某煉油廠新氫壓縮機執(zhí)行機構(gòu)成功改造

1、核心提示：某煉油廠加氫裂化裝置有四臺新 氫壓縮機，原壓縮機的卸荷執(zhí)行機構(gòu)為柱塞式反 作用的卸荷執(zhí)行機構(gòu),用戶在使用過程中發(fā)現(xiàn)， 壓縮機負荷時，進氣閥卸荷處經(jīng)常出現(xiàn)泄漏，三 級尤其嚴重，經(jīng)常導致壓縮機的氣量不足，影響 了用戶的正常生產(chǎn)。為此,特委托 HOERBIGER 為 其三級進氣卸荷執(zhí)行機構(gòu)的改造。經(jīng)過改造，這 幾臺壓縮機的泄漏問題得到解決，壓縮機正常運 行。? 關鍵字：氫壓縮機執(zhí)行機構(gòu)改造 一、概述? 這四臺新氫壓縮機原裝氣閥為蘑菇頭式的 菌狀閥，卸荷執(zhí)行機構(gòu)為柱塞式。這四臺機三級 壓縮，一級、二級卸荷執(zhí)行機構(gòu)是安裝在進氣腔 盲閥（進氣腔中不裝進氣閥,僅為卸荷用）中， 三級卸荷執(zhí)行機構(gòu)是安

2、裝在三級進氣閥上，三級 進氣閥中間留有柱塞孔（一所示）。? 原壓縮機的卸荷執(zhí)行機構(gòu)的方式為反作用, 即儀表風通氣時,壓縮機負荷運行;儀表風停氣 時,卸荷柱塞在彈簧力的作用下脫離進氣閥，壓 能說成長所帶給你的東西讓你變好了或者變壞了，我只能說它讓你長大了。我一 縮機處于卸荷狀態(tài)。? 二、壓縮機參數(shù)及使用情況? 根據(jù)用戶的反映，這幾臺機的氣閥使用問題 不是太大，主要是壓縮機的氣量比新裝機時有明 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氣腔

3、中而導致的。產(chǎn)生泄漏 的原因，與原柱塞式卸荷結(jié)構(gòu)有關系。從圖二可 能看出，當裝有柱塞式伺服氣缸的壓縮機負荷運 行時，伺服氣缸的柱塞在儀表風的作用下，頂在 進氣閥卸荷孔中的，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保證壓縮機負 荷運行。由于密封面為面密封，當氣閥中心孔的 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，很容易造成 氣體泄漏。且 H2 是一種分子量很低的介質(zhì)，極 能說成長所帶給你的東西讓你變好了或者變壞了，我只能說它讓你長大了。我一 易泄漏，在高壓的情況下更加嚴重。? 為了避免這種卸荷方式引起的

4、泄漏，我們改 造時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；當壓縮機需要卸荷時，原柱塞通過外力（來 自執(zhí)行機構(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氣腔中不 參加壓縮，從而達到卸荷的目的。而叉腳式卸荷， 則也是通過外力（來自執(zhí)行機構(gòu)）來壓下卸荷叉， 使叉腳將進氣閥的閥片頂開密封面，從而使氣缸 中氣體通過進氣閥的槽道回到進氣腔中不參加 壓縮。? 叉腳式卸荷方式與原柱塞式卸荷相比有以 下優(yōu)點：? 1.壓縮機負荷時，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、塞式卸荷配套的進氣閥中間需要留 能說成長所帶給你的東西讓你變好了或者變壞了，我只能說它讓你長大了。我一 有柱塞孔，當壓縮機負荷時，中間孔密封面以下 的容積自然增加了壓縮機的余隙容積，從而使用 壓縮機的吸氣效率降低，減小了壓縮機的排氣 量。而與叉腳式卸荷方式配套的進氣閥為正常形 式氣閥（中間無孔），故氣閥余隙容積相對原帶 中間孔的氣閥要小，因而能提高壓縮機的排氣 量。? 3.由于氣閥外徑尺寸相同，原帶中間孔柱塞 閥實際流通面積在相同升程下比不帶中間孔的 要小很多，這樣勢必增大了閥損，增加了壓縮機 的功耗。因此，采用不帶中間孔的氣閥會增加氣 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，還要對氣閥及原卸荷執(zhí)行機構(gòu)（俗稱伺服氣 缸）、壓閥蓋進行改造。? 對于氫氣壓縮機的氣閥的改造，本人曾在 06 年壓縮機通訊中撰文描述過改造注意事項， 不多贅述。這里主要介紹一下如何選用合適的卸 荷執(zhí)行機構(gòu)。? 能說成長所帶給你的東西讓你變好了或者變壞了，我只能說它讓你長大了。我一 首先，改造前要清楚壓縮機原卸荷機構(gòu)的作 用方式，是正作用還反作用？所謂正作用是指， 當儀表風進氣時，壓縮機是處于卸荷狀態(tài)；反之， 就稱為反作用。分析這幾臺壓縮機執(zhí)行機構(gòu)的方 式，可能看出，當儀表風進氣時，儀表風壓力將 柱塞頂在進氣閥中間孔上，壓縮機負荷狀態(tài)，故 為反作用方式

7、。? 其次，選定了反作用方式執(zhí)行機構(gòu)后，就要 選定何種規(guī)格的執(zhí)行機構(gòu)才能滿足卸荷要求。 HOERBIGER 有多種規(guī)格的執(zhí)行機構(gòu)或供選擇，由 于采用膜片來代替?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)濟型式的。? 考慮介質(zhì)為氫氣，較危險，應選用最為安全 能說成長所帶給你的東西讓你變好了或者變壞了，我只能說它讓你長大了。

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)場儀表風的壓 力才能確定。具體步驟如下：? I.計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.計算出進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:卸荷缸中進氣壓力,Bar;? III.根據(jù) I 和 II

9、 計算的結(jié)果,來計算所需膜 式氣缸的最小卸荷力 FMIN; FMIN=Fmin+Fd 考慮還有一些運動副之間還存在摩擦阻力 等因素的影響,一般按以下經(jīng)驗公式來計算膜式 能說成長所帶給你的東西讓你變好了或者變壞了，我只能說它讓你長大了。我一 氣缸的最小卸荷力;? FMIN?=(Fmin+Fd+300)1.25? IV.現(xiàn)場儀表風壓力為 4.5bar(a);? V.根據(jù)計算出來的 FMIN 值,來選擇膜頭直徑; 如本例中,計算出的三級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 儀 表 風 壓 力 在 4.5bar(a) 時,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，故安全情況下Fmax應大于6000N， 才可通過。此例中計算出卸荷器 Fmax 為 9700N， 故安全。? 最后，要注意膜式氣缸儀表風接口、保護氣 接口及漏氣回收的接口規(guī)格要與現(xiàn)場匹配。? 四、改造情況反饋? 能說成長所帶給你的東西讓你變好了或者變壞了，