新型體系在回環(huán)空壓機(jī)里的踐行

　　HydroCOM系統(tǒng)(system)的單元部件及控制（control)過程HydroCOM在實(shí)際運(yùn)行中操作控制方便，但它卻是由若干單元組成的較為復(fù)雜的系統(tǒng)，以二級(jí)壓縮機(jī)為例，下圖是一典型的HydroCOM配置結(jié)構(gòu)圖。
　　HydroCOM系統(tǒng)配置執(zhí)行機(jī)構(gòu)HA：執(zhí)行器(final controlling element)是一組通過卸荷器對氣閥產(chǎn)生作用力的部件的總和，它由閥室、密封(seal)室及電子(electronic)控制（control)元器件裝置(Apparatus)室組成，閥室中是一個(gè)電磁閥和一復(fù)位彈簧(Spring)驅(qū)動(dòng)的二位三通閥，根據(jù)電磁閥的不同位置，執(zhí)行器的活塞(piston)承受從液壓裝置中傳遞來的壓力或大氣壓力，內(nèi)置的小活塞通過密封室的頂桿驅(qū)動(dòng)卸荷器。HA的電子元件安置在電子室中，這些元件控制著電磁閥、檢測(檢查并測試)液壓壓力和進(jìn)氣閥閥腔的溫度（temperature)，每一個(gè)執(zhí)行器都配有微程序(procedure)處理器，通過特定的程序，由微程序處理器來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)、檢測和通訊的功能(gōng néng)，在密封室內(nèi)(indoor)還安置有一個(gè)溫度感應(yīng)器，檢測點(diǎn)靠近進(jìn)氣閥，測量到的溫度值可輸送到各類狀態(tài)監(jiān)測裝置，從而為進(jìn)氣閥的受控狀態(tài)提供分析、糾正的依據(jù)。為保護(hù)裝置室中的運(yùn)動(dòng)部件，防止密封部件因高沖擊應(yīng)力而損壞，在HA中安置了一個(gè)兩級(jí)節(jié)流裝置：啟動(dòng)旁路腔和一個(gè)孔板，旁路腔在關(guān)閉操作的瞬時(shí)被充滿，當(dāng)液壓流體流經(jīng)孔板時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)高壓，使閥片在撞擊閥座前得以緩沖。
　　液壓（hydraulic)裝置HU：HU實(shí)際上是一個(gè)液壓油(Hydraulic)站，通過泵的作用把液壓油的壓力從大氣壓提升到所需要的壓力，向HA提供高壓液壓油以打開進(jìn)氣閥。昆山空壓機(jī)維修軸承跑外圈一般是因?yàn)榕浜系木炔粔蛞约巴馊Χㄎ环绞皆O(shè)計(jì)不合理造成的。并非所有機(jī)頭都按這個(gè)時(shí)間進(jìn)行，如果保養(yǎng)好的可以延后，保養(yǎng)差的則需要提前。 
　　上止點(diǎn)傳感器TDC：在HydroCOM系統(tǒng)(system)中，TDC傳遞活塞在氣缸(壓縮空氣)中的即時(shí)位置，HydroCOM根據(jù)TDC傳遞的信號(hào)計(jì)算氣閥動(dòng)作的時(shí)間
　　壓縮(compression)機(jī)接口(interface)裝置CIU：CIU起到聯(lián)接HydroCOM系統(tǒng)和DCS的作用，每一級(jí)的控制輸出信號(hào)被轉(zhuǎn)化成作用于進(jìn)氣閥的起與閉的信號(hào)，由HA反饋的閥腔溫度也通過CIU傳遞到DCS上，TDC將曲軸轉(zhuǎn)角脈沖信號(hào)同時(shí)傳遞給CIU以確定氣閥動(dòng)作的時(shí)間，外部電源EPS向HA的電磁閥和電子(electronic)元件(element)部分提供48V直流電源，隔離放大器IA實(shí)現(xiàn)把TDC的信號(hào)放大后傳遞到CIU上，測量模塊TIM把現(xiàn)場測得排氣閥溫度、壓力等附加數(shù)據(jù)傳遞到DCS上。昆山空壓機(jī)是回轉(zhuǎn)容積式壓縮機(jī)，在其中兩個(gè)帶有螺旋型齒輪的轉(zhuǎn)子相互嚙合，使兩個(gè)轉(zhuǎn)子嚙合處體積由大變小，從而將氣體壓縮并排出。昆山空壓機(jī)維修軸承跑外圈一般是因?yàn)榕浜系木炔粔蛞约巴馊Χㄎ环绞皆O(shè)計(jì)不合理造成的。并非所有機(jī)頭都按這個(gè)時(shí)間進(jìn)行，如果保養(yǎng)好的可以延后，保養(yǎng)差的則需要提前。 服務(wù)器單元SU包含一臺(tái)IBM兼容機(jī)和基于WINDOWS平臺(tái)的各種服務(wù)軟件，用于對系統(tǒng)的分析及對CIU的組態(tài)功能，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障（fault），SU可建立有關(guān)CIU的詳細(xì)出錯(cuò)分析說明。
　　控制方案：壓縮機(jī)的每一級(jí)都配置一個(gè)比例積分控制器，第一級(jí)根據(jù)工藝變量進(jìn)行控制，第一級(jí)控制器的輸出(Output)主要運(yùn)行于第一級(jí)，各級(jí)級(jí)間壓力可被選擇成后面各級(jí)的控制變量，傳遞（transmission)到CIU中被轉(zhuǎn)化成4-20mA的電流控制信號(hào)(signal)，TDC把氣缸(壓縮空氣)中活塞的實(shí)際位置（position )信息傳遞給CIU，CIU控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成精確的進(jìn)氣閥開啟關(guān)閉的實(shí)際時(shí)間，這樣，對操作人員而言，壓縮機(jī)的排氣量只是一個(gè)簡單的模擬控制變量，通過數(shù)字控制技術(shù)，只須在曲軸的2至3個(gè)回轉(zhuǎn)中，HydroCOM系統(tǒng)就能完成對進(jìn)氣閥啟閉規(guī)律的重新設(shè)置，從而滿足不同排氣量的要求。昆山空壓機(jī)是回轉(zhuǎn)容積式壓縮機(jī)，在其中兩個(gè)帶有螺旋型齒輪的轉(zhuǎn)子相互嚙合，使兩個(gè)轉(zhuǎn)子嚙合處體積由大變小，從而將氣體壓縮并排出。
　　應(yīng)用實(shí)例燕山石化煉油廠60萬t/a連續(xù)重整裝置氫(Hydrogen)氣產(chǎn)量為30000m3/h左右，配備三臺(tái)24600m3/h輸送(delivery)氣量的往復(fù)壓縮機(jī)，如果開一臺(tái)壓縮機(jī)氣量無法全部送出，而開兩臺(tái)機(jī)氣量又不能滿足兩臺(tái)壓縮機(jī)的處理量，為了保證兩臺(tái)壓縮機(jī)正常(normal)平穩(wěn)運(yùn)行，通過級(jí)間回流調(diào)節(jié)(adjust)，利用超弛和分程控制（control)系統(tǒng)(system)優(yōu)化穩(wěn)定（解釋:穩(wěn)固安定；沒有變動(dòng))壓縮機(jī)的各級(jí)壓力(pressure)，系統(tǒng)將富余的壓縮終了氣體通過旁通調(diào)節(jié)閥（PV2016、PV2038）回流到進(jìn)氣總管，如所示：改造前控制方案這樣雖然可以達(dá)到調(diào)節(jié)控制的要求，但控制系統(tǒng)復(fù)雜、操作難度較大，在壓縮機(jī)進(jìn)行切換時(shí)，系統(tǒng)壓力波動(dòng)很大，更重要的是造成了能源（電能）的極大的浪費(fèi)為了解決以上問題，我們在2005年7月增上了一套HydroCOM氣量無級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在控制方案選擇(xuanze)時(shí)，我們要求HydroCOM系統(tǒng)能夠作到：1.在一臺(tái)常開機(jī)組(unit)上裝備一套HydroCOM系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)0-100%的無級(jí)調(diào)節(jié)，另兩臺(tái)互為備機(jī)，100%滿負(fù)荷運(yùn)行；2.HydroCOM系統(tǒng)的主控變量為機(jī)組的總?cè)肟趬毫?，輔控變量為二級(jí)總?cè)肟趬毫?，這兩個(gè)壓力也是連續(xù)重整再接觸系統(tǒng)嚴(yán)格控制的壓力點(diǎn)；3.HydroCOM系統(tǒng)與原有的超馳控制系統(tǒng)互不干涉，HydroCOM系統(tǒng)的功能(gōng néng)是維持機(jī)組的
　　一、二級(jí)總?cè)肟诘膲毫Ψ€(wěn)定，具體壓力設(shè)定值根據(jù)工藝的需要，HydroCOM系統(tǒng)應(yīng)優(yōu)先獲得控制（control)權(quán)，當(dāng)HydroCOM系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，HydroCOM系統(tǒng)自動(dòng)切除，機(jī)組(unit)滿負(fù)荷運(yùn)行，系統(tǒng)控制由原超馳和分程控制系統(tǒng)來控制；4.為方便操作控制HydroCOM系統(tǒng)應(yīng)具有手動(dòng)、自動(dòng)操作及系統(tǒng)切除功能，系統(tǒng)的邏輯(Logic)控制功能通過現(xiàn)有DCS系統(tǒng)中的編程組態(tài)實(shí)現(xiàn)。昆山空壓機(jī)是一種用以壓縮氣體的設(shè)備?？諝鈮嚎s機(jī)與水泵構(gòu)造類似。大多數(shù)空氣壓縮機(jī)是往復(fù)活塞式，旋轉(zhuǎn)葉片或旋轉(zhuǎn)螺桿。離心式壓縮機(jī)是非常大的應(yīng)用程序。
　　基于以上要求，我們對原控制（control)系統(tǒng)作了適當(dāng)改動(dòng)，如所示：改造后控制方案旁路控制閥PV2016、PV2038仍然起流量調(diào)節(jié)(adjust)和壓力平衡作用，只是HydroCOM系統(tǒng)優(yōu)先調(diào)節(jié)，即利用調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的負(fù)荷來控制再接觸系統(tǒng)的壓力，在HydroCOM系統(tǒng)切除時(shí)，再接觸系統(tǒng)的壓力和流量仍由原超弛和分程控制來控制。HydroCOM系統(tǒng)投入運(yùn)行以來，運(yùn)行平穩(wěn)，從整套系統(tǒng)的使用情況來看，通過(tōng guò)液壓機(jī)構(gòu)及信號(hào)控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對壓縮機(jī)負(fù)荷（排氣量）在0-100%之間的手、自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的流量簡化到僅需輸入期望的負(fù)荷或設(shè)定壓力值，系統(tǒng)即自動(dòng)跟蹤進(jìn)行工作，系統(tǒng)可以使壓縮機(jī)的整個(gè)控制系統(tǒng)更趨合理，能夠?qū)崿F(xiàn)壓縮機(jī)的平穩(wěn)加載，在和另外兩臺(tái)壓縮機(jī)進(jìn)行切換時(shí)對系統(tǒng)的波動(dòng)影響比較小，壓縮機(jī)在起動(dòng)時(shí)真正做到了零負(fù)荷開車，對再接觸系統(tǒng)和電網(wǎng)的影響都比較小，各項(xiàng)狀態(tài)參數(shù)更穩(wěn)定，同時(shí)也有效降低了氨（化學(xué)式：NH3） 冷凍系統(tǒng)的負(fù)荷，這也是對現(xiàn)有超弛控制系統(tǒng)的有益補(bǔ)充。
　　另外，HydroCOM系統(tǒng)(system)投用以來，取得了很高的經(jīng)濟(jì)效益，如所示，按裝置(Apparatus)目前的處理量70t/h計(jì)，壓縮機(jī)負(fù)荷在50%就能滿足工藝要求，每年按8000h計(jì)算，則一年在電能上就節(jié)省350萬元左右，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯