HydroCOM往复式压缩机气量无级调节和监控系统

HydroCOM往复式压缩机

气量无级调节和监控系统贺尔碧格(上海)有限公司气量调控的需求压缩机作为工业领域中的重要装置,在许多特定的领域中,都需要气量调节和灵活控制：后续流程需求变动，提供所需气量的要求前道工艺波动供气，维持稳定运行的要求节省能量金钱消耗，最佳经济运行的要求燃料气加注工艺流程气体输送04/02/20232HydroCOM气量无级调节系统传统气量调节方法

旁通回流调节

调节灵活，方便易行

运行经济性差

适用于偶尔调节或调节幅度小的场合

逐级气量调节

全程压开进气阀调节

阶梯形控制

潜在的连杆负荷和润滑问题

适用于粗调节04/02/20233HydroCOM气量无级调节系统传统气量调节方法M

驱动机转速调节

用于驱动机为内燃机或汽轮机的压

缩机或驱动电动机功率很小的压缩机对压缩机工作产生不良影响，如气阀、R&P、润滑、振动等

余隙腔调节

通常手动调节，也有用自动液压调节系统

调节速度较缓慢不适用于已有设备改造04/02/20234HydroCOM气量无级调节系统HydroCOM气量无级调节系统液压驱动、计算机控制的气阀仅压缩实际需要的气量最大限度的节约能源，投资回报快(0%)10%-100%范围无级可调高度集成的自动化系统

配合CCM软件可实现在线状态监控

HydraulicallyactuatedComputerizedcontrolledvalvesHydroCOM04/02/20235HydroCOM气量无级调节系统HydroCOM节约的金钱典型的旁通阀调节的应用:2000kW压缩机60%平均负载

按平均0.5元/度计算每小时通过旁通阀调节浪费的能源:

2000*0.85

*0.4=680kW

每年损失:5,400MWh100%60%40%旁通调节每年浪费的金钱约为:2,700,000

元04/02/20236HydroCOM气量无级调节系统HydroCOM的优点

HydroCOMM逐级调节转速调节余隙腔调节旁通调节最宽广的气量无级调控范围不同于转速和余隙腔调节

最高的控制动态特性不同于转速、余隙腔和旁通调节最高的流程稳定性不同于旁通和逐级调节最高的精确性不同于余隙腔和逐级调节最快的投资回报不同于转速调节，大于200kW的变频器十分昂贵还能够进行压缩机的状态监测04/02/20237HydroCOM气量无级调节系统HydroCOM的基本原理只对实际需要的气量进行压缩，余下的气体在压缩行程的开始阶段，回流到进气腔内在C–Cr,50的压缩过程中，进气阀维持开启状态能源的消耗=P-V图的面积

p排气p进气50%负荷时节省的能源pVADCBCr,50Dr,5004/02/20238HydroCOM气量无级调节系统HydroCOM的工作原理04/02/20239HydroCOM气量无级调节系统HydroCOM的构成单向阀电磁阀卸荷器进气阀液压油缸液压油站04/02/202310HydroCOM气量无级调节系统HydroCOM系统结构组成CIUBUSTDCFTIMHSS9800099000100000101000-40-30-20-10010203040SUNBURST:RECIP#1:DISCHARGETEMPERATUREDEVIATIONSOperatingHoursDEV:DISCHGASTEMP2(%)DEV:DISCHGASTEMP1(%)DEV:DISCHGASTEMP2(%)=3.08DEV:DISCHGASTEMP1(%)=-9.8OPERATINGHOURS:101157.2DATE:93/03/01TIME:14:00SEQUENCENUMBER:2-40-2002040CCM4...20mABinarysignalsCIU48VDCHU现场控制室DCS状态监测04/02/202311HydroCOM气量无级调节系统HydroCOM执行机构和进气阀执行机构卸荷杆卸荷器进气阀04/02/202312HydroCOM气量无级调节系统智能执行机构HA密封室

漏油出口漏气出口刮油环导向环密封环温度传感器阀室液压油入口电磁阀软接触缓冲器液压油出口活塞腔高压活塞电气室接线盒包含微处理器、电磁阀驱动、保险丝和通讯接口的电路板

卸荷杆04/02/202313HydroCOM气量无级调节系统HydroCOM中间接口单元（CIU）级接口模块（SIM）

总接口模块（GIM）内部电源（IPS）CIU是一个接口设备，它接收来自DCS或其它控制器的开关信号、HydroCOM激活“Enable”信号和“4-20mA”的模拟控制信号HOERBIGERGIM-4CIUonTDCEnableSimulationWarningErrorHSSPlowhydHOERBIGERSIM-4CodeScroll/ClearHOERBIGERSIM-4CodeScroll/ClearHOERBIGERSIM-4CodeScroll/ClearHOERBIGERIPS15V5VHOERBIGERHydroCOMCIU-4HOERBIGERGIM-4CIUonTDCEnableSimulationWarningErrorHSSPlowhydHOERBIGERGIM-4CIUonTDCEnableSimulationWarningErrorHSSPlowhydHOERBIGERSIM-4CodeScroll/ClearHOERBIGERSIM-4CodeScroll/ClearHOERBIGERSIM-4CodeScroll/ClearHOERBIGERSIM-4CodeScroll/ClearHOERBIGERSIM-4CodeScroll/ClearHOERBIGERSIM-4CodeScroll/ClearHOERBIGERIPS15V5VHOERBIGERIPS15V5VHOERBIGERHydroCOMHOERBIGERHydroCOMCIU-4RS232系统维护和调试用服务设备04/02/202314HydroCOM气量无级调节系统液压油站（HU）NG120NG63液压油站的特点：结构紧凑最大油压:200bar连续循环供油油位显示油温变送器油位开关油压变送器压力调节装置防爆设计04/02/202315HydroCOM气量无级调节系统防爆认证许多压缩机运行在有易燃易爆气体存在的环境中！证书:EU: ExII2GEExdeIIB+H2T4(ATEX)（中国适用EU标准）US-FM: AExd,eIIB+H2T4 Class1,Div.1,GroupB,C,D,T4CSA: Class1,Div.1,GroupA,B,C,D

HydroCOM的设计严格遵守有关的安全规定，并获得多个认证04/02/202316HydroCOM气量无级调节系统控制方案举例进气口排气口

PT

PT二级一级CIUSIM1CIUSIM2一级进气压力一级控制信号二级进气压力二级控制信号PI控制器比例缩放启动斜坡PI控制器比例缩放设置点设置点测量值0..100%0..100%4..20mA4..20mA进气压力控制启动斜坡优化控制的比例缩放模/数、数/模信号转换压缩机接口单元(CIU)装备HydroCOM的现场压缩机测量值集散控制系统(DCS)CIU现场04/02/202317HydroCOM气量无级调节系统压缩机状态监控(CCM)CCM可监控压缩机中最重要部件的状态!填料盒活塞环和支撑环

气阀活塞杆负载压缩机气量控制十字头/活塞联接气体处理流程04/02/202318HydroCOM气量无级调节系统HydroCOM的安装如果需要，贺尔碧格可对HydroCOM系统的安装提供如下技术支持和服务：气阀的安装液压管系的安装电缆的连接仪表柜的布置......04/02/202319HydroCOM气量无级调节系统

HydroCOM的特性控制特性最大限度的节省能源(0)10—100%无级可调快速而精确的控制很高的流程稳定性不产生气阀阀片跳动现象部分负荷时可降低连杆受力适合新压缩机配套以及已运行压缩机的改造监测特性可视化的图形监控故障趋势分析详细的报警清单使用标准Windows系统电脑简洁明了的软件可以实现远程控制使用Modbus接口可轻松与现存DCS系统的连接04/02/202320HydroCOM气量无级调节系统

HydroCOM的适用工况防爆证书美国(FM)ClassI,Div.1,Gr.B,C,D,T4ATExd,eIIB+H2T4ClassI,Div.1,Gr.A,B,C,D防爆证书加拿大

(CSA)120°C1200rpm是是PEEK,MT6/48所有气体，除O2+C2H2控制范围最高进气压力最高进气温度最高压缩机转速腐蚀性气体的适用性无油润滑工况的适用性理想的阀片（环）材料最多控制级数/进气阀数适用气体

防爆证书欧洲和中国（ATEX）ExII2GEExdeIIB+H2T4(0...)10...100%160bar04/02/202321HydroCOM气量无级调节系统HydroCOM–应用实列自1996起，越来越多的压缩机安装使用了贺尔碧格先进的HydroCOM气量无级调节系统图示为两台位于波兰的12列、单机功率达5000KW的压缩机04/02/202322HydroCOM气量无级调节系统应用实例—德国天然气输送装备了HydroCOM

的Halberstadt

压缩机ErdgasGommern,Salzwedel-BRD用户:

ErdgasGommern地点: Salzwedel,德国压缩机: HalberstadtSRM5506型式:5缸,1级,卧式,无油控制:进气压力控制运行：1997年8月正式投运04/02/202323HydroCOM气量无级调节系统应用实例—德国炼油企业“Einheitskompressor”,1952modelBASF-LudwigshafenPhoto:BASFAG特殊的气阀和系统设计，使其与50年代的压缩机技术相匹配带压阀罩的大尺寸进气阀Photo:BASFAG840mmPhoto:BASFAG04/02/202324HydroCOM气量无级调节系统应用实例—德国炼油企业用户:

BASFAktiengesellschaft地点:

Ludwigshafen,德国压缩机: “Einheitskompressor”1952model型式:

4(6)级,卧式,有油润滑控制:

一级排气压力控制运行：1999年3月完成调试，投入运行25barEinheitskompressor0barHydroCOM1ststagePV4321432104/02/202325HydroCOM气量无级调节系统应用实例—土耳其气体增压撬装压缩机-ArielCompressorJGJ/2

用户：ZorluEnerji地点:Bursa,土耳其压缩机:ArielJGJ/2型式:2缸,1级,卧式,无油润滑控制:排气压力控制04/02/202326HydroCOM气量无级调节系统应用实例—中国天津炼油厂用户：中石化天津分公司炼油厂压缩机：沈气4M5