【正文】 縮機為輸送天然氣的 中壓 小型工藝噴油螺桿壓縮機，因此需要系統(tǒng)具有穩(wěn)定可靠，零部件更換方便的特性。精分離出來的油在壓力作用下經(jīng)回油管進入到主機低壓腔中。為保證機組連續(xù)運行，二次油分離器、精油過濾器采用雙結構，一開一備。當壓縮機起動后，由于進氣控制閥預留有間隙，有少量空氣被吸入主機進行壓縮，排氣壓力將緩慢上升，壓縮機輕負荷起動。 超壓停機裝置由另一氣壓自動開關控制，氣壓自動開關的上限電觸點調整在 位置上，當排氣壓力達到或超過超壓停機規(guī)定的壓力時，控制氣源使氣壓自動開關的上限電觸點動作，使電控柜中的運轉控制回路斷電，從而切斷電機主電路，使主機停止運轉。 主電路是電氣控制線路中大電流通過的部分，包括從電源 到電機之間相連的電器元件；一般由組合開關、主熔斷器、接觸器主觸點、熱繼電器的熱元件和電動機等組成。線路的動作次序如下： 圖 41 電機啟動時線路動作次序 主電路設有交流互感器，熱繼電器接在互感電路中，互感電流為 主電路電流的 1/n（ n 為互感倍數(shù)），在這種情況下，通過熱繼電器 FR1 的電流就為小電流。 (2) 主電路中電源電路繪水平線；受電的動力設備（如電動機等）及其它保護電器支路，應垂直于電源電路繪制。對于接觸器和電磁式繼電器為電磁鐵未吸合的位置，對于行程開關、按鈕等則為未壓合的位置。 （ 3） 保證控制系統(tǒng)的運行安全、穩(wěn)定、可靠。這一步是非常重要的一步。 （ 3）按下 SB3KM4 得電，風扇運行；按下 SB4KM4 失電 風扇停止 （ 4）排氣溫 度超過 80℃ DT 觸點閉合 KA2 線圈得電 工藝故障報警， KA6 線圈得電 主電機失電。 此外，選擇 FX 系列的情況下，還能變換成 FXGP(DOS),FXGP(WIN)格式的文檔。 5. 能夠用各種方法和可編程控制器 CPU 連接 (1)經(jīng)由串行通訊口 (2)經(jīng)由 USB (3)經(jīng)由 MELSECNET/10(H)計算機插板 (4)經(jīng) 由 MELSECNET(Ⅱ )計算機插板 (5) 經(jīng)由 CCLink 計算機插板 (6) 經(jīng)由 Ether 計算機插板 (7)經(jīng)由CPU 計算機插板 (8)經(jīng)由 AF 計算機插板 6. 豐富的調試功能 (1) 由于運用了梯形圖邏輯測試功能，能夠更加簡單的進行調試作業(yè) (2) 在幫助中有 CPU 錯誤，特殊繼電器 /特殊寄存器的說明，所以對于在線中發(fā)生錯誤，或者是程序制作中想知道特殊繼電器 /特殊寄存器的內(nèi)容的情況下提供非常大的便利 。但壓縮介質天然氣為易燃易爆物質，不能讓其在消聲罩內(nèi)積累，應采取適當?shù)耐L設施。 設備狀態(tài)監(jiān)測技術是近年來才在我國發(fā)展起來的一門新興技術，狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)建立之前，應對被監(jiān)測設備進行全面分析，并根據(jù)設備的 造價、配置傳感器的孫城江：雙吸平衡式雙螺桿壓縮機系統(tǒng)設計 30 難易程度及其在整個生產(chǎn)過程中的重要程度等因素確定監(jiān)測方式和要求。在這次畢業(yè)設計過程中曾多次遇到困難，但最終都得到了很好的解決，這使我建 立起了“只要肯努力，問題都會解決”的信念。 圖 52 監(jiān)控系統(tǒng)示 意圖 華東交通大學畢業(yè)設計（論文） 31 第六章 畢業(yè)設計總結 通過本次畢業(yè)設計， 了解了我國螺桿壓縮機目前的發(fā)展歷程、發(fā)展狀況及發(fā)展趨勢 。振動測量 一般在壓縮機機殼上的三個平面上進行，即垂直方向、水平方向和軸向，并且這三個平面要盡量靠近兩轉子的進氣和排氣端軸承。由于在壓縮腔中有大量的油存在，能對噪聲起到很大的衰減作 用。 (2) 功能塊（以下，略稱作 FB） FB是以提高順序程 序的開發(fā)效率為目的而開發(fā)的一種功能。 選用三菱的 PLC，型號為 FX2N16MS. PLC 編程軟件簡介 GX Developer 是三菱 PLC的編程 軟件 。此外，還有一部分 “軟件程序 ”，即梯形圖。 （ 2） 根據(jù)控制要求確定所需的用戶輸入設備（按鈕、操作開關、限位開關、傳感器等）、輸出設備（繼電器、接觸器、信號燈等執(zhí)行元件）以及由輸出設備驅動的控制對象（電動機、電磁閥等），確 定 PLC 的 I/O 點數(shù)。 按照電氣原理圖的繪制原則，根據(jù)電氣控制要求繪制壓縮機的電氣控制系統(tǒng)原理圖，所繪原理圖如附圖 1 所示。 (6) 為區(qū)別控制線路中各電器的類型和作用，每個電器及它們的部件用規(guī)定的圖形符號表示，且每個電器有一個文字符號，屬于同一個電器的各個部件都用同一個文字符號表示。它包括所有電器元件的導電部件和接線端點，但并不按照電器元件的實際 位置來繪制，也不反映電器元件的大小。 主電路 主電路并聯(lián)兩臺電動機，一臺電機是壓縮機的原動機 M1，型號為 YLJ280S4，功率為 150kw，另外一臺電機為 風扇電機 M2，型號為 Y13024，功率為 。壓縮機啟動控制柜和壓縮機控制臺配套來完成機組的啟動、停止、能量調節(jié)、安全保護、聲光報警及數(shù)值顯示等工作。通過進氣控制閥和反比例閥的聯(lián)合作用實現(xiàn)排氣壓力的動態(tài)控制。 儀表控制系統(tǒng) 儀表控制系統(tǒng)由減荷裝置、自動放空閥、安全閥、超壓停機裝置、超溫停機裝置等組成。當用戶輸氣管道放空時（不帶壓力），壓縮機的最小壓力不得低于 油路系統(tǒng) 油路系統(tǒng)主要由油箱、油過濾器、散熱器、斷油閥、油管等組成。 為保證機組連續(xù)運行，采用雙吸氣過濾器并聯(lián)，一開一備。 系統(tǒng)方案二： 圖 雙吸平衡式雙螺桿壓縮機系統(tǒng)方案二 方案特點： （ 1）采用壓力控制自動供油，噴入油量與排氣壓力成正比，系統(tǒng) 簡單、運行可靠。 噴油量 在給定排氣溫度后，螺桿壓縮機的噴油量可由壓縮機的熱平衡式 決定。 華東交通大學畢業(yè)設計（論文） 11 第二章 雙吸平衡式雙螺桿壓縮機的 熱力學計算 雙螺桿壓縮機的熱力學計算的目的是為了求出在壓縮過程中壓力和溫度的變化，并由其計算結果算出壓縮機所需要的功率。從動軸 10 左部和右部各設有一 套機械密封 5。 圖 12 雙吸平衡式雙螺桿壓縮機主機外形圖 在泵體 14 內(nèi)腔中部設有垂直主動軸 9 或從動軸 10軸向的隔板 12，隔板 12 將泵體 14 內(nèi)工作腔隔為兩個。 (3)排氣過程 如圖 11(d)所示，由于轉子旋轉時基元容積不斷 縮小，將壓縮后氣體送到排氣管，此過程一直延續(xù)到該容積最小時為止 。只需研究其中一個工作容積的整個工作循環(huán)，就能了解壓縮機工作的全貌。可以看出，螺桿壓縮機具有廣闊的市場前景，其發(fā)展前途是光明的。表 13 是根據(jù)近幾年測試螺桿空氣壓縮機得出的主要性能評價表。 （ 1）國內(nèi)幾家自主加工 壓縮機轉子（以下簡稱機頭） 的企業(yè)大都是國有企業(yè)（或者國有改制企業(yè)），受市場及體制的影響沒有很快發(fā)展起來，另外他們的主要發(fā)展方向是大中型活塞式壓縮機 ，而不是螺桿壓縮機 。這個比例在微型活塞式壓縮機和直聯(lián)便攜式壓縮機表現(xiàn)得特別突出。據(jù)不完全統(tǒng)計， 2021 年國內(nèi)動力用壓縮機的生產(chǎn)銷售總量已經(jīng)達到 120億元左右；而動力用螺桿壓縮機的銷售總量已經(jīng)達到 50億元左右，占壓縮機銷售總量的 40%多。與活塞壓縮機和其他類型的壓縮機相比，螺桿壓縮機的發(fā)展歷程比較短，其發(fā)展歷程大概追溯到 20 世紀 30年代 ,而我國螺桿壓縮機的發(fā)展歷程更短。在系統(tǒng)設計中，著重 于 對電氣控制系統(tǒng)的設計 。其中， 螺桿 工藝 壓縮機是石油、石化企業(yè)可燃氣回收裝置的關鍵設備， 目前， 國內(nèi)外可燃氣回收裝置一般采用單吸非平衡式雙螺桿壓縮機。 與同排量的同類壓縮機相比 ，其 結構尺寸有極為突出的優(yōu)勢，原材料消耗及制造成本減少，無故障運行時間延長。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，全世界范圍內(nèi)，螺桿壓縮機的銷售量已占所有容積式壓縮機銷售量的 80% ，在所有正在運行的容積式壓縮機中，有 50%是螺桿壓縮機。其中還有許多企業(yè)正在申請空壓機生產(chǎn)許可證的過程中。但是，國內(nèi)螺桿壓縮機的生產(chǎn)技術水平仍然是停滯不前，由于過度競爭甚至有所下降，國內(nèi)除了錫壓 、南壓、寧波欣達等少數(shù)企業(yè)能夠自主生產(chǎn)雙螺桿機頭外，其他大部分企業(yè)都是從國外進口機頭。未來幾年，螺桿壓縮機無論是在經(jīng)濟發(fā)展比較快的東部沿海地區(qū)，還是經(jīng)濟發(fā)展比較緩慢的中西部地區(qū)，需求量增幅都比較大。企 業(yè) 類 別 企業(yè)總數(shù) （家） 銷售額 （億元） 備 注 阿、英、壽、康較早進入大陸的企業(yè) 4 約 20 雙螺桿壓縮機自主供應機頭 其他近幾年進入大陸的企業(yè) 約 10 約 4～ 5 雙螺桿壓縮機自主供應機頭 臺資企業(yè) 約 5～ 6 約 10 雙螺桿 （ 20%以上進口機頭） 國有及改制企業(yè) 約 8～ 10 約 4～ 5 雙螺桿 （ 50%以上進口機頭 ） 私營企業(yè) 約 60～ 70 約 10 雙螺桿 （ 90%以上進口機頭 ） 單螺桿企業(yè) 約 6～ 7 約 3～ 4 單螺桿自主供應機頭 企業(yè)總數(shù) 約 100 約 50 具有空壓機許可證的企業(yè) 孫城江：雙吸平衡式雙螺桿壓縮機系統(tǒng)設計 6 表 13中數(shù)據(jù)說明這樣做其實是得不償失的，因為大部分機頭轉速的設計都是有一個最佳適用范圍。預計“十一五”期間對大中型壓縮機的總量需求會比“九五”、“十五”期間的需求增幅更大，尤其是超大型及特種工藝壓縮機更是如此。隨著轉子在機體內(nèi)的旋轉運動，使工作容積由于齒的侵入或脫開而不斷發(fā)生變化，從而周期性地改變轉子每對齒槽間的容積，來達到吸氣、壓縮和排氣的目的。值得注意的是，此時陽和陰轉子的齒間容積彼此并不連通。圖中：前蓋 軸向定位軸承 徑向定位軸承 前支座 機械密封 進氣口 徑向定位鍵 螺桿 套 主動軸 從動軸 出氣口 1隔板1螺桿擋圈 1泵體 1并帽 1后支座 1齒輪 1后蓋 1（ 螺桿 套 8 既指主動軸 9 上的左、右 螺桿 套，也指從動軸 10 的左、右 螺桿 套）。主動軸 9 通過二個軸向定位軸承 2 和二個徑向定位軸承 4 固定在前支座 3 和后支座 16 上。因此，其是綠色環(huán)保、減排降耗的高技術附加值產(chǎn)品，有良好的社會、環(huán)境效益，是國家產(chǎn)業(yè)政策重點扶 持項目。 電動機功率 一般電動 機功率 均滿足 選配大 于軸功 率，電動 機功率 余度為：d? = ，取 d? =，電動機功率 ， idd tpp ??? =（ kw） （ 25） 將電動機功率圓整，取為 150 kw。 系統(tǒng)設計應注意的問題 根據(jù)天然氣為易燃易爆混合氣體及輸氣管道長等特點，系統(tǒng)設計時應綜合考慮以下因 素： (1)安全問題； (2)對氣體組成應有較大的適應能力； (3)給出進氣溫度變化范圍，防止氣體液化； (4)滿足生產(chǎn)過程連續(xù)性，適應進氣壓力的波動、適 應氣量不穩(wěn)定的變化； (5)現(xiàn)場組裝方便。查《螺桿壓縮機理論設計與應用》可知小型噴油螺桿壓縮機宜采用壓力自動供油。從油氣分離器流出的壓縮空氣經(jīng)保壓止回閥進入散熱器冷卻，最后送入輸氣管供用戶使用。為滿足在寒冷條件下工作，油箱中設有油加熱器，當油溫低于 15℃（初步設定，具體溫度與選用的潤滑油的粘度性質相關），油加熱器啟動自動進行加熱。當排氣壓力緩慢上升到 時，進氣控制閥慢慢開啟，當排氣壓力升到 時，進氣控制閥全部開啟，壓縮機處 于正常全吸氣狀態(tài)運行。 電氣控制系統(tǒng) 壓縮機的電氣控制系統(tǒng)主要包括自動控制系統(tǒng)和自動保護系統(tǒng)。 輔助電路是控制線路中除主電路以外的電路，其流過的電流比較小。 控制電路 控制電路由電源指示、主機起?？刂?、主機運行及運行指示、風機啟動、排華東交通大學畢業(yè)設計（論文） 21 氣超溫保護、減荷控制、減荷信號指示、排氣超壓保護與指示、工藝故障報警與停機、主機啟動延時等部分組成。 (3) 控制 電路應垂直地繪于兩條水平電源線之間，耗能元件 應直接連接在接地 或下方的水平電源線上，各種控制觸頭連接在上方水平線與耗能元件之間。 (8)在電路圖中兩條以上導線的電氣連接處要打一圓點，且每個接點要標一個編號，編號的原則是：靠近左邊電源線的用單數(shù)標注，靠近右邊電源線的用雙數(shù)標注，通常都是以電器的線圈或電阻作為單、雙數(shù)的分界線，故電器的線圈或電阻應盡量放在各行的 — 邊（左邊或右邊）。 （ 4） 考慮到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進，在選擇 PLC 容量時，應 適當留有余量。開關量，變量規(guī)劃實際上是把 PLC 的I/O 分配給實際的元器件，給實際的元器件賦予一定的 PLC 地址。 （ 5）排氣壓力超過 SP2 觸點斷開 KM4 線圈失電 KA5 線圈得電 KA6 線圈得電 主電機失電。 2. 利用 Windows 的優(yōu)越性，使操作性飛躍上升能夠將 Excel,Word 等作成的說明數(shù)據(jù)進行復制，粘貼，并有效利用。 (3) 數(shù)據(jù)制作中發(fā)生錯誤況時，華東交通大學畢業(yè)設計（論文） 25 會顯示是什么原因或是顯示消息，所以數(shù)據(jù)制作的時間能夠大幅度縮短。 振動及其監(jiān)測 由于螺桿壓縮機依靠轉子的旋轉實現(xiàn)氣體的壓縮，轉子理論上處于動平衡狀態(tài)，因此震動很小。天然氣壓縮機是油氣田生產(chǎn)過程中重負荷、連續(xù)工作的關鍵設備， 現(xiàn)場 采用在線監(jiān)測方式，可以長期監(jiān)測設備每時每刻的