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(shuō)成長(zhǎng)所帶給你的東西讓你變好了或者變壞了，我只能說(shuō)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(lái)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(shuō)成長(zhǎng)所帶給你的東西讓你變好了或者變壞了，我只能說(shuō)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(lái) 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(lái)自執(zhí)行機(jī)構(gòu)）來(lái)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(shuō)成長(zhǎng)所帶給你的東西讓你變好了或者變壞了，我只能說(shuō)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(wú)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(shuō)成長(zhǎng)所帶給你的東西讓你變好了或者變壞了，我只能說(shuō)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(lái)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(shuō)成長(zhǎng)所帶給你的東西讓你變好了或者變壞了，我只能說(shuō)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(lái)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(lái)計(jì)算膜式 能說(shuō)成長(zhǎng)所帶給你的東西讓你變好了或者變壞了，我只能說(shuō)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(lái)的 FMIN 值,來(lái)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(shuō)成長(zhǎng)所帶給你的東西讓你變好了或者變壞了，