ZTY470ML9×9型天然气压缩机组启动方式改进研究

2022-10-12

概述

ZTY470ML9×9型天然气压缩机组是成都压缩机厂生产的一种整体式压缩机, 设计排量25×104m3/d, 额定转速440RPM, 排气压力3.5MPa。其启动方式为缸头启动, 目前所用气源是天然气, 以天然气作为启动气源存在一定的危险性。

一、原有启动方式

该机组采用缸头启动方式, 机组启动时先手动打开启动气球阀, 启动气通过凸轮配气机构, 主要由液压柱塞和注气阀组成的燃料气注气阀组 (每只缸一个) , 柱塞顶开注气阀以定时定量有次序地供给动力缸燃气, 通过推动缸头运动从而使飞轮连续转动。动力缸点火系统主要是通过“触发器”中的“触发线圈”与飞轮上的“启动磁极”或“运行磁极”作用产生电子脉冲信号, 脉冲信号通过接线盒内的接线端子连入电子盒, 电子盒内的可控硅读出是动力几缸需点火, 然后通过磁电机将低压电流 (160V左右) 通过低压导线导入所需点火的动力缸高压包进行电压转换由火花塞进行点火。当动力缸点火后立即关闭启动气球阀, 同时迅速打开燃料气球阀, 这样压缩机组就启动成功。

以天然气作为启动气气源, ZTY470ML9×9型天然气压缩机组可以正常启机, 但是天然气是易燃易爆介质, 存在安全隐患, 其危险具有不确定性, 故需将启动气源改变成空气启动。

二、启动方式改进研究

原有启动方式简单方便, 易于操作维护, 但是同时存在很大的安全隐患。如果操作人员在动力缸点火后不关闭启动气球阀而直接打开燃料气球阀, 高压启动气窜入动力缸爆燃后会导致严重的爆缸事故, 不仅造成巨额的经济损失, 可能导致人员伤亡。

鉴于此, 结合实际生产情况, 设计四套改进方案, 并对其可行性进行分析研究。

方案一:设计防误操作机构

导致事故发生的最直接原因是启动气球阀未关闭的情况下燃料气球阀被误打开, 造成低压燃料气与高压启动气混合, 形成危险。鉴于此, 设计一个阀门联锁机构, 保证在启动气球阀未关闭的情况下燃料气球阀无法打开, 这样就有效地避免了误操作。

防误操作连杆拨叉机构, 在A向视图中人手动搬动启动气球阀手柄, 通过连杆带动俯视图中下部所示的圆板转动, 与圆板同轴的是一套锥齿轮, 从而将扭矩传递到竖直杆上, 竖直杆另一端为链轮机构, 链条另一段与拨叉尾部相连, 拨叉上装有弹簧。当启动气球阀由关闭状态旋转到打开状态时, 拨叉由于弹簧松弛将燃料气球阀手柄叉死, 不能旋转;当启动气球阀手柄旋转到关闭状态时, 拨叉被拔出来, 燃料气球阀可以打开。

方案二:加装启动马达系统

机组上加装启动马达, 并在飞轮上加工齿槽, 有效避免高压启动气进入动力缸, 从而从根本上防止因启动气进入动力缸爆燃而引起的事故。

方案三:加装燃气电磁切断阀系统

机组启动方式为气体通过注气阀组有序的对三个动力缸定时定量提供气量, 从而推动活塞往复运动使机组正常运行。在原有启动气管线上加装一套燃气电磁切断阀, 同时利用原有的速度传感器。当飞轮转速达到一定值时, 燃气电磁切断阀切断启动气, 打开燃料气球阀, 从而使得机组运行。

方案四:跟换启动气介质

增加一套空压机及压缩空气储罐系统, 将压缩空气引入原有的天然气启动气管线, 不对压缩机组本身进行任何改造, 不改变压缩机启动方式。由于压缩空气不可燃烧, 这样即使由于误操作, 压缩空气进入动力缸也不会发生爆缸事故。