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干气密封技术在离心压缩机中的应用

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干气密封技术在离心压缩机中的应用（集锦7篇）由网友“月亮镜锈”投稿提供，下面是小编精心整理的干气密封技术在离心压缩机中的应用，仅供参考，大家一起来看看吧。

干气密封技术在离心压缩机中的应用

篇1：干气密封技术在离心压缩机中的应用

摘要：通过对干气密封在120万吨/年加氢裂化装置中循环压缩机上的应用，阐述了干气密封的工作原理及在装置中的运行情况，

关键词：干气密封；工作原理；控制原理The Application of Dry Gas Seal Technology in Centrifugal CompressorAbstract: Through the application of dry gas seal technology in circulation compressor of 1.2 million tons/year hydrocracking installation, the working principle of dry gas seal and its operating status in installation are specified in this paper.Key words: dry gas seal; working principle; control principle0 引言随着石油化工、能源工业的发展以及人们安全环保意识的提高，对各类转动设备轴封的要求也越来越高。目前，国内绝大多数石化企业转动设备轴封型式采用的是单端面机械密封或双端面机械密封。单端面机械密封结构简单，但存在工艺介质易泄漏的问题，不适合输送易挥发介质；双端面机械密封用外引密封液做润滑冷却介质，密封结构及辅助系统较为复杂。由于机械密封为接触式密封，其使用寿命已经不能满足石化企业长周期运行的要求。干气密封的出现，是密封技术的一次革命，它具有使用寿命长、无介质泄漏、轴功率消耗低等优点，因此，得到广泛应用。该离心式压缩机由沈阳鼓风机集团有限公司制造，型号BCL406/A离心压缩机，是我厂加氢裂化装置的核心设备，其能否长周期运转关系到装置能否正常运行。1 干气密封工作原理典型的干气密封结构如图1 所示，由旋转环、静环、弹簧、密封圈、弹簧座和轴套组成。图 2 为干气密封旋转环示意图，旋转环密封面经过研磨、抛光处理，并在其上面加工出有特殊作用的流体动压槽。干气密封旋转环旋转时，密封气体被吸入动压槽内，由外径朝向中心，径向分量朝着密封堰流动。由于密封堰的节流作用，进入密封面的气体被压缩，气体压力升高。在该压力作用下，密封面被推开，流动的气体在两个密封面间形成一层很薄的气膜，此气膜厚度一般在3μm左右。气体动力学研究表明，当干气密封两端面间的间隙在2～3μm时，通过间隙的气体流动层最为稳定。这也就是为什么干气密封气膜厚度设计值选定在2～3μm的主要原因。当气体静压力、弹簧力形成的闭合力与气膜反力相等时，该气膜厚度十分稳定。1.弹簧座 2.弹簧 3.静环 4.旋转环 5.密封环 6.轴套图1 干气密封结构图1.动压槽 2.密封坝 3.密封堰 4.密封旋向图2 干气密封端面动压槽示意图正常条件下，作用在密封面上的闭合力（弹簧力和介质力）等于开启力（气膜反力），密封工作在设计工作间隙。当受到外部干扰，气膜厚度减小，则气膜反力增加，开启力大于闭合力，迫使密封工作间隙增大，恢复到正常值。相反，若密封气膜厚度增大，则气膜反力减小，闭合力大于开启力，密封面合拢恢复到正常值。因此，只要在设计范围内，当外部干扰消失以后，气膜厚度就可以恢复到设计值。衡量密封稳定性的主要指标就是密封产生气膜刚度的大小，气膜刚度是气膜作用力的变化与气膜厚度的变化之比，气膜刚度越大，表明密封的抗干扰能力越强，密封运行越稳定。干气密封的设计就是以获得最大的气膜刚度为目标。干气密封是采用机械密封和气体密封的结合，是一种非接触端部密封，它是在机械密封的动环或静环（一般在动环上）的密封面上开有密封槽（本密封为T形槽），当动静环高速旋转时，在两端面间形成一层气膜，在气体泵送效应产生的推力作用下把动静环推开，使两密封端面不接触，但在压缩机刚开机阶段，由于转速较低，动静密封面形成的动压力也较低，动静环是接触摩擦的，所以采用干气密封的压缩机，低速运行时间不宜过长[1]。摘要：通过对干气密封在120万吨/年加氢裂化装置中循环压缩机上的应用，阐述了干气密封的工作原理及在装置中的运行情况。关键词：干气密封；工作原理；控制原理The Application of Dry Gas Seal Technology in Centrifugal CompressorAbstract: Through the application of dry gas seal technology in circulation compressor of 1.2 million tons/year hydrocracking installation, the working principle of dry gas seal and its operating status in installation are specified in this paper.Key words: dry gas seal; working principle; control principle0 引言随着石油化工、能源工业的发展以及人们安全环保意识的提高，对各类转动设备轴封的要求也越来越高。目前，国内绝大多数石化企业转动设备轴封型式采用的是单端面机械密封或双端面机械密封。单端面机械密封结构简单，但存在工艺介质易泄漏的问题，不适合输送易挥发介质；双端面机械密封用外引密封液做润滑冷却介质，密封结构及辅助系统较为复杂。由于机械密封为接触式密封，其使用寿命已经不能满足石化企业长周期运行的要求。干气密封的出现，是密封技术的一次革命，它具有使用寿命长、无介质泄漏、轴功率消耗低等优点，因此，得到广泛应用。该离心式压缩机由沈阳鼓风机集团有限公司制造，型号BCL406/A离心压缩机，是我厂加氢裂化装置的核心设备，其能否长周期运转关系到装置能否正常运行。1 干气密封工作原理典型的干气密封结构如图1 所示，由旋转环、静环、弹簧、密封圈、弹簧座和轴套组成。图 2 为干气密封旋转环示意图，旋转环密封面经过研磨、抛光处理，并在其上面加工出有特殊作用的流体动压槽。干气密封旋转环旋转时，密封气体被吸入动压槽内，由外径朝向中心，径向分量朝着密封堰流动。由于密封堰的节流作用，进入密封面的气体被压缩，气体压力升高。在该压力作用下，密封面被推开，流动的气体在两个密封面间形成一层很薄的气膜，此气膜厚度一般在3μm左右。气体动力学研究表明，当干气密封两端面间的间隙在2～3μm时，通过间隙的气体流动层最为稳定。这也就是为什么干气密封气膜厚度设计值选定在2～3μm的主要原因。当气体静压力、弹簧力形成的闭合力与气膜反力相等时，该气膜厚度十分稳定。1.弹簧座 2.弹簧 3.静环 4.旋转环 5.密封环 6.轴套图1 干气密封结构图1.动压槽 2.密封坝 3.密封堰 4.密封旋向图2 干气密封端面动压槽示意图正常条件下，作用在密封面上的闭合力（弹簧力和介质力）等于开启力（气膜反力），密封工作在设计工作间隙。当受到外部干扰，气膜厚度减小，则气膜反力增加，开启力大于闭合力，迫使密封工作间隙增大，恢复到正常值。相反，若密封气膜厚度增大，则气膜反力减小，闭合力大于开启力，密封面合拢恢复到正常值。因此，只要在设计范围内，当外部干扰消失以后，气膜厚度就可以恢复到设计值。衡量密封稳定性的主要指标就是密封产生气膜刚度的大小，气膜刚度是气膜作用力的变化与气膜厚度的变化之比，气膜刚度越大，表明密封的抗干扰能力越强，密封运行越稳定。干气密封的设计就是以获得最大的气膜刚度为目标。干气密封是采用机械密封和气体密封的结合，是一种非接触端部密封，它是在机械密封的动环或静环（一般在动环上）的密封面上开有密封槽（本密封为T形槽），当动静环高速旋转时，在两端面间形成一层气膜，在气体泵送效应产生的推力作用下把动静环推开，使两密封端面不接触，但在压缩机刚开机阶段，由于转速较低，动静密封面形成的动压力也较低，动静环是接触摩擦的，所以采用干气密封的压缩机，低速运行时间不宜过长[1]。图3 T型槽本装置双向串联干气密封特点：密封型式为双向串联干气密封；密封槽为T形槽，见图3；旋转环材料为碳化硅；静环为涂DLC工业金刚石碳化硅；辅助密封元件采用填充PTFE，弹簧（ALLOYC40）加载。采用T形槽密封端面，可以避免压缩机正反转造成密封损坏或减少使用寿命。干气密封的密封气采用差压控制，利用启动薄膜式调节阀使平衡管气与密封气保持一定压差，隔离气和级间密封气分别利用自力式调节阀保持压力恒定。装置开工和停车时，压缩机出入口压力相等，此时增压泵启动，保证密封气压力比平衡管气压力高0.3～0.4MPa（G）,增压泵驱动气源工业风为0.35～0.4 MPa（G），密封气密封室压力比一级排气压力高0.03 MPa以上，级间密封比二级排气压力高0.03 MPa以上。2 影响干气密封性能的主要参数将影响干气密封性能的参数分为密封端面结构参数和密封操作参数。端面结构参数对密封的稳定性影响较大，操作参数对密封的泄漏量影响较大。2.1 密封端面结构参数对气膜刚度的影响2.1.1 干气密封动压槽形状从流体动力学角度来讲，在干气密封端面开任何形状的沟槽，都能产生动压效应，理论研究表明，螺旋槽产生的流体动压效应最强，用其作为干气密封动压槽而形成的气膜刚度最大，即干气密封的稳定性最好。2.1.2 干气密封动压槽深度理论研究表明，干气密封流体动压槽深度与气膜厚度为同一量级时，密封的气膜刚度最大。实际应用中，干气密封的动压槽深度一般在3～10μm。在其余参数确定的情况下，动压槽深度有一最佳值。2.1.3 干气密封动压槽数量、动压槽宽度和动压槽长度理论研究表明，干气密封动压槽数量趋于无限时，动压效应最强。不过在实际应用中，当动压槽达到一定数量后，再增加槽数时，对干气密封性能影响已经很小。此外，干气密封动压槽宽度、动压槽长度对密封性能都有一定的影响。2.2 操作参数对密封泄漏量的影响2.2.1 密封直径、转速对泄漏量的影响。密封直径越大，转速越高，密封环线速度越大，干气密封的泄漏量就越大。2.2.2 密封介质压力对泄漏量的影响。在密封工作间隙一定的情况下，密封气压力越高，气体泄漏量越大。2.2.3 介质温度、介质粘度对泄漏量的影响。介质温度对密封泄漏量的影响是由于温度对介质粘度有影响而造成的。介质粘度增加，动压效应增强，气膜厚度增加，但同时流经密封端面间隙的阻力增加。因此，其对密封泄漏量的影响不是很大。3 干气密封的控制系统3.1 主要控制流程3.1.1 主密封气控制流程从压缩机出口来的密封气，首先经过除雾器V-3840除雾，然后进入密封气过滤器（精度3μm）FL-3841A/B进行过滤。如果密封气的压力与平衡管压力差低于0.345MPa（G）(设定值),则增压泵B-3840自启,给密封气提压。提压后的密封气进入储液罐D-3840A/B进行气液分离，再经过过滤器（精度3μm）FL-3842过滤后进入密封气调节阀PDCV-3840。调节阀调节进气流量为1614-5663NL/min,密封气经调节阀后分两路并经过流量孔板进入一级密封腔。然后泄漏气经一级密封气泄漏线并经过孔板FE-3846/3847排入火炬。3.1.2 辅助密封气控制流程级间密封氮气从氮气区来的氮气经过滤器（精度1μm）FL-3840A/B过滤后，级间密封气经调节阀PCV-3840调节流量控制在65～100NL/min后，又分两路经流量孔板FE-3842/3843进入级间密封气密封腔，级间密封起辅助密封作用。然后氮气经二级泄漏线进入火炬。需要注意的是：二级密封进气流量应略小于一级密封放入火炬的流量。3.1.3 隔离密封控制流程隔离氮气从氮气区来的氮气经过滤器（精度3μm）FL-3840A/B过滤后，经隔离气经调节阀PCV-3841调量110—174NL/min后，又分两路经流量孔板FE-3844/3845进入隔离气密封腔，隔离润滑油。其中一部分经过密封进入二级密封排气腔；另一部分由端面进入轴承箱，高点放空。3.2 主要控制系统参数设置主密封气过滤器设有差压变送器PDIT-3841，并设定压力0.138MPa（G）的高报警值，当过滤器差压变大时，必须切换进行清理或更换滤芯。主密封气与平衡管设有差压表PDIT-3840，当压差小于0.345 MPa（G）时，增压泵B-3840自启，给主密封气增压，当差压高于0.52 MPa（G）时，增压泵B-3840自动关闭。增压泵漏气压力PSA3842＞0.1MPa（G）时高报警，PSA3842＞0.14MPa（G）时停增压泵。主密封气的流量表（标准状态）FIT-3840、FIT-3841设有＞5663NL/min高报警、设有＜1614NL/min低报警，此时需要调节流量，泄漏气和N2通过迷宫密封释放到火炬，流量计流量FA3846/3847＞164.2NL/min高报警；流量计流量FA3846/3847＞235NL/min停机。级间密封气通过自立式调节阀PCV-3840调节压力，控制级间密封气压力＞0.0655 MPa（G）高报警，＜0.0193 MPa（G）低报警。隔离气通过自立式调节阀PCV-3841调节压力，隔离气压力PIA-3840＜90kPa（G）低报警。隔离气供气流量表（标准状态）FIT-3844、FIT-3845设有＞184NL/min高报警、设有＜99NL/min低报警。以上主要参数全部经组态并入ESD系统，可以实现对该密封系统进行监控。3.3 几点整改3.3.1 增压泵驱动气源由仪表风改为氮气，因为设计仪表风从管网引来，没有经过过滤和缓冲罐，压力可能会有波动或带液，不利于密封系统的稳定，所以经研究决定改为氮气，并经氮气过滤器过滤后进入密封腔，此氮气是从稳压氮气管网引出，这样既保证了驱动气源清洁度又保证了气源的稳定性。3.3.2 对所有密封辅助系统工艺管线增加了电伴热线，有效防止了密封气中大分子量气在低温下凝液造成损坏密封的后果。3.3.3 改造密封气放空系统，原设计排气到火炬，由于火炬有时候有背压，给排出气体造成一定的堵塞，改造后，把气体直接排向大气。4 运行情况干气密封投用以来，经历了空负荷试车，氮气负荷试车，两次开停工及仪表假指示造成连锁停车等多种考验，表1是干气密封运行情况，从表中可以看出密封性能稳定，可靠，机组运行平稳，事实证明了干气密封的优越性。表1 干气密封运行参数时间转速/（r/min）平衡管/密封气差压/MPa主密封气过滤器差压/MPa隔离气压力/MPa二级密封气压力/MPa增压泵排放压力/MPa驱动/非驱动端密封气流量/(NL/min)驱动/非驱动端一级密封气流量/(NL/min)PDIA3840PDIA3841PIA3840PIA3841PIA3842FIA3840FIA3841FIA3846FIA38470：0094010.4420.0620.1120.1020.0543765.123729.68122.32112.362：0093980.4420.0620.1120.1020.0563765.123733.25121.36111.234：0094000.4430.0620.1110.1030.0483768.343728.34124.11113.926：0094030.4410.0610.1130.1010.0473763.253731.86123.56114.158：0094020.3380.0620.1140.1020.0573761.323728.49123.76113.2610：0094020.3370.0620.0990.0990.0613764.693729.67124.62112.8912：0093990.3390.0610.1000.1030.0433760.583730.47120.86112.4814：0093970.3390.0630.1000.1030.0513761.433734.26121.71111.8716：0094010.4410.0630.0980.1020.0633761.363735.29122.38111.3218：0094010.4400.0630.1140.1020.0453769.983726.15121.35112.3620：0094030.4410.0640.1080.0980.0513768.613728.19122.64112.6722：0094990.3380.0620.1020.0990.0493761.473729.92123.14113.05

5 应用过程中注意事项

(1)密封系统在安装时，必须保证管线、梯形槽清洁。(2)密封气密封室压力至少大于一级排气压力0.03 MPa（G）；级间密封室压力至少大于级间排气压力0.03 MPa（G）。(3)开机前必须投用干气密封，停机时先停润滑油，后停干气密封，防止润滑油进入干气密封系统中，停机时，密封腔降压速度不超过0.5MPa/min。(4)在开机过程中，不宜低转速运行时间太长，在正常运转中，应该保持转速恒定，调转速时尽可能缓慢操作，以避免转速波动太大对干气密封产生不良的影响。6 结束语该套干气密封的成功应用，证明了干气密封技术是目前最先进的密封技术，寿命可达0h以上，可靠性高，密封消耗低，避免了密封油系统所特有的缺点，此密封系统操作简单，运行和维护费用较低。参考文献[1] 杨富来.干气密封技术及实际应用[J].石油化工设备技术，，25（3）：63-66.

篇2：节能降耗技术在往复式压缩机中的应用论文

1.1降低往复式压缩机能量消耗

在当今的时代背景下，随着国家对于节能减排重视程度的提升，在进行往复式压缩机的应用过程中，要尽可能提升其应用效率。具体的来说，在往复式压缩机运用过程中，要充分的注意到对于往复式压缩机运行参数的控制，并严格的按照：公式中介绍的往复式压缩机工艺参数的关系，进行相应的节能降耗技术的分析研究。其中，p指的是往复式压缩机之中的压力，k指的是往复式压缩机之中气体的绝热系数，l指的是往复式压缩机的整体能力消耗。在充分的分析往复式压缩机的基础性的能量消耗的基础上，可以有效的设计出相应的节能降耗措施，进而有效的降低化学工业生产过程的生产成本，提升化学工程的生产效益。

1.2提升往复式压缩机的工作效率

通过开展往复式压缩机的节能降耗措施研究，可以有效降低往复式压缩机应用过程的能源消耗，有助于在进行生产的过程中，较少的使用资源，进而有效的降低化学工业的生产成本，提升化学工业生产效率。与此同时，通过优化往复式压缩机之中的运行参数，可以有效的降低往复式压缩机产生的热量，对于往复式压缩机的正常运行，提升往复式压缩机的使用寿命也有很大的裨益。

篇3：节能降耗技术在往复式压缩机中的应用论文

2.1优化往复式压缩泵运行参数

在进行节能降耗技术在往复式压缩机中的应用措施研究过程中，要综合性的进行往复式压缩泵的参数分析。具体的来说，可以从以下几个方面入手，进行对于往复式压缩泵运行参数的优化设计研究：

（1）在进行往复式压缩泵的使用过程中，要采用参数分析控制的方法。具体的来说，节能降耗技术要考虑到进行气体性质、往复式压缩泵的气体的工艺参数，并根据具体的工艺参数，来实现对于往复式压缩泵的节能工艺设计。与此同时，要杜绝往复式压缩泵的汽蚀现象的出现，有效的降低往复式压缩泵使用过程的能量消耗；

（2）要尽量对往复式压缩泵的绝热系数、压缩系数进行考量，并在进行往复式压缩泵改造的过程中，按照不同气体的参数性质，进行往复式压缩泵的优化设计，保证往复式压缩泵可以高效的维持运行效率，促进往复式压缩泵节能效果的有效提升，顺利完成整个的化工生产过程；

（3）在进行往复式压缩泵的节能降耗研究过程中，要充分的注意到对于往复式压缩泵自身的工作参数的优化设计，保证在进行往复式压缩泵运行的过程中，维持良好的工艺条件范围。例如，控制往复式压缩泵的进气温度等。与此同时，在进行往复式压缩泵的节能优化设计过程中，要尽可能的进行往复式压缩泵化工工艺条件的完善和优化设计，通过精确的计算，控制往复式压缩泵的能量消耗，保证往复式压缩泵的节能降耗效果。

2.2优化现有往复式压缩泵节能降耗技术

在进行往复式压缩泵节能降耗技术的探析的`过程中，可以通过化工工艺计算、流程模拟分析，采用能耗低的往复式压缩泵运行模式，优化其使用途径，来有效的提升往复式压缩泵的应用效率，进而发挥出往复式压缩泵节能降耗的效果。与此同时，在使用往复式压缩泵过程中，按照不同的气体性质来进行往复式压缩泵节能降耗技术的选择使用，进而进行往复式压缩泵的节能降耗技术完善研究工作。在这样的科技设计背景下，可以帮助往复式压缩泵使用过程有效的提升工作速率，提升整个化工生产过程的生产效率。与此同时，在进行往复式压缩泵节能降耗技术的优化设计过程中，最重要的就是结合往复式压缩泵中气体特定的物化性质，进行其实际参数特征（往复式压缩泵的进口温度、气体的绝热性质等条件），进行相应的往复式压缩泵节能降耗技术的革新，进行形成技术完善、工艺成熟的往复式压缩泵应用体系。

2.3重视往复式压缩泵的单元节能降耗技术研究

在进行往复式压缩泵的节能降耗技术研究过程中，要充分的注意到，往复式压缩泵运行过程涉及到一系列的生产单元。在这样的背景下，通过采用合理的压缩单元搭配，可以有效提升往复式压缩泵的生产效率，达到节能降耗的目的。例如，在进行往复式压缩泵节能降耗研究过程中，要充分的注意到泵进口温度、气体参数对于往复式压缩泵运行过程的影响，并形成良好的单元参数搭配，高效完成化工生产过程。

3结语

综上所述，在进行节能降耗技术在往复式压缩机中的应用研究过程中，应当从往复式压缩泵的运行参数、往复式压缩机中的气体性质入手，结合相关的原理公式，完善节能降耗技术在往复式压缩机中的应用模式，促进化工生产过程效率的提升。

参考文献：

[1]宋云,林琳.国家标准GB/T25359-《石油及天然气工业用集成撬装往复压缩机》解读[J].压缩机技术

[2]杨莽代.往复式压缩机节能降耗技术分析[J].企业导报

[3]王玮,刘洋,孙文忠.往复式压缩机节能降耗技术分析[J].天然气技术与经济

[4]邱传惠,张秀平,王汝金,李炅,胡继孙,贾磊.活塞式制冷压缩机技术现状及发展趋势[J].制冷与空调

[5]刘志伟.往复式压缩机故障诊断进展研究[J].装备制造

篇4：气浮技术在含油废水处理中的应用探讨

气浮技术在含油废水处理中的应用探讨

含油废水是环境的严重污染源,随着当前我国石油业的飞速发展,含油废水的`污染问题日益严峻,因此,含油废水处理技术为当前研究热点.评述了当前含油废水现状,系统研究了溶气气浮除油工艺系统.

作者：刘聚强作者单位：国核电力规划设计研究院刊名：中小企业管理与科技英文刊名：MANAGEMENT & TECHNOLOGY OF SME 年，卷(期)： “”(31) 分类号：关键词：含油废水溶气气浮有机溶剂

篇5：PLC在氧气压缩机控制系统中的应用论文

PLC在氧气压缩机控制系统中的应用论文

简介：介绍了采用三菱PLC和CC-LINK现场总线实现的氧气压缩机自动控制系统的系统配置和主要控制功能。该系统对过程量的实时控制和开关量的联锁控制都有较为理想的实现。

1 引言

莱钢8#氧气压缩机是1m3/h空分装置的关键设备，其作用是将气态氧产品压缩成中压氧,通过管道输送到用户。8#氧气压缩机工作正常与否，对莱钢的生产大局和经济效益影响很大。它主要采用三菱MELSEC A1S PLC实现自动控制，控制效果良好，运行稳定可靠。

2 工艺简介

莱钢8#氧压机的'工艺流程，纯度达到99.6%以上的氧气，经调节阀PCV 3922和入口截止阀PV 1501进入压缩机，进行第一级、第二级、第三级压缩，每级压缩后经过一次冷却;一级压缩后气体经调节阀PCV1 1510形成一级回流，三级压缩后气体经调节阀PCV3 1510形成三级回流;气体回流引起入口压力PI 3922升高、流量FI 3920降低，由调节阀FCV1 3920和FCV2 3920进行机前放空，使压力PI 3922和流量FI 3920保持在设定点附近;从氧压机出来的氧气经截止阀PV 1537通过管道输送到用户，或根据实际生产需要通过截止阀PV 1536放空。为确保安全，每一级压缩排气侧分别装有安全阀，超压时紧急排放部分气体，以降低压缩气体压力。

3 系统配置

莱钢8#氧压机自动控制系统主要采用三菱MELSEC A1S PLC和CC-LINK现场总线实现。系统配置如图2所示，配置有1块CPU主基板(A1S38B)和1块扩展基板(A1S55B-S1)，共有1块电源模板(A1S62P)、1块CPU模板(A1SCPU)、4块数字输入模板(A1SX80)、3块数字输出模板(A1SY80)、3块模拟输入模板(A1S64AD)、1块模拟输出模板(A1S62DA)、2块PT100多路转换变送器(PT-62)，1个操作员面板通过CC-LINK现场总线与PLC控制器相连。系统共有数字量输入信号63 点、数字量输出信号43点、模拟量输入信号9点、模拟量输出信号2点、RTD信号18点。

4 主要控制功能

氧压机控制功能主要包括防喘振控制、压缩机启/停联锁控制、辅助设备的启/停联锁控制，以及重要工艺参数的实时显示、报警等。

4.1防喘振控制

压缩机出口流量与压力不匹配，即流量低或压力高时，会造成压缩机喘振。该氧压机防喘振控制包括入口压力调节、入口流量调节、一级回流调节和三级回流调节。

(1) 入口压力调节

入口压力采取常规PID调节，调节器为PIC 3922，由入口压力调节阀PCV 3922完成。

(2) 入口流量调节

入口流量采取分段调节，由机前主放空调节阀FCV1 3920和旁路放空调节阀FCV2 3920完成。

调节参数为氧压机机前流量，测量值有温压补偿。当PID调节器FIC 3920的输出在0-10%之间时，旁路放空调节阀FCV2 3920起作用，对应开度为0-100%，主放空调节阀FCV1 3920处于全关状态;当调节器输出在10%-100%之间时，主放空调节阀FCV1 3920开始起作用，对应开度为0-100%，旁路放空调节阀FCV2 3920处于全开状态。

(3) 回流调节

回流调节采取分段调节，由一级回流调节阀PCV1 1510和三级回流调节阀PCV3 1510完成。

调节参数为氧压机机前流量和管网压力，二者分别进行PID运算。当管网压力正常时，机前流量调节器FIC 3921的输出作为回路输出;当管网压力超过某一值时，管网压力调节器PIC 1510的输出作为回路输出;当氧压机卸载时，回路输出选择一个时变函数，时变函数为50%+(t/240)×50%(其中t为时间变量)，即在240s内，回路输出由50%逐渐增大到100%。当回路输出在0-50%之间时，一级回流调节阀PCV1 1510起作用，对应开度为0-100%，三级回流调节阀PCV3 1510处于全关状态;当回路输出在50%-100%之间时，三级回流调节阀PCV3 1510开始起作用，对应开度为0-100%，一级回流调节阀PCV1 1510处于全开状态。

渐变选择器能根据一定条件选择不同的输入，从一种输入切换到另一种输入的过程是按指数规律渐变的，需要经过5倍时间常数的时间，时间常数可由编程人员设定。

渐变选择器1和3的切换条件是管网压力超过某一设定值;渐变选择器2的切换条件是氧压机卸载(通过截止阀PV1536放空)。回路输出返回到渐变选择器1的目的是实现无扰动切换。

4.2 压缩机启/停联锁控制

(1) 压缩机启动

压缩机启动前，系统应具备以下条件:

① 冷却水管已打开;

② 压缩机进气管和排气管上的手动阀已打开;

③ 将排放压力调节器PIC 1510置于自动，设定点2900 kPa;

④ 将入口流量调节器FIC 3920置于自动,FIC 3921置于手动，且0%的输出信号，打开回流调节阀PCV1 1510和PCV3 1510;

⑤ 将入口压力调节器PIC 3922置于自动，设定点40 kPa，进气压力调节阀PCV 3922 打开。

当上述条件和供电等外围条件都满足时，在现场控制盘上按下用“压缩机启动”按钮启动氧压机，入口截止阀PV 1501自动打开，在主控室DCS操作画面上增加调节器FIC 3921的输出信号，从而使回流阀关闭。

如果外供用户量小于装置氧产量，机前放空阀自动保持打开。将调节器FIC 3921置于自动，设定点150-200m3/h，高于调节器FIC 3920的设定点。

(2) 压缩机停止

正常停止:

在压缩机正常运行情况下，有就地停止和远程停止两种方式。就地停止方式下，按下现场控制盘上的“压缩机停止”按钮，压缩机即停止;远程停止方式下，在主控室DCS操作画面上按下“COMPRESSER SHUT DOWN”按钮，压缩机即停止;无论采用哪种停止方式，在压缩机停止的同时，入口阀PV 1501都自动关闭。

故障停止:

当启动主电机时，如果系统在5/s内收不到“主电机运行反馈”信号，系统会自动停止压缩机的启动过程。在压缩机正常运行期间，发生电机保护开关失灵、严重喘振等故障，压缩机将自动停止运行，并且所有的系统设备将处于停止状态。

4.3 辅助设备的控制

氧压机辅助系统主要有冷却水系统和润滑油系统。冷却水系统都是手动操作;润滑油系统一般总处于自动状态，当油压低于一定压力时，辅油泵自动运行;当油压高于某一值时，则油泵自动停止。润滑油还带有加热器，当油温低于某一值时，油加热器自动投入;当油温超过某一值时，油加热器自动断开。

4.4 操作员面板的功能

操作员面板通过先进的CC-LINK现场总线与控制器相连，实时采集并显示重要的工艺参数、故障状态、报警信息，调整重要的PID参数，启/停主电机及辅助设备等，实现机组的安全可靠最优控制。

5 结束语

由于充分利用了PLC控制系统的优点，该系统对过程量的实时控制和开关量的联锁控制都有明显效果。

篇6：PLC在氮气压缩机控制系统改造中的应用

某乙烯厂聚丙烯装置TS2/060-B2型氮气压缩机是意大利SIADMACCHINEIMPIANTI公司生产的往复式压缩机，主要用于对常压氮气增压以满足工艺系统需求，由于压缩机投用多年再加上恶劣的现场环境，原控制系统经常出现故障，严重影响了装置的正常运行，急需改造。

一、工艺过程与旧控制系统老化问题

从界区来的常压氮气由第一级气缸吸入，被压缩，送入冷却器和冷凝分离器，在分离器中湿的气体由换热器除去冷凝水，冷凝水必须经合适的阀门进行周期性的排泄。压缩、冷却，干燥后气体送至下一级，同样的循环在每一级进行。常压氮气经氮气压缩机压缩后，高压氮气供主催化剂输送用，高高压氮气通过管线与工艺系统连通，供工艺系统气密用。高压氮气送入缓冲罐中，压力为1.0Mp。高高压氮气压力为3.7Mp。氮气压缩机必须在有润滑油润滑时工作，润滑油由润滑油泵提供，设定一个润滑油低压压力开关PSL646为3.5bar，低低压压力开关PSLL649为3bar,使压缩机不在无润滑油时工作。

机组控制系统主要由位于现场控制盘内的5块单片机电路板与部分继电器组成，完成机组的启动、停车、报警、联锁等。由于多年来一直未曾使用，控制系统中单片机电路板出现了部分锈蚀，元件运行极不稳定，如吸入口压力低报PSL640信号输入后，无输出报警信号;PALL641、PAHH645、 PAHH643、TAHH642在无输入信号的情况下，偶尔出现报警，其报警会引起联锁停车，而原单片机电路板无法购买到，所以迫切需要改造。改造为性能稳定、成本低廉的S7-200PLC控制系统。

二、PLC控制系统硬件配置

选用S7-200PLC的型号为CPU226DC/DC/DC24输入/16输出，订货号为6ES7216-2AD22-0XB0;选用扩展模块的型号为 EM22324VDC数字组合8输入/8输出，订货号为6ES7223-1BH22-0XA0，继电器用原系统中已有的。利用STEP7-Micro /WINV4.0软件强大的功能编制程序，然后通过PC/PPI电缆将程序下载到S7-200PLC中。

三、PLC控制系统软件设计

根据原控制系统的逻辑关系在STEP7-Micro/WINV4.0环境下设计了PLC梯形图，下面说明了一些主要程序的设计方法。

1、滑油压力信号、累积报警和停车程序

K24为一接通延时继电器，延时时间为15秒，

当氮气压缩机停止时，继电器K24线圈断开，K24的常闭触点闭合，内部继电器M1.0、M1.1接通，M1.0、M1.1的常开触点闭合，由于原控制系统中的压力开关、温度开关都是触点断开报警，所以氮气压缩机停止时即使油泵润滑油的压力非常低，也不会产生报警，即PAL646、PALL649灯都是熄灭状态。当氮气压缩机运行时，K24接通，延时15秒后，K24常闭触点断开，M1.0线圈的通断由润滑油压力低报开关PSL646控制，M1.1线圈的通断由润滑油压力低低报开关PSLL649控制。在PLC上电后，正常状态下，PSL646、 PSLL649的触点都是闭合的，所以M1.0、M1.0都是接通的，不会产生报警。当PSL646、PSLL649中有一个或都在报警状态时，报警开关的触点断开，就会产生报警。为此，内部继电器M1.0和M1.0的常开触点可以看作报警点来设计累积报警和联锁停车。

不会危机设备安全但设备已经在不正常状态下工作时的报警开关设置为累积报警，当这些报警开关中有一个产生报警，QA641断开，在DCS上产生累积报警;危机设备安全的报警开关设置为累积停车，当这些报警开关中有一个产生报警，QA642断开，在DCS上产生联锁停车。润滑油压力信号、累积报警和累积停车程序梯形图。

2、报警确认、试灯和消音程序

报警确认、试灯和消音按钮是本控制程序必不可少的，由于所有的报警点的程序设计方法一样，下面仅以PSL640为例分别介绍。

(1)报警确认与试灯程序的设计。应用西门子PLC内部定时器T33和T34产生一个闪烁信号，当PSL640报警后，PAL640闪烁，按下S9确认后，如果PSL640处于报警状态，则PAL640一直亮，报警恢复则灭;如果报警后未按下S9确认，无论是否还在报警状态，则PAL640一直闪烁，直到按以下S9。S8为试灯按钮，按下S8则灯亮。

(2)报警与消音程序的设计。当PSL640报警后，K44输出，喇叭响，按下消音按钮S10后，停响;如果未按下S10，即使报警恢复正常，但喇叭仍响，直到按一下S10按钮才停响。

四、总结

西门子S7-200系列PLC功能强大，配置灵活，工程设计简单、方便，在恶劣的环境下能运行稳定，极适合在石油化工现场装置控制系统中应用。改造后的系统投入运行后可靠性高，故障率低，控制精确，减少了维护人员的工作量，大大地提高了经济效益。

篇7：河道曝气技术在河流污染治理中的应用

河道曝气技术在河流污染治理中的应用

本文介绍了一种在国外河道污染治理中广泛采用的治理技术--河道曝气技术.综合国内外河道曝气的`工程实践可以看出,在河流水质变化的不同时期应用河道曝气技术,可以分别达到消除黑臭,减少水体污染负荷,促进河流生态系统的恢复等目的.因此,河道曝气作为一种投资少、见效快的污染治理技术,在我国河流(湖泊)污染的综合治理中具有广阔的应用前景.

作者：孙从军张明旭作者单位：上海市环境科学研究院,200233 刊名：环境保护 PKU CSSCI英文刊名：ENVIRONMENTAL PROTECTION 年，卷(期)：2001 “”(4) 分类号：关键词：河道曝气河流污染治理应用