新氢压缩机气阀故障分析

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1、新氢压缩机气阀故障分析1前言新氢压缩机是加氢装置的关键设备之一，其作用是将常温、压力1.2～1.6MPa的氢气（来自重整或制氢装置）压缩至6.5～8.0MPa后并入加氢系统，供反应消耗。据估算，加氢装置的设备故障有三成以上发生在新氢压缩机上，而新氢压缩机的主要易损件则是气阀。一方面，我们应分析引发压缩机气阀出现故障的原因，尽可能降低故障频次；另一方面，当压缩机发生气阀故障时，应及时、准确地判断故障部位，避免气阀故障进一步恶化。2新氢压缩机气体流程一级入口缓冲一级出口冷却器二级入口二级出口分液灌图一新氢压缩机一般选用二级对称平衡型，气缸为双作用，即活塞两面分别与气

2、缸壁形成“工作容积”。气阀是新氢压缩机的关键部件之一，其结构如图二。气阀分吸气阀、排气阀，分别安装于气缸的吸气侧和排气侧，吸、排气阀结构类似，由阀座、阀片、阀盖、弹性元件以及连接螺栓组成。气阀的作用：在弹性元件作用下允许气体单向通过。如图一，以一级气缸外侧（背离曲轴箱一侧）为例说明气缸的吸、排气过程。吸气：当活塞自左向右运行时，气缸内工作容积不断增加，缸内气体压力逐步下降。在压差作用下一级吸气阀打开，一级排气阀关闭，气体源源不断进入一级气缸。压缩：吸气完毕，活塞自右向左运动，气缸内工作容积不断缩小，气体压力升高。在压差作用下一级吸气阀关闭，一级排气阀维持关闭状态

3、，气体被压缩。排气：当气缸内压力上升到一级排气压力后，一级吸气阀维持关闭，一级排气阀打开，气体源源不断排出一级气缸。余气膨胀：当气缸排气完毕，活塞自左止点向右运行，气缸内压力下降，至气缸吸气前，一级排气阀关闭，一级吸气阀维持关闭状态。3气阀故障分析气阀作用：只允许气体单向流通。3.1一级吸气阀故障现象：吸气过程中，气体从压缩机入口管网经一级吸气阀进入气缸，压缩、排气过程中，气体又经一级吸气阀“回吐”至入口管网，并非经一级排气阀进入一级出口缓冲罐，气体往复运动，一级气缸不对气体做功，气体压力无法升高。二级压缩实际变成一级压缩。压缩机排量下降，一级压缩比下降，一级排

4、气温度下降，二级压缩比被迫升高，二级排气温度被迫升高。3.2一级排气阀故障现象：吸气过程中，气体并非从压缩机入口管网经一级吸气阀进入气缸，而是从一级出口缓冲罐“回吐”至一级气缸，压缩、排气过程中，气体又经一级排气阀进一级出口罐，气体往返运动，一级气缸不对气体做功，气体压力无法升高。二级压缩实际变成了一级压缩。压缩机排量下降，一级压缩比下降，一级排气温度下降，二级压缩比被迫升高，二级排气温度被迫升高。由此可见，一级吸、排气阀故障产生的现象一样，一级缸不起压缩作用，原来的二级压缩变成第二级压缩，即一级压缩。3.3同理，二级吸、排气阀故障产生的现象一样，二级缸不起压缩

5、作用，一级排气压力、温度都被迫升高，原来的二级压缩变成第一级压缩，即一级压缩。