淺談風(fēng)機(jī)防喘振閥氣路控制應(yīng)用與改進(jìn)
介紹了風(fēng)機(jī)防喘振閥氣路部分的組成和功能，對氣路設(shè)計應(yīng)用存在的問題進(jìn)行分析，同時提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。
喘振是風(fēng)機(jī)的固有特性，喘振會對軸流壓縮機(jī)造成比離心壓縮機(jī)更嚴(yán)重的危害。為了防止壓縮機(jī)進(jìn)入喘振工況，在機(jī)組自控系統(tǒng)中，專門設(shè)置了軸流壓縮機(jī)防喘振控制系統(tǒng)。防喘振閥為事故閥門，正常情況下為關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)風(fēng)機(jī)發(fā)生喘振工況時，逐漸開啟克服喘振。該文主要以八鋼AV90風(fēng)機(jī)防喘振閥為例，從防喘振閥門應(yīng)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(shè)計存在的問題并實(shí)施改進(jìn)方案及效果評價。
1、防喘振閥門的應(yīng)用原理
在防喘振控制系統(tǒng)中，防喘閥是最重要的一環(huán)。八鋼風(fēng)機(jī)配套的是美國FISHER公司的氣動調(diào)節(jié)蝶閥(氣關(guān)式)，此閥門除了具備調(diào)節(jié)功能以外，還具有快速打開應(yīng)用特性。機(jī)組正常運(yùn)行時防喘振閥門電磁閥得電，防喘閥接收4-20mA的模擬信號，控制閥門部分開啟或關(guān)閉，當(dāng)機(jī)組安全運(yùn)行信號或聯(lián)鎖停機(jī)信號時，電磁閥接收邏輯順控發(fā)出的數(shù)字量控制信號，防喘振閥在極短的時間內(nèi)快速打開，防止壓縮機(jī)組進(jìn)入喘振區(qū)域，避免了大型設(shè)備的損壞。
2、防喘振閥門的氣路元件組成
如圖1所示。
圖1 防喘振閥氣路圖
3、氣路控制原理
整個氣路的功能在正常情況下實(shí)現(xiàn)精確的閥位控制，快開慢關(guān);在緊急情況(失氣、失電)下快速打開閥門以保護(hù)風(fēng)機(jī)。
正常情況下，兩個電磁閥帶電，對三通電磁閥，1和2通;兩通電磁閥，1和2斷開。這時經(jīng)過過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(nèi)部彈簧，這樣在377內(nèi)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(dāng)控制信號(控制系統(tǒng)PLC輸出到DVC6020的4-20MA信號)增大時，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(zhí)行機(jī)構(gòu))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(zhí)行機(jī)構(gòu))下腔的壓力，活塞往下運(yùn)動，閥門開口度減小。反之，控制信號減小，定位器A口輸出減小，B口增大，這時由于有快排閥和氣路放大器2625的作用，活塞快速往上運(yùn)動，閥門實(shí)現(xiàn)快開。當(dāng)機(jī)組安全運(yùn)行信號或聯(lián)鎖停機(jī)信號時，電磁閥接收邏輯順控發(fā)出的數(shù)字量控制信號，防喘振閥在極短的時間內(nèi)快速打開。
當(dāng)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，377SUP口的壓力經(jīng)三通電磁閥3口卸掉，377在內(nèi)部彈簧的作用下，氣路發(fā)生轉(zhuǎn)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，由于這時儲氣罐的氣壓很高(等于減壓閥出口壓力)，使2625全開，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，閥門快速打開。
當(dāng)失氣時，由于有單向閥的存在，使得儲氣罐的壓縮空氣不致倒流。整個原理同失電一樣，只是使閥門快開的只有儲氣罐里的壓縮空氣。
4、防喘閥故障開啟的分析
分析閥門故障開啟的原因：(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(dāng)防喘閥小角度開啟放風(fēng)時，必然會造成放風(fēng)管道的振動，振動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，長期的振動會導(dǎo)致此接頭處的銅管斷裂，導(dǎo)致防喘閥故障開啟;(2)防喘閥的定位器安裝在閥門氣缸的下部，長期的管路共振對閥門定位器內(nèi)部元件及反饋桿都有一定程度的損壞，且此類故障不易被維修人員發(fā)現(xiàn)，對閥門的控制及調(diào)節(jié)精度產(chǎn)生的較大影響。
5、針對防喘閥故障的設(shè)計改進(jìn)
對防喘閥氣路控制部分改進(jìn)設(shè)計實(shí)施后，經(jīng)過在線調(diào)試和運(yùn)行效果評價，從根本上解決了防喘閥在放風(fēng)時管路振動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(yùn)行和快速調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)工況的需求。
