合成氨四大离心压缩机组蓄能器的改造及应用

1、合成氨四大离心压缩机组蓄能器的改造及应用论文导读:：大庆石化公司合成氨车间103-J主油泵突然故障跳车，辅油泵及时自启动，造成103-J控制油联锁动作，导致103J机组跳车。经过计算和试验，跳车的直接原因是主油泵跳车后辅油泵启动，但在辅油泵启动的过程中，103J合成气压缩机蓄能器不能保证足够的时间内控制油的压力高于0.45 MPa上。我们也对102J原料气压缩机和101J空气压缩机和105J氨气压缩机蓄能器能力进行试验和核算，也发现机组蓄能器能力缺乏。为了解决机组运行过程中存在的平安隐患，保证机组平安运行，决定对四大机组的3台蓄能器进行改造。将原来的预充气式改为直接接触式，并将能力增大，满足油

2、系统要求。论文关键词：蓄能器，改良，分析，措施1概述大庆石化公司化肥厂合成氨装置四大关键压缩机组，原料气压缩机102J、空气压缩机101J、氨气压缩机105J、合成气压缩机103J，其中101J和105J共用一套油系统，其余各用自己的油系统。由美国DELAVAL生产，2005年合成氨扩能改造对102J、103J内件进行了扩能改造，2021年将机组的机械调速器改为电子调速器。油系统运行了30多年，机组油系统的蓄能器期间发生了不少问题。以103J润滑油蓄能器为例，该蓄能器平时检查不易，蓄能器气囊有时碎裂而不知道，不能起到存储能量、消除油压波动的作用。2021年3月4日17：23，大庆石化公司合成氨

3、车间103-J主油泵跳车，辅油泵启动，造成103-J控制油联锁动作，导致103J机组跳车。经过计算和试验，跳车的直接原因是主油泵跳车后辅油泵启动，但在辅油泵启动的过程中，103J合成气压缩机蓄能器不能保证足够的时间内控制油的压力高于0.45 MPa上。我们也对102J原料气压缩机和101J空气压缩机和105J氨气压缩机蓄能器能力进行试验和核算，也发现机组蓄能器能力缺乏。为了解决机组运行过程中存在的平安隐患，保证机组平安运行，决定对四大机组的3台蓄能器进行改造。将原来的预充气式改为直接接触式，并将能力增大，满足油系统要求。2机组蓄能器的使用情况及存在的问题目前四大机组用的蓄能器是胶囊式蓄能器，工

4、作原理以波义耳定律PVn=K=常数为根底，通过压缩气体完成能量转化，使用时首先向蓄能器充入预定压力的气体。当系统压力超过蓄能器内部压力时，油液压缩气体，将油液中的压力转化为气体内能；当系统压力低于蓄能器内部压力时改良，蓄能器中的油在高压气体的作用下流向外部系统，释放能量。选择适当的充气压力是这种蓄能器的关键。如图，胶囊式蓄能器由铸造或锻造而成的压力罐、胶囊、气体入口阀和油入口阀组成论文提纲怎么写。胶囊惯性小，应用灵敏，适合用作消除油压波动。2021年3月4日17：23，103-J主油泵检修后开启不久约5分钟，已切换至主泵运行跳车，造成103-J控制油联锁动作，导致103J机组跳车。所以对蓄能器

5、进行核算。3月4日17：23分103J主油泵跳车，0.18S主油泵出口压力低联锁动作联锁值0.65 MPa，辅泵启动；0.54S后控制油压力低联锁动作联锁值0.45 MPa，机组跳车；1.2S后润滑油压力低联锁报警联锁值0.084 MPa，启动辅油泵辅油泵已经启动；2.02S后润滑油压力恢复到压力低联锁报警值以上；3.3S后控制油压力恢复到压力低联锁值以上。3蓄能器油量不够、反响时间缺乏原因分析3.1 103J蓄能器油量不够，反响时间缺乏的原因分析。机组跳车的直接原因是主油泵跳车后辅油泵启动，但在辅油泵启动的过程中，控制油压力仍然下降到达了跳车值0.35MPa后，机组跳车。油泵能力：Q663L

6、/min 11.05L/S油泵出口压力为：P出0.92 MPa正常时控制油压力为：P控0.7 MPa控制油跳车压力：P跳0.35 MPa蓄能器充气压力：P充0.6 MPa蓄能器壳体体积：V壳38.75L蓄压胶囊正常体积：V囊28.5L油泵出口蓄能器胶囊充气后的体积到达最大，与蓄能器壳体体积一致，那么充油后的体积：V充1P充xV壳P出25.27L油泵出口蓄能器胶囊跳车后的体积：V跳1P出xV充1P跳66.42L由于蓄能器壳体限制最大体积即为蓄能器壳体体积38.75L,那么补充到系统的油量：V补138.75-25.2713.48L控制油蓄能器胶囊充气后的体积到达最大，与蓄能器壳体体积一致，那么充油

7、后的体积：V充2P充xV壳P控33.21L油泵出口蓄能器胶囊跳车后的体积：V跳2P控xV充2P跳66.42L由于蓄能器壳体限制最大体积即为蓄能器壳体体积38.75L,那么补充到系统的油量：V补238.75-33.215.54L补充到系统中的总油量：V补总V补1V补219.02L那么保证油压不降低的时间为：tV补总Q1.72S3月6日主油泵运行正常后，停辅油泵，并投到自动状态备用，然后准备对辅油泵电机进行启动时间标定，将开关由自动状态打到手动状态启动辅油泵，同时计时，到达电机工作转速2950rpm，计时为4s；计时辅油泵出口压力从最低指示到达正常值1.0MPa，计时为2s。通过和实际的实验相结合

8、分析，可以充分认为目前的蓄能器能力缺乏，需要进行改造。101J大机组蓄能器，润滑油蓄能器充氮气0.6MPa，102J机组蓄能器充N20.6MPa，103J润滑油蓄能器充N20.6MPa，调速油蓄能器充N20.6MPa，密封油稳压器充氮压力3.4-4.2MPa。目前蓄能器存在内部密封胶垫不严漏油的问题，而且平时检查和检修时发现内部胶囊损坏的情况，平时不易检查，导致蓄能器失去在油压波动时，联锁动作，油压跟不上，导致停车。3.2 101J蓄能器油量不够的原因分析。机组跳车的原因是主油泵跳车后辅油泵启动，但在辅油泵启动的过程中，控制油压力仍然下降到达了辅油泵启动值0.56MPa后，机组跳车。油泵能力：

9、Q1400.45L/min 23.34L/S油泵出口压力为：P出1.04 MPa正常时控制油压力为：P控0.84 MPa控制油跳车压力：P跳0.56 MPa蓄能器充气压力：P充0.6 MPa蓄能器壳体体积：V壳38.75L蓄压胶囊正常体积：V囊28.5L油泵出口蓄能器胶囊充气后的体积到达最大，与蓄能器壳体体积一致，那么充油后的体积：V充1P充xV壳P出22.36L油泵出口蓄能器胶囊跳车后的体积：V跳1P出xV充1P跳41.52L由于蓄能器壳体限制最大体积即为蓄能器壳体体积38.75L,那么补充到系统的油量：V补138.75-22.3616.39L那么保证油压不降低的时间为：tV补1Q0.7S3

10、.3 102J蓄能器油量不够的原因分析。机组跳车的原因是主油泵跳车后辅油泵启动，但在辅油泵启动的过程中，控制油压力仍然下降到达了辅油泵启动值0.566MPa后，影响低压缸机组跳车。油泵能力：Q586.7L/min 9.78L/S油泵出口压力为：P出1.15 MPa正常时控制油压力为：P控0.88 MPa控制油跳车压力：P跳0.566MPa蓄能器充气压力：P充0.6 MPa蓄能器壳体体积：V壳38.75L蓄压胶囊正常体积：V囊28.5L油泵出口蓄能器胶囊充气后的体积到达最大，与蓄能器壳体体积一致，那么充油后的体积：V充1P充xV壳P出20.22L油泵出口蓄能器胶囊跳车后的体积：V跳1P出xV充1

11、P跳41.08L由于蓄能器壳体限制最大体积即为蓄能器壳体体积38.75L,那么补充到系统的油量：V补138.75-20.2218.53L那么保证油压不降低的时间为：tV补1Q1.89S4改良措施目前四大机组使用的蓄能器存在内部密封胶垫不严漏油的问题，而且平时检查和检修时发现内部胶囊损坏的情况，平时不易检查，导致蓄能器失去在油压波动时，联锁动作，油压跟不上，导致停车。而且能力缺乏。故对其改良。使用气液直接接触式蓄能器充入惰性气体论文提纲怎么写。优点是容量大、反响灵敏，运动局部惯性小，没有机械磨损。如下列图，平时检查方便。4.1 容积计算根据查引进大化肥装置【美、日型】离心压缩机资料汇编目录第一篇

12、美国型化工部化工机械研究院第一研究室编;，101J目前蓄能器所在的管线，流量正常280GPM=1059.8升/分，最大308GPM=1165.78升/分；101J油泵出口流量370GPM=1400.45升/分，主油泵出口压力整定值1.23MPa；102J目前蓄能器所在的管线,流量正常465.6升/分，最大560.2升/分，油泵出口流量586.7升/分；103J目前蓄能器所在的管线的数据没有查到，只有润滑油泵流量663 升/分，密封油泵流量88.5升/分。4.2 101J油泵出口压力9-11kg/cm2，最低控制油压力4.5 kg/cm2，备用泵启动压力8.8kg/cm2，需要的正常油量1059

13、.8升/分，原先的密封油量分掉一部份，现在改成干气密封，不需要了，现在需要的油量1000升/分，按照4秒的反响时间算，正常需要V=67升。充氮气压力P1 =0.8 P2 =3.6+1=4.6最低控制压力P2 =4.5+1=5.5备用泵启动压力P3 = 8.8+1=9.8氮气瓶体积V1=258升4.3 102J最低控制油压力4.5 kg/cm2，备用泵启动压力7.74kg/cm2，需要的正常油量465.6升/分，按照4秒的反响时间算改良，正常需要V=31.04升。充氮气压力P1 =0.8 P2 =3.6+1=4.6最低控制压力P2 =4.5+1=5.5备用泵启动压力P3 = 7.74+1=8.7

14、4氮气瓶体积V1=138升4.4 103J最低控制油压力4.5 kg/cm2，备用泵启动压力7.74kg/cm2，需要的正常油量663升/分，按照4秒的反响时间算，正常需要V=44.2升。充氮气压力P1 =0.8 P2 =3.6+1=4.6最低控制压力P2 =4.5+1=5.5备用泵启动压力P3 = 7.5+1=8.5氮气瓶体积V1=196升根据以上核算得出各蓄能器规格如下：101J/105J控制油蓄能器尺寸为：500 x1300102J控制油蓄能器尺寸为：426x1200103J控制油蓄能器尺寸为：500 x1300实际工艺操作参数：温度在38-50之间；密度0.87x103kg/m3； 正常操作压力1.2Mpa，最高2.0MPa。于2021年7月份检修期间安装就位，接口安在原蓄能器接头处，管线焊接用氩弧气体保护焊，经过酸洗和油洗，最终连入油系统。5结论及考前须知5.1 检修完毕后蓄能器的实验数据及情况102J蓄能器投用，先充氮气0.55MPa，蓄能器联锁投用，LV102控制阀关，充油液位到47%，现场液位62%，蓄能器压力上升到0.95MPa。试验过程：润滑油压联锁，LP油气压差联锁，主油泵低辅油泵联锁投用；主油泵打闸，辅油泵启动，主机没跳车，润滑油压力、油气压差，没有大的变化。氮气压力下降到0.8MPa，液位下降到37%，现场液位55%，双泵运行时，氮