CNG加气站概述技术及操作

CNG加气站设备系统工作原理及技术CNG汽车站装备五大系统，了解加气站装备各系统的作用和关键技术所在，对优化加气站的设计建设，控制初始投资、降低运行成本和维修成本、安全、高效地管理加气站具有重要的意义。典型的CNG加气站的工艺流程简图，从图中我们可以大至了解到加气站工艺流程。CNG加气站的工艺流程图1、脱硫设备2、调压器(含进气过滤气)3、前处理设备4、进气缓冲罐5、压缩机6、后处理设备(备选择容器)7、顺序控制盘8、储气罐9、售气机注；前处理或后处理设备点选择。CNG加气站成套设备系统流程图加气站共有五大系统；天然气净化和干燥(含调压控制即；调压门站))天然气压缩天然气储存(储气罐)控制(自动保护、停机及顺序、充气等)CNG售气(即加气机)CNG要合理的而经济的建站，首先我们要了解加气站装备的各个系统的作用及其关键技术的所在，下面我们分别讲述五个系统装备的作用天然气的净化和干燥(含调压控制)系统：从地下开采的天然气由于含有水、烯烃、硫化氢的杂质，是不能直接用于汽车燃料的。美国协会NFPA关于压缩天然气CNG规定。水蒸气≤16mg/m³O2≤0.5%(体积面分比)[注]:当进入气瓶的气体的露点低于最高储存压力下的最低储存温度时，上述条件不适用。根据我国石油天然气行业标准<<汽车用压缩天然气>>(SY/7546-1996),满足CNG汽车用天然气的技术要求，见于表；质量指标试验方法≤高位发热量(MJ/M)硫化氢(H₂S)含量(MG/M³)GB/T11060.1总硫(以硫计)含量(MG/M³)GB/T11060.1二氧化碳(CO₂)含量(V/V)水露点低于最高操作压力下最低环境温度5℃车用天然气的主要净化措施1)脱硫、当天然气中含有的硫化氢过量时，会严重腐蚀高压气瓶。中硫化氢含量超过20mg/m³,硫化氢与金属铁发生氧化一还原反应，其反应方程式为：发生“氢脆现象”。脱硫分为化学法和物理法：化学法原来是利用Fe₃O₄与H₂S之间的不可逆的化学反应，即所需设备为加湿器、脱硫塔、脱硫剂。2)脱烃；通常表示天然气中可凝结烃含量大小是用烃露点，既在一定压力压下易液化气的重烃，使乙烷及重烷含量<3%,以防止发动机点火燃烧3)脱水天然气中含有水分，对天然气的燃烧尤其是用作车用燃料十分有害。根据国际公认的管道输气标准，在0℃,0.1Mpa压力下，天然气的湿度为112Vppm,相当于水露点为42.78℃,但是如果将管网气加压到25Mpa(也既是CNG压力),水露点上升为11.67℃。事实上，在管网气中，天然气的湿度比112Vppm要高，也就是说水露点远大于11.67℃,在20~30℃。此时如果直接用管网压缩后作为车用燃料，就将存在三个方面的危害；(1)生成水合物，造成管道、储气瓶嘴、充气嘴等的堵塞；温度小于一临界温度时(天然气水化合物的临界生成温度),液态的水就会与天然气分子生成一种固体物质——天然气水化合物。在CNG压缩时的压力25Mpa下，形成天然气水合物的温度为18.88℃。那么当水如果管网气真正能将湿度控制在112Vppm,应该说不会生成水合物。但是实际中天然气的湿度远大于112Vppm,水露点在20℃~30℃,在压缩在管线、钢瓶表面沉积，不仅降低了有效容积，阻碍了天然气的流(2)加速天然气中酸性气体对金属设备的腐蚀。属开裂。(3)当环境温度<0℃时，会出现结冰。由于实际管网气的水露点在20℃~30℃,也既是说，在充气站对天然气进行压缩的过程中，由于压力升高至25Mpa,就会有液态水析出，如果环境低于0℃(例如北方冬季)时，这些液态的水凝结成冰、造成属于物理吸附。当压缩气体与多孔的固体吸附剂相接触时，吸附质(被去除的物质碰到固体吸附剂的表面后被吸附，气体进入吸附塔后。吸附用(吸附状态见图)不断的通入气体。当吸附剂的吸附容量达到饱和时，有的有效吸附区后退了一步(吸附状态2图),这个持续吸附变化就好时，此时不再有新的吸附剂投入吸附(吸附状态3图),如果继续使用就会致使出口气体吸附质含量上升(露点上升、H₂S含量下降),因此，的再生温度为；硅胶150~200℃;活性氧化铝250~300℃;分子筛300~350℃,但对于天然气从安全性考虑，故将再生温度控制在效吸状态1效吸状态2效吸状态3有效吸附区变化示意图于每天充气少于10辆车的家用站等場合。对CNG加气站一般采用双塔水装置在CNG加气站工艺流程中的位置可分为低压，中压和高压脱水三种，见图。这三种方式都能从一定程度上达到CNG的脱水要求。但各有优缺点。表三种脱水塔方式的比较(对CNG而言)序号低压脱水中压脱水高压脱水1设备复杂程度、工艺难度低、简单较复杂复杂2设备外形尺寸大小(占地面积)大(约为中压的8倍)(约为高压的15倍)中小(约为中3设备组合形式分体(现场安装工作量大)整体撬装整体撬装(小型)4设备压力等级低压中压高压5脱水量16脱水效果可达低于-65℃低于-65℃低于-65℃7干燥剂用量比高压约多9倍效少少8可操作性容易比高压容易效难9制造工艺难易程度A.一类压力容器B.低压阀件C.配件容易解决A..二类压力容器B.阀件相对有定型产品C.配件易解决D.制造要稍低A.三类容器B高温高压阀件C密封件尚无定型产品D制造难度相对较大一次投资费用约为中压的1.5倍约为中压的2.0倍操作费用高中低维修费用低较低高用于再生的产品气比率0能耗(电热炉高(为高压的2.0倍)稍高(高压的2.5倍)小(注：上表所列数据基准为：压缩机入口压力为0.3Mpa,25Mpa压力下工艺质量，是比较好的脱水方案，从CNG加气站的工艺设计而言，也是比较理想的工艺流通程方案。(国外大多是采用高压干燥器。鉴于目等级不高。经过压缩后的天然气因压力升高和在冷却器中降温后发生水和烃经过液气分离的压缩天然气可能仍未达到CNG汽车使用的气质要求，所以在其后还要设置过滤器，干燥器和后过滤器，进一步对CNG进行净化和干燥。除了直接售气(CNG不进入加气的储气瓶而直接进入售气机给汽车充气)之外，为了保证从储气瓶中进入售气机的CNG质量，防止因为与售气机之间也应设置精密过滤器对CNG进行过滤。除此以外，净化和干燥系统必须在压缩机进气管线设置进气滤网以防止管道天然气中进气滤网进气滤网分离/过滤器液气分离器3.1.6天然气回收系统统。它最主要的作用是用于压缩机的卸载启动：压缩机停机后重要意义。内，保持压缩机的正常工作。所以，广义地讲，净化和干燥系统应是干燥器在工艺流程中不可缺少的位置。中压脱水，根据具体工艺流程来考虑设计。从系统配置上讲，上述配置是为了确保在压缩天然气、气质标准设计的。但考虑到管线天然气质量的高低不同，及压缩机种类的不同，以及加气站的经济性要求等等多种因素，也有一些加气站将液气分离器和干燥器作为可选择设备。但其原则是保证加气站售出气体达到质量标准，同时尽可能减少建站设施，降低建站成本和运行成本。双塔干燥器双塔干燥器调压进气滤网压缩机油气分离器储气罐3.2天然气压缩系统经过净化和干燥处理后的天然气即可进入压缩系统进行压缩(1)进气缓冲罐(有的机组以进气分离器代替缓冲罐):(2)压缩机主机：(3)润滑系统：(4)冷却系统：CNG压缩机有立式、对称平衡式(卧式)、角度式：又可分为L型、V加气站用压缩机的排气压力一般设计25Mpa。也有的稍高一些，达到27.8Mpa,进气压力范围很广，最小可为0.035Mpa,最大可达9Mpa。其排气量可根据不同加气站规模进行选择。小的如家用CNG站排气量可低至16m³/h大的快充站排气量可达2000m³/h。但应用最广的是排气量适中的压缩机，比如200~300m³/h。一般加气站设计为两台压缩机，采用一开一备方式。压缩机的排气温度经过冷却后一般要求在40℃以下。早期的CNG加气站用压缩机大多是从空气压缩机改进的。只是在密封结构等方面作了一些改进，所以进气压力较低，加上进气管线无法长期承受高压力的天然气。必须先降压。这样，除了由于降压系统本身的成本及相应的安装工作引起的投资增加外，压缩机的总压力比增大，也会增加能量消耗。现在大多数厂家都研制出了专门用于CNG加气站用的压缩机，其进气压力一般约在13.7Kpa～3.4Mpa范围内，最高可达9.0Mpa。大多数情况在0.4Mpa以下。对于目前来讲我们国家的标准母站都采用3.4Mpa。目前最主要的问题是：针对所处地区的天然气压力选择合适的压缩机，对于管线压力波动较大的情况。则在压缩机进气前设置一个压力调节装置，使其进气压力保持在某一范围内。压缩机的排气压力一般取25Mpa,这是目前最为合适的加气站。而加气站技术的发展趋势表明以25Mpa较为经济、可靠和安全。3.2.3润滑系统对加气站来说，压缩机的另一个重要技术性能指标是其气缸润滑方式。目前主要分两大类，即有油润滑和无油润滑。压缩机是一种作高速旋转运动和往复直线运动的机器，在运动部件之间必须进行良好的润滑才能保证机器的正常运行，以减少磨损延长使用寿命。压缩机润滑系统包括曲轴主轴承的润滑、曲轴连杆间的润滑、十字头的润滑、活塞与气缸之间的润滑等。所谓压缩机的有油润滑方式的划分，是指气缸与活塞间润滑，因为只有这部分润滑油才能被带入压缩介质里(如天然气)这样就给后面工序分离器带来一点负担。为了保证介质的洁净，还设计成无油润滑压缩CNG压缩机一般均采用强制润滑方式。使用润滑油泵将集油池中的润滑油强制输送到各润滑点，润滑油经循环油路进行过滤、冷却后返回集油池(有时是以曲轴箱代替),如此循环往复。强制润滑一般在各润滑点设置，可以保证润滑的可靠性。天然气压缩机润滑油的性能要求比空气压缩机润滑油高，这是因为天然气更容易与润滑油混合，以致将润滑油稀释，另外天然气中所含的少量杂质会加快润滑油的变质，所以要求天然气压缩机润滑油具有更好的性能：a)适当粘度及优良的粘温性能和低凝点特性：b)良好的抗氧化能力及分散能力：c)较强的油膜粘附性以及防锈抗腐性能力。对有油润滑的压缩机而言，在其排出的压缩气体中必然会携带一些润滑油油雾，从而导致以下问题：消耗价格昂贵的压缩机润滑油：对油路系统进行监控和加油维护，费时费力：气体中的油雾还会污染干燥剂，使之降低效率甚至失效：在汽车燃料供气系统中的机油可能使调压阀发生胶结：使发动机可能出现提前点火，影响发动机性能和寿命：压缩机冷却、分离出的油水混合物，将按含油废水进行处理。所以，对有油润滑的压缩机必须设置油气分离器。发展这一技术的主要难点在于活塞环材料的选择，保证活塞与气缸之间的自润滑性能和低磨损率是其中最为关键的因素。而且一般来说为了延长活塞环的使用寿命在保证其圆周方向上的磨损是均匀的，这就要求无油润滑压缩机尽量采用立式结构，但立式结构，的压缩机在惯性力和力矩的平衡性能方面又比其他结构形式的压缩机要差。如果这两方面的技术有所突破，CNG加气站用压缩机将向采用无油润滑迈进一大步。冷却系统的作用是为了保障天然气在最终排气压力下的温度不超对压缩气体的冷却一般有两种方式，即水冷和风冷。水冷的主要特点是冷却效果好，适用于较大热负荷和高压比的压缩机。但气缸要增加水套，结构复杂，而且在缺水干旱的地方不适宜。一般用于直立式和对称平衡式压缩机(即卧式)。风冷压缩机的气缸一般设置有散热翅片，排出的高温气体进入冷却器的散热管束后，风扇吹风进行冷却。比起水冷方式来讲，风冷压缩机的每级压比不能太高，因为过高的压比将导致排气温度过高，可能会造成冷却效果不好的后果。润滑油的冷却是保证润滑系统正常工作的必要措施，也可以象压缩气体的冷却一样采用风冷或水冷。CNG压缩机的润滑油冷却器一般与天然气的冷却器设计成整体式的，这样可以使机组结构紧凑、美观。冷却系统是压缩机的常规系统，技术发展比较成熟，对CNG压缩机而言，这一系统不是技术上的难点。无论是风冷还是水冷，从技术性能3.2.5其他压缩系统中还包括其它一些如排气调节阀，进气卸荷控制阀、安全阀、泄漏气体回收或放空装置等辅助部分，有的和加气站的性能相互联系：有的对机组起保护控制作用。在压缩机驱动机的选择上，遵循经济有效的原则。一般来说，大多采用电动机驱动。但对于天然气资源特别丰富的一些地区，也可以将电3.3天然气存储系统从压缩系统排出的压缩天然气经过进一步净化和干燥处理后，就可以直接供给天然气汽车使用。但是，如果采用直接方式售气的话，必将导致压缩机的频繁启动和停机，严重影响机组使用寿命：同时，可能使得充气时间过长，效率不高。因此，在加气站中应配置储气瓶组。压缩机工作时，首先向储气瓶组充气，当储气瓶组中的压力达到设定的最高压力后，压缩机自动停机：此时，若有汽车充气，则按顺序充气程序，首先使用的是储气瓶组中的压缩天然气：当储气瓶组中的天然气压力降到设定的最低压力时，压缩机会自动开机，向储气瓶组再次充气。加气站储气瓶组的设计储存压力表和压缩机排气压力表相同，为25Mpa。总的储气容积依加气站的不同规模和标准而不同，各个加气站设计容积也有差别。但其原则是保证加气站的高效和建站的经济性。储气瓶组是加气站压力容器组件，分为立放式和卧放式两种，是专作为CNG储存系统，气瓶组有单组式和多组式之分。单组式为容积较大的气瓶，如500L、1000L、1750L、的大型压力容器，钢瓶数量有三80L、(水容积)等，气瓶数量为80～200只。关于单组式和多组式的使用对比简述如下：1)地面储存一般为单组式气罐，(有三罐、六罐、九罐之分，根据加气站大小而定)适用于任何地面安装，气瓶制造按照ASME标准。气瓶壁厚比多组式的小气瓶壁厚39%左右。每个气瓶之间连接接头和阀门比多瓶式少(如三罐组则三个接头，气罐数少，接头少，输气直径大，的容积大，如三罐组合的3000L(水容积)单组式气罐，一般可相当于每只46L(水容积)的气瓶60只，没有定期检查和试验的强检要求。单组式多组式2)多组式气瓶组按加气站设计充气量的大小，一般由80～200只小接头多于单组式(相比而言，增加了管道泄漏的潜在可能性)。输气管直径较小(相比于单组式，充气时流动阻力较大),气瓶定期检查和试验周期的标准要求为5年。加气站储气系统可分为两类——大批储存和分级储存。两种储存方式之间的差异是向汽车充装压缩天然气的方式不同。大批储存可采用一个大型储气罐或一些较小的储气瓶(用管道连接起来)。加气时，所有气瓶中的压力下降速度相同。这种储气方式下气罐的高压气体利用率为20%,这样导致加气时间逐渐延长。由顺序控制盘进行充气和售气的自动控制，储存气体的利用率提到30%以上，有的达到58%。3.4控制系统作为加气站的五大组成系统之一，在工艺流程图上看不到加气站的但控制系统对于加气站的正常运行是非常重要的，它使加气站中的其余四个组成部分之间得到有机的联系，形成一个自动化程度高、功能控制系统就好象人的大脑，负责加气站各部分之间的协调运行，指挥着各部分的正常运行。没有设计完善、性能良好的控制系统，再先进的压缩系统、储气系统和售气系统和售气机也会”有劲使不上",从而导致整个加气站性能的降低甚至瘫痪。控制系统涉及面较广。从功能方面划分，我们可以将其概括为4个电源控制：压缩机运行控制：储气控制(优先/顺序系统):售气控制。机功率大多为132KW左右(母站电机功率为315KW),实际应用中的条件下工作。压力为25Mpa,按国家标准GBJ58-83和SYJ25-87(等效参照国际电工委IEC和API标准)所规定，根据各地所建加气站环境条件、设计具体情况，采用相应的防爆措施，电机及电气配套设施作相应的选择和考虑。的自动阀门组成，达到状态控制功能和故障控制功能的目的。a.自动启动控制自动启动、运行。b.自动停机控制自动停止运行。c.手动控制在其他情况下，需要时使用各自的手动按钮也可以完成压缩机的启动或停机控制。d.故障停机控制这是对压缩机的一种保护性控制。当发生下列情况之一时，为了保护压缩机不受严重损害，将会自动停机。I传动机构润滑油压力过低，油位过低：Ⅱ进气压力过低或过高：Ⅲ冷却水温度过高：IV任何一级的排气温度过高：V产生强烈振动(压缩机):VI天然气外泄浓度过高(适用于有罩房的机组)对压缩机的启动或控制是通过电源的接通或断开，压缩机进、排气管线上各种阀件的能通断等一系列控制过程的共同作用完成的。所以启动或停机控制又直接表现为对这些阀件的控制，及电源的通断控制。阀件的控制可以分为电磁阀控制、气动阀控制及手动阀控制三种。前两种用于自动控制，一般也可以进行手动控制：手动控制主要应用于紧急情况或停机检修时的控制。3.4.3储气控制(优先/顺序系统)通过优先/顺序控制装置实行对加气站的储气。该系统为机械自动程控装置。采用高精度的多级顺序阀组成对储气瓶组的程序控制充气，其主要技术参数如下：a.工作压力(Mpa)25b.顺序阀调节压力(Mpa)25c.调节阀调节压力(Mpa)20d.试验压力(Mpa)40e.工作流量(CNG)(m3/h)600~800别称为高端组、中端组、低端组，每组有一个或若干个储气瓶(根据所设计的容积及单个气瓶容积而定),其储气容积比一般为1:2:3。压缩机启动工作，达到一定压力后，按顺序阀对每一级(端)储气瓶加气首先对高端气瓶组充气，达到设定压力(22Mpa)后，停止对高端组充气；自动切换到中端组充气，达到中端组设定最高压力(22Mpa)时先用低压组气瓶的CNG,其次是中压组，最后是高压组。高、中、低压三组气瓶均设定了最低压力(20Mpa),气瓶中的压力降到设定的最低值时(20Mpa),压缩机不经过分级燃料贮气瓶，而直接给车辆充气(慢充)。加气完成后，压缩机将自动对储气瓶组进行充气补偿，直到达到3.4.4售气控制软件由四个部分组成，即；①系统自检程序；②单价设置程序；③开放、关闭、电磁阀及流量检测计量、计价；④显示输入程序。售气机与储气瓶组之间通过程序控制盘进行连接、控制、操作者只需取下加气枪接入汽车上的加气点，全部计量过程均由电子售气机自动完成。这一系统一般通过与加气站的储气相连，与压缩机组设备按标准控制系统还可以对整个加气站可能出现的故障进行自我诊断和显示，并对紧急情况作声光报警。使加气站向着全自动化的方向发展，从而降低运行费用，进一步提高加气站运行的可靠性。大多数的天然气加气站属于零售性质(经营型)、快充站尤其如此。所以售出的CNG在付款之前必须进行计量。售气系统由售气机和输气管售气机气路系统负责完成对售气过程的顺序控制和售气结束后自售气系统中最为重要的部件是质量流量计。质量流量计中目前发展较快和应用较广的是一种被称为科里奥利式质量流量计，它是通过测量科里奥利力的变化来反映质量流量大小的。所谓科里利力是指，处于匀角速度转动参照系中的运动体，对在转动参照系中的观察者看来，该物体除了要附加惯性离心力的作用外，还要附加另外一种惯性力的作用才能利用牛顿第二定律来描述物体的运动状态。气体入口阀门架猫H-2-4--K接口是否有泄露。A号吸附榕A号吸附榕B号吸附塔安全阙开启压力电炉氓度表n气体取样口原料气入口过滤器&口网生银度8f排气阀排污阳换热吸附流程分离器该产品利用分子筛的高效吸附特性，深度脱除天然气中水份，并清本装置由分子筛脱水塔、换热器、分离器、循环风机和加热电炉等部件组成，设备分干燥吸咐系统和闭式循环再生系统两大部分，安全阀1、操作简单，维修方便，使用安全可靠；3、采用外置电炉，闭式循环再生工艺，再生能耗低；4、风冷换热器，换热效率高，安装方便；5、分子筛不受压缩机油污染，使用寿命长。1、吸咐流程原料气→吸咐塔→过滤器→干燥气体至压缩机。2、再生流程循环风机→电炉→吸咐塔→换热器→分离器即加热完毕后，再将吸附塔吹冷至常温。五、使用(见图1)1、设备启动前的准备及操作注意事项(1)设备启用或长期停用后再使用时，应用天然气逐渐置换出(2)严禁用天然气通过设备吹扫脱水装置后面的管道；(3)再生过程中冷却风机启动后应当每半小时放一次分离中的水，装有排水阀的设备可自动排水。冬季北方地区再生加热时应接通电加热2、吸咐操作(1)用塔1吸咐：关闭阀2、4、5、6、7、8,逐渐开启阀1、3,湿气经塔1吸咐后经过滤器出撬装进天然气压缩机。(2)当吸附塔1的成品气水露点通过在线露点仪检查超标后就该用塔2吸咐：关闭阀1、2、3、4、6、8,逐渐开启阀5、7,湿气经塔2吸咐后经过滤器出撬装进天然气压缩机。(3)两组干燥塔的作用：当一组进行吸咐操作时，另一组进行再生，3、再生操作(1)再生塔1关闭阀1、2、3、4、6、8,将阀10打开，逐渐开启阀2,将塔1内的天然气放出至常压后关闭排污阀10,然后再全开启阀2、4,启动循环风机，当风机运转后，再接通电炉(风机与电炉的启动是互锁的),用阀9控制风机出口的风量，来控制电炉出口温度。即阀9开的大循环风机出口进入塔内的天然气越少，电炉出口表T-2温度就越高，反之，电炉出口表T-2温度就越低，表T-2温度应控制在250℃-280℃之间。表T-3上限设在37℃自动开启冷却风机，北方冬季再生时，换热器的出口下限温度控制在15℃左右，15℃自动关闭冷却风机，使冷却后的水不至于在换热器和管路内结冰。当温度达到表T-1设置的上至点230℃时，控制柜自动关闭电炉电源，循环风机和冷却风机继续运转进行强制冷却，当温度降关闭阀2、4,让塔自然冷却至40℃以下，即可投入吸咐。为防止操作失当表T-2温度降到150℃可手动关闭循环风机，然后自然冷却到常温(2)再生塔2关闭阀2、4、5、6、7、8,并逐渐开启阀6,将塔2内的天然气放出至常压后，又开启阀6、8,其余操作程序均与再生塔1相同。4、系统内其它装置说明系统内安全阀A—1是防止再生系统超压而设置的，设置压力为5、设备安装本设备安装无特殊要求，设备管线进出口方位见图2。DT-3500F/4.02、设计压力3、工作压力4、处理能力5、工作环境温度6、设计温度7、再生加热温度8、成品气常压露点9、原料气含水量≤500PPmv10、过滤器出口带精密过滤器11、设备压降12、吸附剂分子筛13、单塔吸附量≥10万方14、再生时间≤8小时15、再生方式外置电炉，闭式循环再生16、冷却方式风冷17、干燥塔数2台18、防爆等级19、防护等级20、电源要求21、电功率电炉23Kw罗茨风机4.0Kw冷却风机0.5Kw电加热带0.5Kw22、控制方式专用控制柜，手动切换，自动再生23、设备噪声≤70分贝24、防冻措施电热带、保温加热25、固定方式撬装船形底座无需固定26、设备重量27、外形尺寸七、电源及安装要求1、接线及安装电气接线见“脱水装置电气与控制原理图”(图3)。根据防爆要求，现场不设开关。装置上所有电气设备，均由设在配电室(非防爆区)的脱水撬专用配电控制屏供电。将电缆接入随机电控柜，电控柜与脱水装置用电缆和信号线分别相连。缆敷设必须符合防爆要求。2、控制屏的操作再生过程中配电控制屏具体操作如下：(1)首次使用时须检查电压的高低，工作电压最好不超过407伏，高于此电压电炉容易烧坏。再检查安装接线和配电屏的接地线，确保无(2)用兆欧表检查电炉的对地绝缘，绝缘应在3兆欧以上。(3)全开旁通阀9,按QA₁按纽，启动循环风机检查循环风机的转动方向是否与护罩上的箭头指示方向相同。(4)在循环风机开启的状态下，按QA₃按纽，短暂的启动电炉，长不超过1分钟，通过电控柜上的电流表检查三相电流是否一致，如果相差较大，就说明有一组电炉有问题，应该检查。按纽，启动冷却风机，检查冷却风机的转动方向是否与指示方向一致。(6)在循环风机和电炉都关闭的状态下，调动温度表T-3的上点与动点接触，检查冷却风机是否能自动启动，再调动下点与动点接触，检查冷却风机是否能自动停止。若都不能自动起停，应该分别检查接线和(7)在循环风机启动状态下，关闭电炉的空气开关，按QA₃按纽，启动电炉，此后调动T-1温度表的上点与动点接触，检查电炉是否能自动停止，否则，检查表的接线和电控柜。3、须注意的几点(1)在电炉加热过程中，可根据需要手动按TA₃停止电炉加热，控制电炉温升；(2)装置在设计中不允许在不启动循环风机时启动电炉。八、故障判断1、控制柜上的电流表可以用来判断用电器的使用情况，即当电流表显示不正常时，说明电炉或风机出现故障，应及时停车检修；2、循环风机启动不起来，可能是再生工艺管道内有不畅通的因素；九、设备保养1、经常保持设备的清洁卫生，发现有松动的螺栓要及时紧固；2、设备在使用两年后应检查分子筛的状况，发现分子筛粉化或油污染时应及时更换以免影响脱水效果；3、循环风机的保养见《风机使用说明书》。机械部分使用说明书D-1.55/34-250型天然气压缩机第一章压缩机注意：压缩机属大型往复运转设备，由于输送的介质属于易燃易爆1.1概述D-1.55/34-250型天然气压缩机按照JB/T10298-2001《汽车加气站的天然气进入压缩机，经压缩增压送入储气系统供天然气汽车加气。气缸为双作用。二级气缸采用盖侧单作用，隔爆型异步电机通过刚性联轴器与曲轴相连，活塞通过活塞杆、十字头、连杆与曲轴曲拐相连。当电动机带动曲轴回转时，活塞在气缸中作往复直线运动，实现对气体压压缩机工作时，将来自管网系统3.4MPa(表压)的天然气经吸气阀进入各级气缸，经排气阀排出后进入冷却器，气体压力升至25MPa(表压),经分离器分离后去储气系统。压缩机设有安全保护装置和控制测量仪表，现场电仪设备均为隔爆b.吸入压力3.4MPaGc.排气压力25.MPaGd.吸入温度≤25℃e.活塞行程120mmj.压缩机转速740rpmk.冷却水耗量25m³/hm.旋转方向逆时针n.电动机功率o.电动机转速1.3机构简述1.3.1机身整体箱式带十字头滑道结构，两端设有两个滑动轴承座支撑曲轴，机身十字头滑道两端部设有安装刮油器的法兰。机身前部设有油位温度计，以观察油池内储油量和温度，并配有放油丝堵以排出废旧润滑油。机身前后有装卸孔，方便装卸十字头、十字头销、连杆，拧紧连杆螺栓，装卸孔用盖板盖严。机身用8个螺钉固定在机架上，机架靠地脚螺栓固定在基础上。1.3.2曲轴曲轴的两曲拐按180°分布，两端主轴颈作为支撑点，并用机身上的盖板固定曲轴的轴向移动，飞轮(联轴器)安装在曲轴的右端以传递动力。传递方式采用刚性联轴器驱动。曲轴主轴承、连杆大头轴承、小头轴承和十字头滑道均采用压力油润滑，从曲轴端部油孔注入压力油润滑。为了防止机油沿曲轴外流，两端轴承座设有回油孔。主齿轮油泵于曲轴的左端，用销轴传动。1.3.3连杆连杆由连杆体及连杆盖组成，连杆大头有巴氏合金的对开轴承，用连螺栓及螺母固定在连杆体上，连杆小头内压入青铜轴套，内有润滑油槽，润滑油通过十字头销油孔流入油槽中，润滑连杆小头轴套和十字头销。杆螺栓的伸长量，该值为0.22~0.25mm,或扳手扭力矩350Nm。开口销使用一次后应更换，严禁重复使用。1.3.4十字头用螺纹连接。孔供给润滑油。同时润滑连杆小头轴套。装配推荐控制值0.08~0.010mm,装配时请注意检测该间隙值。1.3.5活塞体结构。环装入活塞体后，相邻活塞环缺口应互相错开角度，同时保证合适的间隙，以保证活塞环的密封性能。1.3.6气缸Cylinder各级气缸由气缸体及气缸盖组成，缸体内镶有特殊材料的耐磨缸和排气阀的气道隔开，使气缸得到冷却。气缸轴侧和盖侧分别径向布置吸气阀和排气阀。气缸体采用优质碳素钢制造，并设置干式耐磨合金铸铁缸套，气缸注意：气缸是压缩机的核心，是组成压缩容积的关键部件，活塞装入气缸后应检查在缸内的止点间隙。填料装在气缸端部，填料采用水冷结构，填料密封环为优质碳纤维增强聚四氟乙稀(CFRP)塑料环，阻流环为有良好润滑铜合金材质。刮油器装在机身十字头滑道处。刮油器的作用是防止润滑油沿活塞杆带入气缸，同时阻止填料泄漏的气体进入机身内，污染润滑油。气阀采用网状气阀，由阀片、阀座、升程限制器、弹簧和螺钉螺弹簧片采用17-7PH优质不锈钢压制。气阀为主要易损件，压缩机运行时应随时注意监控，一旦气阀损坏，应及时更换，以免影响气量及级间压力，确保设备正常、安全运行。主齿轮油泵安装在曲轴端部，油泵出油口设有压力安全阀，可以调整润滑油压。同时设置有单独电驱动辅助齿轮泵为压力润滑系统提供润滑油备份。冷却器采用卧式管壳式换热器，采用不锈钢换热管，气走管程，水走壳程换热方式。在压缩机进出口设置有重力和离心分离器，分离介质中冷凝水，同时在分离器出口配置过滤器滤除气体中杂质和润滑油，保持气体的洁净。当气体品质下降时注意更换过滤芯。全阀阀座上，安全阀的开启压力可用弹簧座调节。各级安全阀的开启压力如下：IⅡ开启压力注：开启压力调定后应定期调校，其余时间不得随意调及调整。1.3.13管路及气量调节系统机自动停机时卸荷。行排放。2压缩机的安装际经验的维修人员在熟读制造厂提供的产品图样和说明书以后，才可以进行压缩机的装拆工作。装拆的一般性原则：装拆零件除更换者外一律要做到恢复原位保持原有方位和精度，即使可以互换的零件也同样如此要求。分瓣的另件不能错乱、互相对号的部位保持原有的对号。2.1运输压缩机整体运输至少需要起重能力为15吨的起重机。吊装压缩机用绳索规格必须符合机器重量要求，并检查其可靠性，绳索与机器间必须采用软物衬垫，以防止绳索滑动。该机主机为整体撬装，在用户安装时，将主机就位于基础，找正精平紧固即可。本节叙述设备的安装程序及其要求，目的在于阐述设备结构以及设备的安装、调整、拆卸过程，便于用户在以后的大修装拆过程中，按此规定复原设备。2.2.1准备工作将曲轴、连杆、十字头机构零件上的防锈油用汽油或煤油清洗干净，各零件的油孔必须彻底清洗和吹除。零部件的安装按照压缩机总装配图和组件装配图顺序进行安装，打有钢印号码的零件必须按序号组装。2.2.2机架的安装基础混凝土完全固结后，机架方能在基础上就位，基础顶面与机架底部之间保留50mm空隙。凡需最后填充水泥砂浆的基础表面应修平，但应保持粗糙，以确保砂浆更有效地与基础结合。斜垫铁及平垫铁各一组，规格为70×70×20mm,也可放置一组可调垫铁(用户自行购置)。地脚螺栓穿在地脚螺钉两侧放好调整垫铁，校正机器水平度(水平度不超过0.05‰)后在预留螺孔内灌入水泥砂浆，待干固后拧紧螺栓，机架与基础空隙内灌入水泥沙浆，干固后方可投入使用。基础施工应符合在地脚螺栓预留孔灌入水泥砂浆100～150mm高，再灌入密实的干沙至二次灌浆层下150mm左右，上部灌水泥砂浆至基础平面。机架底面距基础面保持50mm空间，以灌入高标号水泥砂浆。待砂浆半干后，达到规定强度的75%时，再拧紧地脚螺栓。利用斜铁调整机身的水平度。所有螺母拧紧后机器的水平完全符合规定值。测量水平时，水平仪测得读数后，再将水平仪调转180°,在此位置再测量一次，两次读数均应在规定范围内。两次读数的平均值为测量值。地财螺栓地财螺栓架定好中心麻点焊形村热衬板作形衬坐州板2安装完毕将调整垫铁焊死，然后在机身与基础间50mm间隙内灌入标号较高的水泥灰浆，保持底面、垫铁与水泥灰浆完全贴合，不留空基础施工应符合有关土建工程规范。垫铁安装及尺寸见附图1,钢制垫铁用户自备2.2.3曲轴的安装涂色法检查曲轴轴颈与各轴承的配合情况，接触面积不少于70%。将曲轴装于机身内，轴向定位靠机身端盖固定，其轴向间隙应为0.5～1毫米，轴承与曲柄销的径向间隙0.1~0.2mm。2.2.4连杆的安装的接触面积不少于70%。检查连杆小头衬套与十字头销的配合情况，衬套与十字头销的接触面积不少于70%,径向间隙0.06～0.13毫米。小头衬套两端与十字头体的轴向2.2～2.3毫米。销的径向间隙，间隙可用压金属丝法测得，其间隙应在0.10～0.18毫米内。2.2.5十字头的安装十字头应清洁无锈蚀，检查十字头与机身导轨的间隙应在0.17~0.27毫米。装入十字头销，并用弹簧挡圈固定。通过机身窗口将活2.2.6气缸的安装气缸体仔细清除油脂(如有油脂类防腐剂时，用碱液清洗后用四氯化碳彻底清洗去除油脂),清洗冷却水进出口通道。安装好气缸底2.2.7活塞和填料的安装拆开活塞仔细清除油脂(如有油脂类防腐剂时，用碱液清洗后用四将活塞分别放入各级气缸内(活塞杆端部拧上填料保护套以便活塞杆顺利穿过填料和刮油器)。活塞杆拧入十字头螺孔，通过气缸上的气阀孔，测量活塞在上、下止点间隙，其数值按下表规定。活塞环侧隙必须保证，否则活塞环使用寿命会大大缩短。气缸止点间隙调整好后用螺母锁紧活塞杆和十字头。项目ItemI级气缸Ⅱ级气缸活塞环与环槽侧向间隙mm支承环与环槽侧向间隙mm0.8～1.2活塞轴侧止点间隙mm2.0±0.5活塞盖侧止点间隙mm2.5±0.52.5±0.5填料的正确安装非常重要，应在活塞放入气缸前将填料固定于气缸上，将连接螺栓拧紧。填料密封环安装时不得将密封环的顺序装2.2.8循环油管路的安装安装时应注意连接处的密封性，密封不好会引起漏油，致使油压下降使摩擦表面发生过热而加速磨损。每根油管在安装前要用煤油洗净并吹除通畅。2.2.9辅机和管路的安装分离器、冷却器等辅机安装及机组内在部管道已在制造厂内完成，用户仅需连接机组的外部管道。该机仪表管路的电缆部分为现场安装，用户参照该机仪表管路图，连接主机及操作台、电控柜。2.2.10电动机的安装电机安装遵循电机制造厂安装要求，将电机就位在机座上，通过连轴器与压缩机的曲轴连接(电机轴与压缩机曲轴同轴度小于0.1mm),飞轮用防护罩罩住。3压缩机试转、吹洗和负荷试验在试运转前应准备好空白的记录表格，每一工作与情况均需记录。压缩机安装在基础上后，需要用空气为介质进行试运转，吹洗及负荷试验。电机机启动前应用手将飞轮旋转2~3转。3.1无负荷试车试车时不安装各级进、排气阀，并在试转前压缩机安装完毕，应将机身内油池、气缸的气道部位清洗干净，将过滤后68(夏季)、46(冬季)抗磨液压油(GB11118.1-1994)或DAA68(夏季)、DAA46(冬季)空气压缩机油，注入清洁的机身油池内。油面必须保持在油面计的2/3高度，不得低于1/3高度。开启冷却水进水阀门，调节好冷却水量。检查各紧固件，如螺钉、开口销、十字头连接螺母等是否已紧固。3.1.1第一期试转先启动注油器电机、和辅助油泵电机，油压正常后，点动主电动机，并立即停机检查压缩机曲轴旋转方向是否正确，各部位有无障碍，再启动电动机，当压缩机转速达到额定转速五分钟后，即停车检查运转时有运转时润滑油是否进入每一处润滑点。℃,活塞杆摩擦表面温度不得超过80℃。如温度过高则可能是下列原因造成。C.在消除故障后，才能进行下一步试运转。3.1.2第二期试转经多次启动检查无问题后，压缩机可进行连续运转30分钟，停车检查各摩擦表面的温度，不得超过3.1.1条的规定。消除故障后进入下一步试转。3.1.3第三期试转启动压缩机连续运转4小时后，停车检查摩擦表面的温度，不得超过上述3.1.1条的规定。然后进行以下各项实验。3.2吹洗管道(或另外接管)进行吹扫，管道吹扫不作时间规定，以吹扫干净为度，吹扫过程中须注意以下几点：以利于气流将其吹走。扫，吹扫合格后将其全部复位，然后将各级气缸吸气口与管道接通。管道及附属设备吹扫前，应结合现场条件编制吹扫方案，报主管部门批准后实施。3.3.1负荷试验(空气)准备阶段将去系统的主阀关闭，开启放空阀(分离器排污阀)。启动压缩机运转10～15分钟后检查：润滑油供给是否正常，油压表指示的油压应大于0.35MPa。气阀工作是否正常，进气阀压盖有否异常发热现象。曲轴连杆机构有无冲击声。填料有无漏气现象。冷却水供给是否正常。3.3.2逐渐升压阶段a.逐渐关闭放空阀门，将末级排气压力增高到0.2MPa,在此压力下工作两小时，检查情况同3.3.1条。b.逐渐关闭放空阀门，将末级排气压力增高到0.7~0.8MPa,在此压力下工作两小时，检查情况同3.3.1条。IⅡ吸气压力MPa0排气压力MPa吸气温度℃排气温度℃d.此外还应注意进入压缩机的冷却水温度不得超过32℃。自冷却器排出的冷却水温度不超过40℃。e.停车后检查各运转部位摩擦面温度不超过3.1.1条的规定。f.各部分检查满意后，将末级压力保持在0.7~0.8MPa负荷下进行8小时连续试车。每隔半小时记录一次，将试车结果记入记录本内。3.3.3收尾工作a.结束压缩机试验停车后，检查各紧固件，如螺母，开口销等的紧固情况。应消除所有发现的问题。b.放尽机身油池内润滑油，用煤油清洗内腔及滤油器，调换新的洁净的润滑油。c.在完成以上各项工作后，压缩机的试验完毕，可转入正式使用。注：当有中压空气气源时，建议做排气压力25MPa额定空气负荷试验。3.3.4正式运转先用惰性气体(如氮气)进行压缩机系统置换，再用介质气进行置换，开启进气总阀，关闭放空阀门，打开排气阀门，启动压缩机投入正式使用。4压缩机使用期间注意事项4.1操作人员的职责Operator'sduty压缩机运行期间定时检查各级进、排气压力和温度，并做好记录。压力和温度应符合下表的规定(表中排气压力允许±3%波动)。IⅡ吸气压力MPa排气压力MPa注意检查运动部位摩擦表面的温度不超过3.3.1条的规定，调节冷却水量.机身油池内油面要保持足够高度，不足时加添。保持压缩机厂房与机器的清洁。按规定时间作好压缩机工作情况记录。4.2开车前的准备工作动压缩机数转，检查活塞止点间隙并验证装配工作的正确性及无外检查机身油池内的油面高度。检查齿轮油泵管路上滤油器，如已污垢应重新清洗洁净。开启冷却水阀门。a)如压缩机经检查修理后初次开车或长期停车后重新开车，除需注意上述各条外，必须进行下列各项工作。③清洗进气管路。④检查活塞上下死点间隙。⑤检查进、排气阀的密封性能。⑥进行试运转。4.3正常停车压缩机正常停车(手动)时要遵守下列规则。①首先打开放空阀(各级排污阀和回路阀),关闭排气管路上②关闭电动机。.门将冷却水系统中的水放尽。4.4紧急停车当发生紧急情况需要立即停车时，可用控制柜紧急停车按钮停车，停车后，再按正常停车步骤操作。压缩机必须保持清洁，按照管理规则进行工作，并遵守检修期限。停车检修时，在关闭压缩机进出阀门后，必须完全释放压缩机内的气体压力，才可以进行拆卸气缸和气管路上零部件工作。避免有压气体膨胀，弹出零件伤及人身安全。行注意事项：●主轴承座及轴瓦、连杆大头盖及轴瓦都是配对加工的，不允许互换，连杆螺栓和螺母都必须按出厂标记配对安装。●填料的三瓣密封环，对开式挡环以及刮油环等都是按付组合加工的，各付间不具互换性，同一付中各瓣应按印记组装，不得弄混。●装活塞环时，同一环槽内的两活塞环切口在圆周上应错开180°相邻环槽的活塞环切口在圆周上也应错开一定的角度。●设备上的安全阀应垂直安装，切不可倾斜、倒置安装。●机组运抵用户后，应存放于不致受潮，有遮盖的场所，若存放时间较长则应定期(周期不超过去12个月)检查，必要时应重新涂油封存，确保在保证期内无损坏与锈蚀现象发生。后表为试运转及初期正常工作阶段之检查间隔期，使用厂在了解及熟悉本机性能后，可适当延长检查间隔期：检修项目及周期表(参考)○初期◎正常后检修(查)部位检修内容检(查)周期(h)0要求拆装气阀气阀组件灵活O◎O◎O◎阀弹簧磨损及永久变形O◎气缸◎要求拆装◎活塞活塞环O◎要求拆装活塞杆外径◎填料密封环O要求拆装流环O◎刮油器刮油环O◎要求拆装十字头O要求拆装十字头销O轴承主轴承磨损及间隙O◎要求拆装连杆大头瓦磨损及间隙O◎连杆小头套磨损及间隙O◎曲轴销磨损及间隙O循环油系统机身油池清洗、换油O◎要求拆装主辅油泵检查性能O滤油器清洗O气水管路系统各种阀门启闭及泄漏O经常检查管道各密封处泄漏O气缸水套清洗O控制各种仪表校对准确度O◎经常检查系统各种开关灵敏度O6制造厂保证本机满负荷连续运转48小时后，办理验收手续。在用户遵守说明书所规定的条件下，制造厂发货之日起18个月内，保用期(不包括易损零件)为一年，在保用期内，产品却因设计和制造不良而损坏或不能正常工作时，制造负责及时修理和更换。气阀故障：压缩机气阀工作不正常(阀片、弹簧损环)会使该级排气压力及温度发生变化比。如某一级吸气阀泄漏，会使该级的排气压力下降，前一级排气压力升高，该级温度升高，还会发出不正常的声响。如果排气阀泄漏，会使该级的进气压力及进气温度升高。因此，气阀工作是否正常，可以从声响、温度及压力的变化情况反映出来，反之，机器的操作参数发生了变化，也一定能正确地判断出故障之所在。测量仪表：测量仪表不灵敏，就不能正确地显示出情况，机器的运转失去了控制，这是非常危险的，而且也是绝对不允许的。因此，定期校验或更换检测仪表，用户应成为一种制度。安全阀：安全阀如果失灵，当压缩机超载时而不能卸荷或未到负荷而卸压都会造成大的事故，给国家带来损失，尤其是前者，造成的损失更大，因此对安全阀进行检修，调节或更换，应定期进行，而且用户应在安全阀制造厂的具体指导下进行，一经校验好的安全阀一般不允许单方面随意调节。设备运行过程中，可能出现未曾预见的故障现象，操作者应及时分析故障成因，找出解决措施。避免设备带故障运行，造成机损人伤的后果。附表所列故障和解决措施仅供操作维护人员参考。压缩机的电气控制部分见说明书第二部分：电控说明书。常见故障及其消除方法一览表：故障现象故障原因消除故障办法循环油压力降低油泵磨损；修理或更换油泵；紧固油管各连接部位；清洗、疏通油管；清洗滤油网。气缸、填料的润滑油量不正常注油器注塞磨损过大；注油器量调节机构失灵更换注塞；更换或修理注油器油量调节机构冷却水温度升高水压低，流量小水管漏水或堵塞气体泄漏(水中有可见气开大水量，清洗水管堵漏和清洗检查气水间密封情况，使之完全密封。轴承发热或烧坏间隙过小或接触不均匀润滑油量不足或脏污检查间隙和按触情况，更换轴瓦使其符合要求检查油路或更换新油或检查滤油器的作用排气温度过高润滑油量偏少活塞工作不正常吸入温度超过规定值排气阀泄漏稍加油量，(每分钟10滴以上)检查活塞与气缸的间隙或更换活塞环检查工艺流程及吸气管附近热源并消除影响检查排气阀并消除泄漏因素气缸内有异常声响或异常振活塞止点间隙过小活塞连接螺母松动润滑油过多异物进入缸内配管而引起的振动填料破损，支撑不合理检查、调整止点间隙紧固、连接部位适当减少润滑油，检查并消除之采取相措施改变配管设计，消除振更换破损填料调整支撑气体压力检查并更换磨损过大的零件不正常压力表失灵更换压力表运动机构响声异常螺母松动各摩擦副间隙过大各轴瓦与轴承座接触不良曲轴与联轴器松动紧固或更换损环件检查并采取措施调整间隙刮研轴瓦背检查并采取相对的措施故障现象故障原因消除故障方法1.压缩机生产量降低1.检查气阀气密性修理或更换阀片2.进气管及进气阀门盖发热进气阀漏气2.弹簧力不足或损坏更换新弹簧3.一级压力表读数下降3.气阀垫片漏气或损坏更换新垫片1.压缩机生产量降低2.一级排气温度升高一级排气阀漏气同上3.一级压力表读数下降1.压缩机生产量降低2.一级压力表读数下降一级活塞环漏气检查和更换新的活塞环二级活塞环漏气检查和更换新的活塞环1.后一级进气阀盖发热2.前级压力读数升高该级进气阀处密封不严检查或更换气阀气阀垫片损坏更换新垫片压缩机某级排气温度该级气缸排气阀密封不检查或更换气阀升高严气阀垫片损坏更换新垫片活塞杆处漏气活塞杆与填料密封有间隙检查、必要时更换气缸体及冷却器管壁1.水的硬度大上2.冷却水温度超过40℃水。建议冷却水硬度不超过积垢很多电动机声音异常1.因超负荷产生的不正常响声2.回转部位接触产生不正常响声检查负荷情况并检修检查确定并进行检修压缩机操作使用规范为了掌握机器的运转情况，操作者应将全部测量控制仪表作小时记录，同时记录注油器和循环润滑装置的油量以及缺陷修理及检查情况。交班时，应检视整台压缩机，确认主要部分的压力、温度正确后，才能交班。每次开车之前，操作人员应对从一级吸入切断阀至二级排出阀的全部阀门进行检查，确认其处在正确的开车位置上，才能开车。任何不正确的都有可能引起事故，高压段出口阀门的开启必须缓慢进行。按时检视所有的测量仪表。定时从冷却器和分离器中放出冷凝液，以免液体吸入气缸，造成压缩机的液击严重损坏。压缩机运行时，检视所有转动及滑动部件的温度，各供油点的供油则须立即进行检查并及时消除之。定期检查油的液位，检查注油器液位，启动注油泵，观察滴油速度是否合乎要求，检查油是否进入各气缸及填料函内(注入气缸内的油最好每分钟/5-8滴)。检查循环润滑系统是否畅通，定期调换并清洗油过滤器。打开冷却水阀，观察压力表指示是否在1.5公斤/厘米以上。从视水镜观查各出水管是否都有水流出。严格遵照有关部门制定的正常开、停车和满负荷紧急停车操作程必须注意开车前将压缩机盘车数圈，以检查压缩机各部件配合间隙发现问题及时处理，电动机启动前，盘车器上的盘车手棍是否取出。各级进、出口压力及各级进、出口温度应严格控制在指标范围之内了解压缩机各部机械性能，温度、压力及纯度是否达到要求。它会自动跳开，将压力卸低，以保护设备不受损坏。在正常压力下，它应该是密封的，否则气体将漏出去。如果安全阀不灵敏，就不能起安全作用。在正常操作中，应注意其操作情况，可用手探摸阀后的卸压管道是否发热和察听是否有漏气声，发现泄漏应设法修理。为经常保持安全阀的灵敏度，应定期进行校队和修理。电动机的检查：必须经常检查电动机的电流变化，当电压不变时，电流升高，即表示电动机的负荷加重，反之即表示电动机的负荷减轻。每台电动机都有一个额定电流指标，如操作电流超过这个指标，就会使电动机的工作情况变坏，不是引起电动机跳闸，就是造成电动机线圈或电路开关被烧坏。因此在操作中，应绝对防止操作电流超指标。如发现电动机电流过高或突然超指标时，应立即减轻压缩机负荷，然后，再检查电动机负荷增加的原因，并予以处理之。电动机的温度，一般指定子线圈的温度。当压缩机负荷加重，电动机温度就要升高。电动机温度不得超过规定指标，否则，其绝缘性就会被破坏。电仪控系统说明书 2 23.项目需求分析 33.1项目目标 33.2项目范围 43.3系统功能 5 6 6 6 75.硬件及软件配置 95.1硬件配置 9 6.系统可靠性及稳定性、安全性考虑 7.1主电机 7.2系统操作 9.参照资料 1.设计依据及原则随着自动化控制技术的不断发展和提高，国内市场对自动化控制的自动化测控技术，该监控系统采用横河大型可编程序控制器(PLC),并预留RS485通讯接口(MODBUS通讯协议)为中控室提2.标准及规范要求进行。表一标准号原油和天然气工程设计防火规范输气管道工程设计规范石油设施电气装置场所分类外壳防护等级的分类爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范爆炸性气体环境用电气设备第1部分：通用要求爆炸性气体环境用电气设备第2部分：隔爆型“d“火灾自动报警系统设计规范自动化仪表安装工程质量检验评定标准自动化仪表工程施工及验收规范电子计算机场地通用规范雷击电磁脉冲的防护环境测试计算站场地安全要求不间断电源设备可编程序控制器系统设计规定(2006版)汽车加油加气站设计与施工规范3.项目需求分析本项目是针对CNG接收加气站而设计的自动化监测控制系统，应完成对整个CNG加气站工艺参数的采集、显示监控、和工具，PLC系统I/O配置有10%余量。3.2项目范围3.2.1PLC控制柜一台(外形尺寸2000×800×600,配底座槽钢，包人机界面等),柜体防护等级IP54。安装在压缩机控制室(安全场所)。3.2.2压缩机软启动柜两台(外形尺寸2000×800×600,配底座槽钢，室(安全场所)。密封盒、穿线盒等。△全站数据采集和处理功能△压缩机控制△实时监控△系统管理△历史数据记录△报警记录△数据通讯管理(为中控室提供有关数据)△泄漏报警△露点仪△二级减压电动调节阀△压缩机自动起停和排污阀、切断阀控制环境温度，不高于45℃,不低于0℃。相对湿度不大于80%。4.2工作原理CNG场站的现场压力、流量、露点和压缩机压力参数等信号采用隔爆变送器转变为标准的4~20mA电信号，输入PLC模拟量输入动调节等。的防爆的安全要求。上位触摸屏人机界面通过与PLC的通讯从PLC中读取参数，在屏幕上实时显示各工艺参数和报警停机信息，具有实时、直观的优点，并以数据库的方式记录和保存现场数据，其中曲线显示还可以提供历史趋势和实时趋势两种类型，方便现场操作和工程管理技术人员进行观测和分析。报警联锁参数直接在触摸屏上设定，再下传到PLC,通过PLC输出模块输出控制执行机构完成控制操作。系统预留多种通讯接口与用户系统进行数据交换。4.3报警联锁逻辑仪表柜显示报警停机压缩机电机过载√√√√√√压缩机注油电机故障√√√压缩机一级进气压力低√√压缩机一级进气压力高√√压缩机一级排气压力高√√压缩机二级排气压力高√√压缩机二级排气压力过高√√√压缩机循环油压力低√√压缩机循环油压力过低√√√压缩机冷却水压力低√√压缩机冷却水压力过低√√√进气总管压力高√√进气总管压力低√√进气调压后压力高√√进气调压后压力低√√高压储气罐压力高√√高压储气罐压力低√√一级减压后压力高√√一级减压后压力低√√二级减压后压力高√√二级减压后压力低√√压缩机一级排气温度高√√压缩机二级排气温度高√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√阀门集中处泄漏报警√排污罐处泄漏报警√√压缩机厂房2#泄漏报警√压缩机厂房3#泄漏报警√压缩机厂房4#泄漏报警√压缩机厂房5#泄漏报警√压缩机厂房6#泄漏报警√干燥器报警√屏一台。用，通过其超高速处理能力和稳定的控制特性提供极高的操作性能，其体积精巧，支持大容量扩展，并配备各种可用于多种不同应用的功能模块，其简单的结构使其具备灵活而易于维护的特点：△丰富的模块：从I/O到工业PC△可以用于极为恶劣的环境：温度范围垂直安装0~40℃、相对湿度5~95%不结露、大气压750~1080hPa。50140,IEC801-4,ENV50141,IEC801-5;辐射干扰EN50081-2,测该系统包括模拟量4～20mA输入(AD)共计路，数字量输入(DI)共表二序号名称型号描述数量1电源模块输入电压：AC170V~265V输入频率：47HZ63HZ输出电压：DC24V输出电流：10A12CPU模块48K主存、24VDC电源、MPI接13模拟量输入输入回路：8路4～20mA、光电隔离4模拟量输入输入回路：4路Pt100、光电隔离可自诊断、滤波5开关量输入输入回路：16路、光电耦合输入电压：24VDC6开关量输出输出回路：16路、继电器输出7PID模块4路PID调节、8路AO8安装导轨包括用于PLC的编程软件Widefield2、用于上位触摸屏的监控组态软件ADP6开发和运行平台。5.2.1Widefield2是PLC配套的标准软件包，运行在Windows下，支△建立和管理项目△对硬件和通讯作组态和参数赋值△管理符号△创建程序△测试自动系统△诊断设备故障Widefield2软件的用户接口是为当前最新水平的人机控制工程5.2.2上位触摸屏的监控组态软件ADP6是一个真正开放的软件，它6.系统可靠性及稳定性、安全性考虑由于CNG接收供应站的工作特性和特殊工作环境，其监控系统必△通讯电缆、信号电缆和供电电缆分别布线，防止其并行排列△所有模拟量信号线均采用屏蔽电缆△软件滤波设计△检测仪表选用隔爆型仪表。电磁阀选用隔爆型7.CNG压缩机操作控制主电机选用315KW50HZ380VAC隔爆型三相异步电机，电机7.2系统操作7.2.1电控柜总电源由空气负荷开关QF1控制，首先合上QF1、QF5,电源指示灯HL1亮，电压表显示电源电压应为380V±10%,再依次合上辅油泵电机QF2、注油器电机电源QF3、油加热器电源QF4。再合上仪表柜空气负荷开关QF9~12,24VDC电源指示灯HL12亮，水压大于0.4MPa后，主机允许起动指示灯亮，主电机手控操作，按下主机起动SB1,主电机软起动，软起动运行指示灯HL4A亮，停止指示灯HL3A灭。待主电机达到额定转速后转入旁路正常运行，主机运行指异常情况，在起动时按下SB2主机立即停止，但在正常运行时，按下SB2后主机延时3秒卸载停。正常运行约10秒后，循环油压应>0.3MPa,投入运行，如此循环往复，保证循环油压。将转换开关拨至“加载”,此时回路阀、排污阀全部打开，进气阀关闭。首先按下注油电机起动，若系统压力低于自动起动设定值，注油电机首先起动，约4秒后辅油泵自动起动运行，10秒后若油压和水压达到条件，主电机自动起动，正常力低于自动起动设定值时，注油器和辅油泵、主机自动投入运行。为排除后，须再次按下"注油器起动"键，整个系统才能投入自动运行，开关拨至手动或中档，否则将危及人身安全!!!!当按下停机按键后，打开回路阀、排污阀，系统立即卸荷，3秒后主机停止。手动时可随时将转换开关拨至"卸荷",系统立即卸荷。自当系统出现紧急情况时，操作者只须按下紧停按钮，切断PLC和24V电源。主机和系统立即停止。非紧急状况时不得使用紧急停机。8.系统维护和注意事项人身危害。2).操作者须定期检查系统各器件，发现损坏的要及时更换，特别是运行状态。3).仔细阅读电气原理图，压缩机使用说明书，熟悉其工作原理及结构性能。熟悉其作用原理及结构性能。5).检查所有电机接线及相序是否正确，接触是否良好。6).用低压兆欧表检查电机、电控柜、仪表柜等低压设备之绝缘电阻，7).定期巡视控制装置运行状况，并记录各测量仪表的指示值，以便进行研究分析。8).经常检查电气元件连接点有无虚接松动，动作是否灵活，触头有无压力表维护更换前必须将容器和管道内的气体排放干净，或关闭截止10).异步电机，及PLC等的维护保养，参照相应生产厂家使用说明书。壳的绝缘电阻，在环境温度为20±5℃,相对温度不大于80%时，绝缘电阻不小于20MΩ。12).电气设备应经常保护清洁干燥，应经常清扫，柜内不许堆放杂物9、参照资料WD101.78-00,电控系统组件WD101.58-00,仪表柜组件WD101.59-00,操作台组件WD101.60-00,仪表管路组件一、功能与特点 2 8 9 28 附录1微机控制器接线图 30 功能与特点具，能精确计量。二.主要技术指标：产品型号：JQD3—40E型(单枪)JQD3-40L型(单枪)JQD3S—40E型(双枪)JQD3S—40L型(双枪)计量重复精度：计量精度的50%额定工作压力：20MPa密度设置范围：0.0001～0.9999环境温度：-30℃~+50℃银灵：934mm(宽)×720mm(厚)×2196mm(高)三.主要结构与名称图1JQD3S-40E系列压缩天然气加气机结构示意图键盘防爆控制盒防爆接线盒黑心心口O0n安全阀用用白白口口口口口00拉断器高压软管g加气枪所电磁阀镜盘(带压力星示直示手担撰气口庆量中12.1拉断器安全阀高压软管号气巷接汽车电磁阀电气接线必须由电气专业人员进行。5.加气机应安装在专设的水泥基座上，水泥基座高出地面200毫气机管路连接用的两通球阀，每台加气机应准备3个(三管路进气加气加气机安装基座两通球阀加气站管路机)。连接示意见图4。地坑图4加气站与加气机管路连接示意图7.加气机应摆放平稳，并使用M16的地脚螺栓安8.加气机安装完毕后，其电气以及压缩天然气管线，均应由专业的电气检验员和具有高压容器安装经验的专业人员进行检验合格后方可工作。图540系列豪华型CNG双枪加气机底座尺寸图警告：★特别注意：连接加气机与加气站的所有输气管路，在连接前和连接后，以及清理管路排污时，必须保证清理干净。严禁使用加气机清理管路!否则，输气管中的固体颗粒杂质，在高压下高速流动，会损坏加气机中的元件。★严禁私自拆卸微机控制器等控制系统和质量流量计等关键部件。★严禁私自调整安全阀上的工作压力设定值。★严禁非电气安装、维修人员私自打开防爆电器盒等防爆器件。六、配电与接线1.供加气机使用的用户配电盘，必须配置具有过压、过流、短路保护的空气开关(如C45N型),并应具有防雷等安全保护设施。此外，建议配置220V交流电源净化器。2.电源应符合规定参数：AC220V±20%;50±1Hz。3.保险丝应选用额定电流为2A。4.将随机所带调试用电源线接入防爆开关盒，用户接入防爆开关盒的导线应选用具有耐油性能的铜芯聚氯乙烯护套接线见图6。注意：火线、零线、地线必须连接正确。进入防爆开关盒的导线与接头之间的间隙，必须用防爆泥填充。防爆电源控制盒AC220V电源接入线防爆开关盒图6防爆开关盒接线图警告：使用自备发电机的用户，必须注意：启动发电机前，务必切断加气机电源。发电机供电稳定后，方可接通加气机电源。否则，发电机启动时的峰值电压，可能烧毁微机控制器的元件。七、加气机操作说明：上电后，对于质量加气机，加气机直接进入待机状态，键盘板显示窗口界面如图1.1所示。图中PP.PP代表实测的管道压力。主显示屏显示如图1.2所示。单价屏的XX.XX为单价数据。如果是质量加气机，气量屏的X为字符“H”;如果是体积加气机，气量屏的X为字符“P”。气量屏年自年自加气请按加气键换班请按换班键按确认键接续浏览图1.2键盘显示窗口界面如图1.1所示；如果是首次运行将要求输入密度值，键盘板显示窗口界面如图1.3所示。按任意键后，键盘板显示窗口界面如图1.4所示(■为闪烁的光标)。体积加气机首次运行，需要输入密度请按任意键进入密度输入状态按回退键回退按确认键确认气量屏金额屏密度若设置成功，键盘显示窗口界面如图1.5所示，主显示屏显示如图气量屏金额屏密度输入成功按回退键回退图1.5图1.6这时，按“回退”键，退出本状态，进入图1.1所示待机状态。密度若设置失败，键盘显示窗口界面如图1.7所示，主显示屏原显示内容加气请插卡图1.7图1.8在待机状态下，每按一次“确认”键，键盘显示器的第2行和第3询请按查询键→清主屏请按回退键”待机状态下，按“回退”键，将把主屏显示清为图1.2所示。对于IC卡加气机来说，加气需要插入IC卡，否则不能加气。其键盘显示界面如图1.8所示。(二).设置操作在待机状态下，按一下“设置”键，进入设置状态。键盘显示窗口显示如图2.1所示：这时若按一下“回退”键，将退回待机状态。2—监管设置3—厂家设置"用户设置"是由加气机使用者进行的设置操作。可以进行单价设“监管设置”是由加气机所在地计量监管部门进行的设置操作。可“厂家设置”是由加气机制造单位进行的设置操作。1.用户设置1—单价设置2—时钟设置按设置键接续浏览1—单价设置2—时钟设置按设置键接续浏览按回退键回退按确认键确认按回退键回退图2.1.1图2.1.23—更改用户密码按设置键继续按回退键回退机器出厂用户密码为123456。未输入密码，就按“回退”键，将退出用户密码输入界面，返回到图2.1所示界面。密码输入过程中，若输3—更改用户密码按设置键继续按回退键回退密码错误按确认键重来按回退键回退图2.1.3图2.1.4按“回退”键返回到图2.1所示界面；按“确认”键返回到图2.1.1正式进入“用户设置”后，按“回退”键退出图2.1.2界面，返回到图2.1所示界面。按“设置”键，更新设置操作的指导内容，显示窗口界面如图2.1.4所示：设置操作指导，窗口界面重新显示图2.1.2所示界面；按"回退"键退出本界面，返回到图2.1所示界面。进入用户设置后，按"1"键，进入单价设置状态(机器出厂默认单价为1.00元),显示窗口界面如图2.1.6所示(■