丙烯腈空壓機(jī)控制油路二次油壓難建問(wèn)題的解決

高立國(guó)

（大慶煉化公司聚合物一廠丙烯腈車間，黑龍江 大慶 163411）

大慶煉化公司聚合物一廠丙烯腈車間擁有空氣壓縮機(jī)組一套，由NG32/25/0背壓式汽輪機(jī)和MCL-804-6離心式壓縮機(jī)構(gòu)成?？諝鈮嚎s機(jī)組主要是為裝置反應(yīng)提供0.2MPa、160℃的壓縮空氣。

空壓機(jī)組的潤(rùn)滑油控制系統(tǒng)由啟動(dòng)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)組成。啟動(dòng)系統(tǒng)由啟動(dòng)裝置和速關(guān)閥構(gòu)成，啟動(dòng)裝置借助速關(guān)油控制速關(guān)閥的開(kāi)關(guān)，同時(shí)限制放大器的輸出；轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)由Woodward調(diào)速器、放大器、油動(dòng)機(jī)和調(diào)節(jié)氣閥構(gòu)成，調(diào)速器把從汽輪機(jī)軸上測(cè)得轉(zhuǎn)速與設(shè)定轉(zhuǎn)速相對(duì)比，當(dāng)出現(xiàn)偏差時(shí)，調(diào)節(jié)器連桿動(dòng)作，將信息傳給放大器，于是產(chǎn)生了相應(yīng)的二次油，二次油控制油動(dòng)機(jī)動(dòng)作從而控制調(diào)節(jié)氣閥調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，直至與設(shè)定值相同。

圖1是潤(rùn)滑油控制系統(tǒng)的初始狀態(tài)圖，危及保安器10的滑閥處于y位，調(diào)速器設(shè)定在最低轉(zhuǎn)速位置min，整個(gè)系統(tǒng)與油箱r11相通，系統(tǒng)內(nèi)控制油壓力為零，速關(guān)閥活塞片2在彈簧作用下處在閥體的最左端，保證蒸汽線閥門(mén)完全關(guān)閉，同時(shí)油動(dòng)機(jī)活塞片12也在彈簧作用下上升至最上端，使蒸汽調(diào)節(jié)氣閥4完全關(guān)閉。

當(dāng)準(zhǔn)備啟機(jī)時(shí)，先將確認(rèn)調(diào)速器轉(zhuǎn)速給定值調(diào)整到最低轉(zhuǎn)速min位置，因?yàn)榇藭r(shí)實(shí)際轉(zhuǎn)速為0，比例杠桿6升到最高位置。此時(shí)要松開(kāi)啟動(dòng)手輪鎖母并逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，將滑閥1由a位置調(diào)節(jié)至e位置，通過(guò)比例杠桿6，將放大器滑套8提升到最高位置，油路開(kāi)度最大，使二次油油路r8—r3—r4內(nèi)的二次油壓P2維持為0MPa，二次油壓無(wú)法建立，此時(shí)調(diào)節(jié)氣閥4仍處于完全關(guān)閉狀態(tài)。關(guān)閉危及保安器10使得其滑閥從y位變?yōu)閤位，此時(shí)供油系統(tǒng)未投用，所以整個(gè)控制油路圖1 控制油路初始狀態(tài)內(nèi)的油壓仍未0。

啟動(dòng)供油系統(tǒng)后，0.8MPa的控制油從r1點(diǎn)進(jìn)入控制油系統(tǒng)，大部分油經(jīng)r5—r7油路進(jìn)入速關(guān)閥活塞3的右側(cè)腔體，推動(dòng)活塞3向左側(cè)移動(dòng)，其左側(cè)腔體油經(jīng)啟動(dòng)裝置1活塞上的回油孔回到油箱r11，隨著啟動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)至d位置時(shí)，活塞上的回油孔被封閉，活塞左側(cè)腔體內(nèi)的油經(jīng)油路r6回到油箱r11,r6—r5上的節(jié)流閥保證了活塞3和活塞片2的緩慢閉合；另一部分油經(jīng)節(jié)流閥9進(jìn)入二次油路，但是放大器滑套7和滑閥8之間的流道還處于最大位置，所以二次油回流量L2為最大值，二次油壓P2=0。

隨著啟動(dòng)裝置1手輪繼續(xù)調(diào)節(jié)，其滑閥進(jìn)入到c位置，控制油通過(guò)油路r5—r6進(jìn)入活塞3左腔體，并建立0.8MPa的速關(guān)油全油壓。此后，速關(guān)油推動(dòng)活塞3和活塞片2一起向右移動(dòng)，活塞3右側(cè)油經(jīng)r7—r13油路上節(jié)流閥回到油箱，當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到最右側(cè)終點(diǎn)位置時(shí)，速關(guān)閥完全開(kāi)啟。

此過(guò)程中放大器滑套7向下移動(dòng)，將放大器流道變小，但是仍不能滿足二次油壓的建立，二次油油壓P2仍為零。

將啟動(dòng)裝置手輪繼續(xù)下調(diào)，進(jìn)入狀態(tài)b位置，速關(guān)閥在左側(cè)油壓為0.8MPa，處于全開(kāi)。放大器滑套7向下移動(dòng)，使得放大器流道減小，油路r4—r3—r8內(nèi)的二次油壓逐漸升高至P2=0.15MPa時(shí)，抵消了油動(dòng)機(jī)滑閥11上彈簧的部分彈力，使滑閥11上移至h位置，控制油從r14—r9進(jìn)入油動(dòng)機(jī)活塞12上油腔，活塞下移，調(diào)節(jié)氣閥打開(kāi)，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子開(kāi)始充速。

當(dāng)油動(dòng)機(jī)活塞12下降到一定位置時(shí)，油動(dòng)機(jī)上的角形連桿給彈簧更大的作用力，油動(dòng)機(jī)滑閥下移至g位置，調(diào)節(jié)氣閥停止打開(kāi)。啟動(dòng)裝置手輪繼續(xù)向下調(diào)，進(jìn)入狀態(tài)a位置，放大器滑套7向下移動(dòng)，放大器流道繼續(xù)減小，油路r4—r3—r8內(nèi)的二次油壓P2維持在0.15~0.45MPa，放大器滑閥在二次油壓作用下克服了更多的油動(dòng)機(jī)滑閥11上彈簧的彈力，自動(dòng)調(diào)節(jié)尋找到一個(gè)平衡位置。此過(guò)程中油動(dòng)機(jī)滑閥11繼續(xù)上移至h位置，油動(dòng)機(jī)活塞繼續(xù)下移使調(diào)節(jié)氣閥開(kāi)度增大，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速增加，當(dāng)活塞12到達(dá)某一固定位置，油動(dòng)機(jī)滑閥11在彈簧作用力下回到g位置，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速停止增加，此時(shí)機(jī)組轉(zhuǎn)速為最低工作轉(zhuǎn)速4 400r/min。

當(dāng)想繼續(xù)提高轉(zhuǎn)速時(shí)，可將調(diào)速器旋鈕從min向max調(diào)節(jié)，此時(shí)調(diào)速器連桿5向上移動(dòng)，并通過(guò)比例杠桿6帶動(dòng)放大器滑套7向上移動(dòng)，放大器流道減小，二次油壓增大，克服更多的油動(dòng)機(jī)彈簧阻尼力，滑閥11移動(dòng)到h位置，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)氣閥開(kāi)度增大，達(dá)到提高轉(zhuǎn)速的目的。同時(shí)二次油壓平衡放大器滑閥下的彈簧阻力，使得放大器滑閥對(duì)滑套有個(gè)跟蹤動(dòng)作，直至平衡，滑閥11移回到g位置，調(diào)節(jié)氣閥停止打開(kāi)，轉(zhuǎn)速恒定在設(shè)定值。如想降轉(zhuǎn)速，則向min方向旋轉(zhuǎn)旋鈕，道理與上相反。

丙烯腈空壓機(jī)在2010年7月開(kāi)機(jī)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)二次油壓很難建立，即使啟動(dòng)機(jī)構(gòu)滑閥處于a位置時(shí)，仍不能建立，影響了正常的啟機(jī)。在反復(fù)操作了多次后才成功建立了二次油壓，完成啟機(jī)動(dòng)作。在其后的幾次啟機(jī)過(guò)程中都出現(xiàn)了此類問(wèn)題。

通過(guò)分析認(rèn)為二次油壓不能建立的原因如下。

(1)啟動(dòng)裝置滑閥1的移動(dòng)直接控制比例杠桿6和滑套7的動(dòng)作，如果在其連接處出現(xiàn)磨損，滑閥1的移動(dòng)將無(wú)法有效定位滑套7的位置，將影響二次油壓的建立。

(2)當(dāng)啟動(dòng)裝置滑閥1位于b位時(shí)，比例杠桿6應(yīng)將滑套7下移至固定位置，使得放大器滑套和滑閥間的油槽重疊部分達(dá)到固定值，可建立二次油壓，但是如果滑套7卡死在某一位置，二次油壓便不具備建立的條件。

(3)放大器滑閥和滑套之間間隙過(guò)大，存在漏油現(xiàn)象，導(dǎo)致二次油壓無(wú)法建立。

(4)放大器滑閥底部彈簧的彈性系數(shù)變小或斷裂，在二次油壓未達(dá)到0.15MPa時(shí)便自動(dòng)追蹤滑套，使油路卸壓，無(wú)法建立二次油壓。

(5)節(jié)流閥9出現(xiàn)堵塞，影響二次油的流量，造成二次油壓無(wú)法建立。

鑒于以上原因，2011年3月檢修中，對(duì)調(diào)速器進(jìn)行拆解，發(fā)現(xiàn)啟動(dòng)裝置滑閥1與比例杠桿鉸連，雖稍有輕微磨損，在對(duì)啟動(dòng)裝置解體檢查后發(fā)現(xiàn)放大器滑閥底部彈簧斷裂，不能對(duì)滑閥產(chǎn)生足夠阻力。更換新彈簧后，開(kāi)機(jī)時(shí)二次油壓建立平穩(wěn)，開(kāi)機(jī)一次成功。在隨后的2012年和2013年2次開(kāi)機(jī)過(guò)程中均未出現(xiàn)二次油壓建立困難的問(wèn)題。

[1]王紹艷，袁紹華.工業(yè)汽輪機(jī)技術(shù)問(wèn)答[M].化學(xué)工業(yè)出版社.

[2]黃樹(shù)紅.汽輪機(jī)原理[M].中國(guó)電力出版社.