蓄能器在压缩机润滑油系统中的应用.pdf

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1、766化工机械2011年摘素关中蓄能器在压缩机润滑油系统中的应用刘军峰4(中国石油大学(华东)石大科技集团有限公司)要分析了压缩机因润滑油压波动造成的停机事故，确定了在润滑油系统中加装蓄能器的改造方。键词压缩机润滑油蓄能器分析图分类号TQ051．21文献标识码B文章编号0254-6094(2011)06-0766-03MCL524-6离心式主风机是山东石大科技集团催化裂化FCC装置用以给再生器输送空气的关键设备。该机组不但为再牛器提供烧焦空气，而且维持着再生器的压力，一旦发乍故障，将直接影响催化装置的安全平稳运行。该机组自2002年6月投用以来，期

2、间多次发生因润滑油总管压力过低而导致联锁保护停机事故，给装置生产带来极大影响⋯。1压缩机停机原因分析1．1机组润滑油系统介绍该公司MCL524—6离心式主风机采用润滑油站给各轴承部件供油。润滑油站型号为701．53．4TY90，沈阳鼓风机集团生产；注油量为4：294m3，油泵输油量395L／min；泵出口压力0．8MPa；油泵一开一备，当主油泵故障停机时，辅油泵自动开启切换。润滑油油泵出口压力0．80MPa，润滑油经过冷却器、过滤器、截止阀等到达压缩机润滑油总管，总管润滑油油压为0．25MPa。当总管油压降低到0．18MPa时，仪表报警联锁启动辅油

3、泵进行补压；当总管油压低于0．10MPa时，离心式主风机联锁停机。每次主油泵故障或晃电时，在辅油泵切换自启的过程中，油压迅速降低到停机压力而导致机组停机门-。1．2压缩机停机原因分析每次压缩机停机都是主泵因故障或晃电停泵，辅油泵虽然及时切换，但是润滑油总管压力最低还是下降到0．1MPa的停机值以下，导致压缩机停机后油压在辅油泵的补充下才回升到正常值。压缩机组布置在二楼，润滑油站、气体冷却器等辅机布置在一楼，润滑总管与油箱内润滑油液面垂直高度约为8m。当主泵跳闸时，由于润滑油总管与润滑油箱的高度差，总管内润滑油会迅速倒流至油站油箱内，造成总管润滑油压

4、迅速下降。而辅泵从零转速到达额定转速需要一定的时间，加之润滑管路过长，垂直压降过大，所以即便辅泵正常自启，润滑油补压时间也会长于润滑油总管压力下降到压缩机跳闸值的时间∞1。2·停机解决措施润滑油系统的压力自保持时间太短是造成压缩机停机的主要原因，因此延长总管润滑油压下降的时间是解决问题的关键。笔者通过加装蓄能器来提供润滑系统紧急动力源，保持润滑油系统压力，直至辅油泵自动联锁启动，从而保证系统的连续安全运行。根据各种蓄能器结构及特点比较发现，气囊式蓄能器具有重量轻、尺寸小、安装容易、维护方便、惯性小以及反应灵敏等特点。因此选择气囊式蓄能器作为压缩机润

5、滑油系统的动力源。2．1蓄能器有效排油量计算辅油泵的润滑油补压期间，润滑油管路损耗·刘军峰，男，1979年1月生，工程师。山东省东营市，257061。第38卷第6期化工机械767的介质总量应该等于系统正常运行同样时间的介质损耗量，故蓄能器的有效工作容积为：E=KQt式中K——蓄能器的有效工作容积，m3；Q——润滑油管路正常运行时的流通量，m3／s；t——油泵联锁动作延迟时间，s；K——系统泄漏系数，通常取K=1．2。将Q=395L／min，t=6s代入上式中，计算得p=0．047m3。2．2蓄能器容积的确定用于能量储存时的气囊蓄能器气体状态变化满足

6、玻义耳定律：p。V。“=P：K“=p3屹4=常数(1)式中n——多变指数，等温过程时n=1；绝热过程时rt=1．4。假设气囊充气后压力为P。，容积为Vo；蓄能器充油至0．25MPa时，压力为P。，容积为V。；蓄能器放油至辅油泵切换点压力0．18MPa时，压力为P：，容积为吒；蓄能器放油至停机点压力0．10MPa时，压力为P，，容积为乃。因蓄能器的膨胀工作过程在6s左右完成，可看作是绝热过程。蓄能器的充气(氮气)压力为系统停机压力的0．9倍，可以确定气囊充氮压力Po为0．09MPa。主辅油泵联锁切换补压时间为从气囊压力0．18MPa开始到下降到停机压

7、力0．10MPa，则：E=蚝一也；(2)上匕2(告)“K㈤根据式(1)可得：上E=【(甜一】匕㈤由式(2)、(3)得：上K=f旦1”K(5)、一0，由式(4)、(5)得：％：——————肇—1p。÷[(吉)-‘(去)-】将数值代人式(6)计算得：Vo=147．8L。(6)2．3改进方案根据压缩机厂家给出的方案，停机报警取压点和主、辅油泵联锁切换取压点同时取在单向截止阀之后，研究润滑油系统图发现，当油压因故降低时，蓄能器开始补油，截止阀后压力降低缓慢，截止阀前压力降低迅速。虽然截止阀前压力迅速降低到0．18MPa，但是主、辅油泵联锁切换取压点由于在蓄

8、能器补压作用下降压缓慢，只有当蓄能器压力降低至0．18MPa时，辅油泵才启动，蓄能器补压的有效时间很短。针对以上问题，笔者