螺杆压缩机保护系统的改进

1、螺杆压缩机保护系统的改进1.现有的保护系统该压缩机有着比较完善的自我保护系统：（1）超压保护：当压缩机油气分离罐的压力超过1.2Mpa时保护电路动作，控制压缩机停机。（2）超温保护：当压缩机的排气温度超过113摄氏度时保护电路动作，控制压缩机停机。在环境温度比较高时，若赶上下套管等压缩机负荷比较大的情况下可能会发生超温故障。温度过高会引起系统的恶性循环，当温度高于93摄氏度时，油的分解加速，产生的油泥聚集在油路上，影响冷却效果，结果排气温度越来越高，润滑油分解的越来越快。（3）过流保护：当压缩机的主电机电流超过47A或者冷却缩机的电流超过3.7A时，保护电路动作，压缩机停机。.使用中存在的问题

2、及分析我公司所用的电动钻机设备,由“寿力”牌固定式螺杆压缩机提供压缩气源。共有两部，正常是一用，一备；只有当下套管或者加重等特殊时候才是两部一起用。与之配套的空气干燥器安装于压缩机和储气瓶之间。在使用中我发现了四个问题：一是运转中的压缩机出现故障后保护电路会控制它自动停机，但是停机后不能发出声光报警，值班人员不能及时发现；二是控制两台压缩机卸载的压力开关都是机械式的，很难调到一致，倘若两台压缩机一起并网运行时，总是其中一台压缩机一直加载工作，另一台压缩机基本不加载，这样容易造成总是加载的那台压缩机出现超温保护。以上两种情况都会导致气源压力下降，造成大顿钻的严重事故;三是钻井公司目前基本上都没有

3、气压低报警装置，一旦气压过低而操作人员又没能及时的发现，会产生比较严重的后果；四是机房至钻台的气管线将近有100米长，虽然干燥器工作很好（机房气瓶里基本放不出水来），但是压缩机输出的比较热的气，经过较长的气管线冷却后会在钻台的气瓶里积存很多的水，而冬季气路有水可能造成气路阀件失灵，从而有可能造成刹车失灵的严重后果。所以有必要在钻台的气瓶加装一个自动放水的电磁阀。.改进过程针对以上问题，我们提出了自行研制固定式螺杆压缩机全自动控制装置的建议，得到了公司领导支持。在认真研究固定式螺杆压缩机操作手册和查阅大量的“机、电、气一体化”书籍后，经过反复设计、制作、调试，完成了固定式螺杆压缩机全自动控制装置

4、，基本将上述四个问题都给解决了。这台固定式螺杆压缩机全自动控制装置内部核心使用单片机进行控制，成本相当低廉。同时在硬件设计上（数字和模拟部分各自使用不同的接地层，在一点集中接地；对极易产生干扰脉冲的功率输出部分采用了光电耦合器进行隔离；信号采集部分采用了抗干扰的电流型传感器）和软件设计上（对数据处理部分采用了去极值平均滤波，保证了采集数据的可靠性；使用了内部的看门狗，保证万一程序进入死循环后的自复位功能）都采取了相应的抗干扰措施，保证了仪器的可靠稳定的工作。该仪器控制核心采用了宏晶科技的*412AD单片机，该单片机价格低廉（10元/片），抗干扰能力极强（轻松过2KV/4KV快速脉冲干扰），高速

5、（1个时钟/机器周期，增强型8051内核，速度比普通8051单片机快12倍），片内功能齐全（含有芯片内EEPROM，10位ADC转换器，硬件看门狗，高速SPI通信端口），I/O引脚驱动能力强（每个I/O口驱动能力均可达到20MA）。简化了硬件设计，提高了稳定性。该仪器的键盘/显示部分采用了南京沁恒电子的CH452L芯片，该芯片内置时钟振荡电路，可以动态驱动8位数码管或者64位LED,具有BCD译码、闪烁、移位、段位寻址、光柱译码等功能；同时还可以进行64键的键盘扫描；CH452通过可以级联的4线串行接口或者2线串行接口与单片机等交换数据；并且可以对单片机提供上电复位信号。该仪器预留了CC110

6、0无线数据传输接口，通过该接口可以将气压及报警信息以无线的方式进行远传至SCR房及司钻台，保证操作人员对各种信息的及时处理。其功能和特点：第一，操作灵活方便，通过键盘可以设定压缩机的“报警压力”、“并网压力”、“加载压力”和“卸载压力”等参数，并通过数码管显示气压值。完全省去了螺杆压缩机自带的压力开关。第二，当工作中的压缩机出现故障自动停车时，数码管立即显示故障信息，同时发出声光报警，此时倘若第二台压缩机没有启动，则立即自动启动第二台压缩机。第三，当一台压缩机工作气压低于设定的并网压力时，倘若此时自动并网功能是使能的，那么第二台压缩机会自行启动；当用气量减少，一台压缩机能够保证用气量时，第二台

7、压缩机在设定的时间内没有加载，系统会控制第二台压缩机自动停机（这和寿力压缩机自带的自动并网功能不同，因为当两台压缩机同时并运转时，系统会自动识别第一台压缩机为主机，而第二台压缩机为从机，主机和从机的卸载压力是相同的，可是主机的加载压力高于辅机，这样才保证了一旦一台压缩机能够供上气时停的是辅机而不是主机）。第四，当气压低于设定的报警压力时，能够发出声光报警信号，如果装有CC1100模块，报警信号还会传到SCR房或司钻台；并且系统能够自动检测传感器是否出现故障（传感器是系统的眼睛，一旦传感器出了故障而系统又检测不到的话，后果是相当严重的）；并且能够通过软件校正压力传感器的零位值。第五，含有“空气干燥器电脑控制仪”的全部功能，控制干燥器的各种参数通过键盘输入设定，非常易于操作。第六，此装置另外还设计安装了“气瓶冬季自动排放水”功能，可以根据不同的气温条件，用键盘输入放水电磁阀开关时间、间隔时间数据，实现气瓶自动排水。第七，对两台压缩机的运转时间和干燥器的运转时间，以及压缩机的加载时间能自动累加并存储，直观显示，便于设备按时保养。第八，能够实时的显示1#和2#压缩机的主电机电流值，从而加强对电机早期故障的判断处理。.经济效益和社会效益分析此项成果最直接的作用就是能避免因供气不足可能导致溜钻、