervezési átmérő 2%-a, a falvastagság csökkentése pedig az eredeti vastagság 1/12-ét nem haladja meg. Fúrás után válassza ki az új henger átmérőjének megfelelő dugattyúkat és dugattyúgyűrűket, hogy biztosítsa a megfelelő hézagot.
3.4 Keresztfej és összekötő rúd
A keresztfej jellemzően kiváló minőségű szén- vagy ötvözött acélból készül, ami nagy szilárdságot és merevséget biztosít. A dugattyúrúd alsó végét összeköti a hajtórúd kisvégű csapágyával, átadva az erőt a dugattyúról a hajtórúdra és a főtengelyre. A hajtórúd a dugattyú oda-vissza mozgását a főtengely forgó mozgásává alakítja. A keresztfejet, a keresztfejet, a csúszólemezt és a vezetősínt összefoglaló néven keresztfej-szerelvénynek nevezik, és hajlamosak a nagy nyomás miatti repedésre.
A keresztfej cseréje:
Ha a közbenső üléket eltávolították a karosszériáról, akkor a keresztfejet ki lehet cserélni a csatlakozókarimáról való eltávolítással. Ha a közbenső ülés a karosszériával egybe van építve, a keresztfej cseréje a karosszérián lévő mérőlyukakon keresztül végezhető el.
Az ablakcsere során mozgassa a keresztfejet az ablak közepére (azaz a keresztfej csúszópályájának középpontjába), forgassa el 90 fokkal a tengely mentén, hogy a felső és az alsó csúszópálya az ablak két oldalához igazodjon, majd párhuzamosan mozgassa ki az ablakból javítás és csere céljából.
Javításkor kerülje a csúszópálya munkafelületének sérülését, igazítsa a vezetőnyíláshoz, és győződjön meg arról, hogy a hézag megfelel a megadott követelményeknek.
A hajtórúd nagy végének csapágyának cseréje:
(1) Használja az forgatószerkezetet, hogy a főtengelycsapot a tetejére helyezze, és rögzítse a csúszás és a balesetek elkerülése érdekében.
(2) Először távolítsa el a hajtórúd csavarjait az alsó részből, emelőgyűrűs csavarokkal rögzítse a hajtórúd sapkáját, majd távolítsa el a felső hajtórúd csavarokat, és emelje fel a sapkát és a csapágyat az emelőgyűrű csavarjaival együtt.
(3) Lassan forgassa el a forgattyús tengelyt az forgatószerkezettel, hogy leválassza a hajtórudat a főtengelycsapról, és vegye ki a hajtórudat a cseréhez.
(4)Cserélje ki a hajtórúd nagyvégű csapágyait párban.
(5) Hajtson végre roncsolásmentes vizsgálatot a hajtórúd csavarjain.
(6) Jelenleg a hajtórúd nagyvégű csapágyai jellemzően szabványos vékonyfalú csapágyak, amelyek nem igényelnek kaparást. A nagyméretű csapágyak hézagának szigorúan meg kell felelnie a tervezési követelményeknek.
A hajtórúd kisvégű csapágyának cseréje:
(1) Először távolítsa el a pozicionáló csap rögzítő anyáját, és vegye ki a pozicionáló csapot. Egy kerek rúd segítségével nyomja ki a keresztfej csapját az egyik végéből, hogy elválassza a keresztfejet a hajtórúdtól. Ezután vegye le a hajtórudat a motorburkolatról, és folytassa a kisvégű csapágycserével, védve a csúszópályát.
(2) Csere közben nyomja ki a régi csapágyat a hajtórúd kis végéből, és nyomja be az új csapágyat.
3.5 Főtengely
A főcsap és a főtengelycsap kúposságának és oválisának kell lennie<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.
A főcsapágy cseréje:
(1) Távolítsa el a géptest oldalsó burkolatát és a végoldali burkolatokat, és válassza le a főtengely és a motor csatlakozásait. Ezután lazítsa meg a kenőolajcsövet és a fő csapágyfedelet a fő csapágy alsó héjának eltávolításához.
(2) Helyezzen egy emelőt a főtengely alá a megfelelő pozíciókban (kiegyensúlyozottan tartva), emelje fel a főtengelyt körülbelül 0,1–0,2 mm-re, és használjon kerek rudat vagy más megfelelő szerszámot az eltávolításhoz. a fő csapágy alsó héja a csapágyülésből. Hasonló módon helyezze be az új alsó héjat a csapágyülésbe.
(3) Szerelje be az új fő csapágy felső héját és fedelét a csapágyülésbe, és rögzítse a csapágycsavarokat szükség szerint.
(4) A párban gyártott fő csapágyakat párban kell cserélni.
(5) Állítsa be a hézagot a nagy végcsapágy és a főtengelycsap között a vastagfalú csapágyak alátétekkel. Vékonyfalú csapágyak esetén kaparja le, ha a hézag túl kicsi; cserélje ki, ha túl nagy.
(6) Mérje meg a sugárirányú hézagot az ólomnyomás módszereivel és az axiális hézagot hézagmérőkkel, vagy levonja a csapágyfurat és a tengely átmérőjét.
(7) A sugárirányú hézagnak 0,8‰–1,2‰-nak kell lennie a csap átmérőjének.
(8) A tervezési specifikus követelményekhez a fő csapágyhézagnak szigorúan követnie kell a kompresszor tervezési értékeit.
4. Következtetés
A hidrogént nyersanyagként használó vegyipari gyártási folyamatokban a hidrogénkompresszor a kémiai reakciók alapvető berendezése. Ezért egy jól megtervezett karbantartási ütemtervet kell összeállítani, amely magában foglalja a készenléti egységek rendszeres ellenőrzését és a gyártói követelményeket követő karbantartási munkákat a tartalék kompresszorra váltás után. Ezenkívül rendszeresen ellenőrizni kell a kenőolaj-rendszert, és meg kell tisztítani az elsődleges és másodlagos szűrőket. Az ellenőrzések során sztetoszkóppal ellenőrizze, hogy a kompresszor különböző szegmenseiben nem hallható-e rendellenes hang, hogy megállapítsa, az öntöttvas hengerblokk, a főtengely, a hajtókarok stb. megfelelően működnek-e. Ez a cikk elemzi és összefoglalja a működési elveket, osztályozásokat és gyakori hibákathidrogénkompresszorok, működési útmutatást nyújt a vegyipar számára, javítja a működési, kezelési és karbantartási szintekethidrogénkompresszorok, biztosítva a stabil működést, csökkentve a leállási veszteségeket, és maximalizálva a gazdasági előnyöket a vállalkozások számára.
Jogi nyilatkozat:
1. Egyes grafikus és szöveges információk az internetről és a WeChat hivatalos fiókjaiból származnak, további információk megosztása céljából.
2. A közölt információk csak tanulási és referencia célokat szolgálnak, és nem jelentik a kifejtett nézetek jóváhagyását. Nem vállalunk garanciát az információk pontosságára, megbízhatóságára vagy teljességére vonatkozóan.
3. Ha aggályai vannak tartalommal, szerzői joggal vagy egyéb problémákkal kapcsolatban, kérjük, 30 napon belül vegye fel velünk a kapcsolatot az eltávolítás érdekében.