關(guān)于壓縮機(jī)組潤(rùn)滑系統(tǒng)輔助油泵啟動(dòng)的分析

呂峰

【摘 要】潤(rùn)滑是當(dāng)今所有需要運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備正常運(yùn)行中不可缺少的重要條件，無論是本身運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備還是做相對(duì)運(yùn)動(dòng)的設(shè)備，其在運(yùn)行中都離不開潤(rùn)滑的配合，潤(rùn)滑系統(tǒng)是保證設(shè)備長(zhǎng)期、穩(wěn)定運(yùn)行的首要條件。本文以某公司140萬噸/年重油催化裂化裝置為例，探討了其氣壓機(jī)組、風(fēng)機(jī)組中的潤(rùn)滑系統(tǒng)，并就其油泵安全保護(hù)措施以及取壓點(diǎn)分析，著重探討了潤(rùn)滑系統(tǒng)輔助油泵啟動(dòng)的安全影響。

【關(guān)鍵詞】壓縮機(jī)；油泵；潤(rùn)滑系統(tǒng)；控制回路；啟動(dòng)

當(dāng)今的社會(huì)發(fā)展中，為了保證壓縮機(jī)組的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，往復(fù)式壓縮機(jī)組需要配備科學(xué)、完善的潤(rùn)滑系統(tǒng)，用以向壓縮機(jī)組的軸承、齒輪、增速器、電機(jī)軸承提供有關(guān)潤(rùn)滑油，從而使得機(jī)組動(dòng)件與靜件之間實(shí)現(xiàn)液體與固體的摩擦，并且?guī)ё哂捎谀Σ廉a(chǎn)生的熱量以及微小金屬粒子，從而保證了動(dòng)件與靜件的完整性、耐久性。另外，在工作中對(duì)部分機(jī)組還需要使用軸位移計(jì)，是以潤(rùn)滑系統(tǒng)壓力油進(jìn)行工作的。因此在目前的工作中，做好壓縮機(jī)組潤(rùn)滑系統(tǒng)輔助油泵啟動(dòng)分析就顯得格外重要，這對(duì)于壓縮機(jī)組的功能發(fā)揮有著重要的意義。

1.潤(rùn)滑系統(tǒng)概述

眾所周知，在現(xiàn)代化的機(jī)械設(shè)備工作中，其個(gè)零件必然發(fā)生相互運(yùn)轉(zhuǎn)關(guān)系，這些運(yùn)轉(zhuǎn)都是以一定的力作用在另外一個(gè)零件上，并且使得相應(yīng)零件發(fā)生高速相對(duì)的運(yùn)動(dòng)。在這種運(yùn)動(dòng)條件下，零件的表面必然會(huì)產(chǎn)生摩擦，加速了設(shè)備的磨損，為此在工作中為了減少摩擦阻力、降低摩損耗、延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，在往復(fù)式壓縮機(jī)工作中必須要設(shè)置科學(xué)、完善的潤(rùn)滑系統(tǒng)，從而保證設(shè)備的正常運(yùn)行。

1.1潤(rùn)滑系統(tǒng)概念

所謂的潤(rùn)滑系統(tǒng)主要指的是想潤(rùn)滑部位提供科學(xué)、合理潤(rùn)滑劑的有關(guān)機(jī)械設(shè)備總稱。在目前的機(jī)械工程領(lǐng)域中，潤(rùn)滑系統(tǒng)主要包含有循環(huán)潤(rùn)滑系統(tǒng)、集中式潤(rùn)滑系統(tǒng)、噴霧潤(rùn)滑系統(tǒng)、浸油潤(rùn)滑系統(tǒng)等。

1.2潤(rùn)滑系統(tǒng)組成

通常情況下，往復(fù)式壓縮機(jī)組的潤(rùn)滑系統(tǒng)主要是由潤(rùn)滑油箱、潤(rùn)滑油泵、冷卻器、過濾器、高位油箱以及管路共同組成的綜合性系統(tǒng)。其在工作中基本配件主要包含有安全閥、切換閥、蓄能器、油氣分離器等，這些配件的選用都是以壓縮機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性和耐久性決定的。

1.3潤(rùn)滑系統(tǒng)的功能

在當(dāng)前往復(fù)式壓縮機(jī)組的應(yīng)用在機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)之處連續(xù)不斷的將數(shù)量足夠、溫度適當(dāng)、清潔的潤(rùn)滑油輸送到傳動(dòng)件的摩擦表面，在摩擦表面形成油膜，從而實(shí)現(xiàn)液體與固體之間的摩擦力度，減少摩擦阻力、減低設(shè)備的功能損耗、減輕動(dòng)件與靜件之間的摩擦損耗，以此來提高往復(fù)式壓縮機(jī)組的工作可靠性、耐久性目的。

2.潤(rùn)滑系統(tǒng)的主要回路控制

在潤(rùn)滑系統(tǒng)在工作中，潤(rùn)滑油除了具備潤(rùn)滑作用之外，還需要根據(jù)往復(fù)式壓縮機(jī)組的工作性能、工作原理、控制要求作為密封油和控制油來進(jìn)行輸送。當(dāng)作為密封油和控制油的時(shí)候，潤(rùn)滑系統(tǒng)的部分操作指標(biāo)將會(huì)發(fā)生一定的轉(zhuǎn)變，如潤(rùn)滑油泵的出口壓力、潤(rùn)滑油總管道壓力等。通常來說，在目前的潤(rùn)滑系統(tǒng)中，主要的控制回路包含有：潤(rùn)滑油泵的出口壓力控制、潤(rùn)滑油泵的溫度控制、密封油的壓差控制、潤(rùn)滑油總管的壓力控制、潤(rùn)滑油泵的壓力控制等。

3.潤(rùn)滑系統(tǒng)的連鎖回路分析

在潤(rùn)滑系統(tǒng)中，主要的連鎖回路控制主要可以分為油壓過低保護(hù)控制、封油壓差聯(lián)鎖控制兩個(gè)方面進(jìn)行分析。

3.1油壓過低保護(hù)

潤(rùn)滑油作為轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備正常運(yùn)行的主要基礎(chǔ)，尤其是在往復(fù)式壓縮機(jī)組的運(yùn)行中，其轉(zhuǎn)子與定子之間是一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)且摩擦的過程。一旦潤(rùn)滑系統(tǒng)出現(xiàn)差異，極容易造成定子與轉(zhuǎn)子之間摩擦加劇，甚至是造成設(shè)備損毀現(xiàn)象。在這個(gè)時(shí)候，潤(rùn)滑油壓的控制就顯得格外重要，在控制中需要從造成軸頸與軸瓦的相對(duì)運(yùn)動(dòng)入手，兩零件在相對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生動(dòng)摩擦和熱量，如果相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩零件問沒有液體潤(rùn)滑，則兩零件的摩擦加劇、磨損加快，因摩擦產(chǎn)生的熱量增多，零件表面溫度升高，又使摩擦磨損情況進(jìn)一步惡化。當(dāng)潤(rùn)滑油油壓由于某種原因下降為正常油壓的40～50%時(shí)，為了保護(hù)軸承，壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)發(fā)出聯(lián)鎖保護(hù)訊號(hào)，使機(jī)組緊急停機(jī)。通常傳感部件采用三個(gè)壓力開關(guān)，進(jìn)行三取二油壓低低聯(lián)鎖保護(hù)。

3.2封油壓差聯(lián)鎖

旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸封是防止介質(zhì)通過固定殼體和旋轉(zhuǎn)軸間隙泄露的密封機(jī)構(gòu)。常見的軸封類型有：機(jī)械密封、氣體密封、油膜密封等，通常三種方式根據(jù)介質(zhì)性質(zhì)配合使用。油膜密封在軸的周圍氣體側(cè)和大氣側(cè)之間放入具有極小間隙的浮動(dòng)密封環(huán)，在兩個(gè)浮動(dòng)環(huán)的中間密封腔內(nèi)通入比氣體壓力稍高的壓力油，形成軸與環(huán)之間的油膜，一是阻止氣體泄露至機(jī)體外，二是將軸頸與浮環(huán)隔開，使軸頸與浮環(huán)間形成液體摩擦。

4.潤(rùn)滑系統(tǒng)輔助油泵啟動(dòng)的分析

潤(rùn)滑系統(tǒng)通常有主、輔兩臺(tái)油泵，兩臺(tái)油泵互為備用，即運(yùn)行的油泵是主油泵，停轉(zhuǎn)的油泵是輔助油泵。壓縮機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)潤(rùn)滑油由主油泵提供，當(dāng)主油泵發(fā)生故障或油系統(tǒng)出現(xiàn)故障，使?jié)櫥涂偣軌毫Φ陀谡毫Φ?0-80%時(shí)，控制系統(tǒng)發(fā)出輔助油泵啟動(dòng)信號(hào)，開啟輔助油泵為機(jī)組各潤(rùn)滑點(diǎn)提供適量的潤(rùn)滑油，以保證機(jī)組繼續(xù)運(yùn)行。

4.1潤(rùn)滑油輔助油泵邏輯圖

4.2潤(rùn)滑油輔助油泵啟動(dòng)取壓點(diǎn)的選擇對(duì)壓縮機(jī)組安全保護(hù)邏輯的影響

4.2.1潤(rùn)滑油輔助油泵啟動(dòng)取壓點(diǎn)的選擇

啟動(dòng)潤(rùn)滑油輔助油泵的壓力取壓點(diǎn)通常有兩種選擇。一種是取潤(rùn)滑油泵出口匯總管處的壓力，即潤(rùn)滑油泵出口壓力，這處的潤(rùn)滑油沒有經(jīng)過過濾器、控制閥等設(shè)備的降壓與分流，油壓是潤(rùn)滑系統(tǒng)中壓力最高的地方；另一種是取潤(rùn)滑油進(jìn)壓縮機(jī)入口總管處的壓力，這處的潤(rùn)滑油已經(jīng)過過濾器、控制閥等設(shè)備的降壓與分流，是維持機(jī)組正常潤(rùn)滑的壓力，也是控制壓縮機(jī)組聯(lián)鎖停車的壓力。

4.2.2潤(rùn)滑油輔助油泵啟動(dòng)取壓點(diǎn)的選擇對(duì)壓縮機(jī)組安全保護(hù)邏輯的影響

用潤(rùn)滑油泵出口匯總管處的壓力P1啟動(dòng)輔助油泵。正常工作時(shí)P1與主油泵出口壓力P2相等，壓力是2.5MPa，當(dāng)主油泵停止運(yùn)行時(shí)，P2會(huì)急速下降，當(dāng)降到2.0MPa時(shí)，壓力信號(hào)P1經(jīng)過聯(lián)鎖控制系統(tǒng)邏輯判斷后，送出輔助油泵啟動(dòng)信號(hào)去開啟輔助油泵。輔助油泵剛開啟時(shí)，由于主油泵出口壓力P2下降速度快于輔助油泵出（下轉(zhuǎn)第172頁）（上接第39頁）口壓力P3上升的速度，P1會(huì)繼續(xù)下降且低于2.0MPa，只有當(dāng)輔助油泵出口壓力P3大于主油泵出口壓力P2時(shí)，P1才會(huì)上升，當(dāng)主油泵出口壓力P2下降到0時(shí)，此時(shí)P1等于P3，壓縮機(jī)組所需潤(rùn)滑油完全由輔助油泵提供。從主油泵故障P1下降到P3恢復(fù)正常的整個(gè)過程中，潤(rùn)滑油進(jìn)壓縮機(jī)人口總管處的壓力P4有所下降，但因?yàn)闀r(shí)間短，未達(dá)到聯(lián)鎖值，聯(lián)鎖控制系統(tǒng)沒有發(fā)出聯(lián)鎖保護(hù)信號(hào)。為了防止這種輔助油泵已啟動(dòng)而繼續(xù)停機(jī)事件的發(fā)生，會(huì)在聯(lián)鎖保護(hù)邏輯中，三取二油壓聯(lián)鎖保護(hù)信號(hào)之后增加一個(gè)延時(shí)繼電器以判斷輔助油泵是否啟動(dòng)。延時(shí)繼電器的時(shí)間由實(shí)驗(yàn)所得。

5.結(jié)束語

各種壓縮機(jī)組的潤(rùn)滑系統(tǒng)的組成、控制、保護(hù)內(nèi)容大同小異，如都有輔助油泵啟動(dòng)、油壓低低聯(lián)鎖、潤(rùn)滑油溫控制、潤(rùn)滑油壓力控制等，但報(bào)警、停車指標(biāo)，因壓縮機(jī)組的工作性能、工藝的操作狀況、介質(zhì)的性質(zhì)各個(gè)不同，具體報(bào)警、聯(lián)鎖值需要根據(jù)壓縮機(jī)組實(shí)際工況而定。通過對(duì)壓縮機(jī)組輔助油泵啟動(dòng)的分析，我們可以得出用潤(rùn)滑油泵出口總管壓力啟動(dòng)輔助油泵更加及時(shí)有效可靠，能保證機(jī)組的安穩(wěn)運(yùn)行。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王書敏.離心式壓縮機(jī)技術(shù)問答.北京：中國(guó)石化出版社，1995：102-116，

[2]120*104噸/年重油催化裂化裝置軸流機(jī)氣壓機(jī)崗位操作法.蘭州：煉油化工總廠煉油一廠，1996.