淺談風(fēng)機防喘振閥氣路控制應用與改進(jìn)
介紹了風(fēng)機防喘振閥氣路部分的組成和功能，對氣路設計應用存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，同時(shí)提出相應的改進(jìn)措施。
喘振是風(fēng)機的固有特性，喘振會(huì )對軸流壓縮機造成比離心壓縮機更嚴重的危害。為了防止壓縮機進(jìn)入喘振工況，在機組自控系統中，專(zhuān)門(mén)設置了軸流壓縮機防喘振控制系統。防喘振閥為事故閥門(mén)，正常情況下為關(guān)閉狀態(tài)，當風(fēng)機發(fā)生喘振工況時(shí)，逐漸開(kāi)啟克服喘振。該文主要以八鋼AV90風(fēng)機防喘振閥為例，從防喘振閥門(mén)應用原理、氣路組成和元件功能進(jìn)行討論，分析前期發(fā)生的故障案例，找出原設計存在的問(wèn)題并實(shí)施改進(jìn)方案及效果評價(jià)。
1、防喘振閥門(mén)的應用原理
在防喘振控制系統中，防喘閥是最重要的一環(huán)。八鋼風(fēng)機配套的是美國FISHER公司的氣動(dòng)調節蝶閥(氣關(guān)式)，此閥門(mén)除了具備調節功能以外，還具有快速打開(kāi)應用特性。機組正常運行時(shí)防喘振閥門(mén)電磁閥得電，防喘閥接收4-20mA的模擬信號，控制閥門(mén)部分開(kāi)啟或關(guān)閉，當機組安全運行信號或聯(lián)鎖停機信號時(shí)，電磁閥接收邏輯順控發(fā)出的數字量控制信號，防喘振閥在極短的時(shí)間內快速打開(kāi)，防止壓縮機組進(jìn)入喘振區域，避免了大型設備的損壞。
2、防喘振閥門(mén)的氣路元件組成
如圖1所示。
圖1 防喘振閥氣路圖
3、氣路控制原理
整個(gè)氣路的功能在正常情況下實(shí)現精確的閥位控制，快開(kāi)慢關(guān);在緊急情況(失氣、失電)下快速打開(kāi)閥門(mén)以保護風(fēng)機。
正常情況下，兩個(gè)電磁閥帶電，對三通電磁閥，1和2通;兩通電磁閥，1和2斷開(kāi)。這時(shí)經(jīng)過(guò)過(guò)濾減壓后的空氣分成三路，一路經(jīng)單向閥到四通，然后到2625、儲氣罐、377的F口;一路經(jīng)三通電磁閥后，到377的SUP口，SUP口的氣壓壓縮377內部彈簧，這樣在377內部氣路中，A口和B口通，D口和E口通;另一路到DVC6020的SUP口，作為DVC的氣源。當控制信號(控制系統PLC輸出到DVC6020的4-20MA信號)增大時(shí)，定位器A口輸出增大，B口輸出減小;增大的A口氣壓經(jīng)377AB口、快排閥后作用在汽缸(1061執行機構)上腔;B口的氣壓經(jīng)377DE口作為氣路放大器2625的輸入信號，控制2625輸出到氣缸(1061執行機構)下腔的壓力，活塞往下運動(dòng)，閥門(mén)開(kāi)口度減小。反之，控制信號減小，定位器A口輸出減小，B口增大，這時(shí)由于有快排閥和氣路放大器2625的作用，活塞快速往上運動(dòng)，閥門(mén)實(shí)現快開(kāi)。當機組安全運行信號或聯(lián)鎖停機信號時(shí)，電磁閥接收邏輯順控發(fā)出的數字量控制信號，防喘振閥在極短的時(shí)間內快速打開(kāi)。
當電磁閥失電，對三通電磁閥，1和3通，兩通電磁閥1和2通;這時(shí)，377SUP口的壓力經(jīng)三通電磁閥3口卸掉，377在內部彈簧的作用下，氣路發(fā)生轉換，B口和C口通，E口和F口通;儲氣罐的氣加上氣源的氣經(jīng)377FE口后作為氣路放大器2625的控制信號，由于這時(shí)儲氣罐的氣壓很高(等于減壓閥出口壓力)，使2625全開(kāi)，儲氣罐里的氣和氣源的氣以最大流量經(jīng)2625進(jìn)入汽缸下腔，上腔的氣經(jīng)快排閥、兩通電磁閥快速排向大氣，閥門(mén)快速打開(kāi)。
當失氣時(shí)，由于有單向閥的存在，使得儲氣罐的壓縮空氣不致倒流。整個(gè)原理同失電一樣，只是使閥門(mén)快開(kāi)的只有儲氣罐里的壓縮空氣。
4、防喘閥故障開(kāi)啟的分析
分析閥門(mén)故障開(kāi)啟的原因：(1)由于氣源管路及控制元件的安裝方式較為集中，且控制元件依靠銅管作為連接支持;當防喘閥小角度開(kāi)啟放風(fēng)時(shí)，必然會(huì )造成放風(fēng)管道的振動(dòng)，振動(dòng)由閥體傳至氣源管路及控制元件，從而造成氣源銅管與控制元件接頭處扭力和摩擦，長(cháng)期的振動(dòng)會(huì )導致此接頭處的銅管斷裂，導致防喘閥故障開(kāi)啟;(2)防喘閥的定位器安裝在閥門(mén)氣缸的下部，長(cháng)期的管路共振對閥門(mén)定位器內部元件及反饋桿都有一定程度的損壞，且此類(lèi)故障不易被維修人員發(fā)現，對閥門(mén)的控制及調節精度產(chǎn)生的較大影響。
5、針對防喘閥故障的設計改進(jìn)
對防喘閥氣路控制部分改進(jìn)設計實(shí)施后，經(jīng)過(guò)在線(xiàn)調試和運行效果評價(jià)，從根本上解決了防喘閥在放風(fēng)時(shí)管路振動(dòng)對閥體氣路及控制元件的損壞，保證了防喘閥的安全可靠運行和快速調節風(fēng)機工況的需求。
