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            鉆桿內涂層生產線壓縮空氣系統改造

            發布日期:2017-10-20 來源: 本網 查看次數: 23666 

            核心提示:  鉆桿內涂層生產線主要包括絲扣清洗、熱清潔、內壁嘖砂、底漆嘖涂、涂層固化等關鍵工序,上述工序均使用壓縮空氣作為動力源。生產線配套有提供壓縮空氣的空壓站,站內共有6臺空壓機,每臺排氣量為30m3/mi

              鉆桿內涂層生產線主要包括絲扣清洗、熱清潔、內壁嘖砂、底漆嘖涂、涂層固化等關鍵工序,上述工序均使用壓縮空氣作為動力源。生產線配套有提供壓縮空氣的空壓站,站內共有6臺空壓機,每臺排氣量為30m3/min.正常使用時4用2備,工藝流程如所示。內涂層生產線平均用氣量為5800m3/h,*大用氣量為7200m3/h,主要用氣設備用氣量如表1所示。

              系統采用集中分支管路供氣方式,由于設備用氣量不均衡,嘖砂設備和內壁吹掃時,瞬時用氣量高達75m3/h,造成管網工作壓力瞬時由0.7MPa降至0.5MPa左右,給要求氣源壓力高且成倍增加,此外,用戶生產負荷變化可能會造成樣機不能在滿負荷下運行,使試驗無效。

             ?。?)檢驗機構試驗。根據設備供銷協議要求必須由第三方檢驗,也是空壓機可靠性檢驗的常見模式。檢驗機構具備優良的試驗條件和專業人員,試驗結果準確,可信度高,試驗安全性高,時間安排緊湊,效率高。缺點是檢驗機構一般不開展其他產品的生產業務,試驗產生的壓縮空氣無法利用。

              壓縮空氣能回收利用方法常用的壓縮空氣能回收利用方法是把試驗產生的壓縮空氣直接用于原設計的使用場合,絕大多數都是作為動力源驅動氣動工具、氣動設備或氣體輸送等。這種回收利用的方法要求試驗和回收利用時間上要同步,負荷上要同步。但試驗必然存在的不穩定性和連續性要求,與使用設備的穩定和斷續性工作要求很難達到同步,這就造成能量回收利用率低,或不能回收利用。

              儲存或是轉化這部分能量,以普遍需求的能量形式提供,這樣使用場合多,能同步完成能量回收。對于前者,目前有需求。比如把壓縮空氣儲存在容器里,可以用于消防救援,用壓縮空氣吹散井下或局部空間的有毒氣體,保護人員,或用于啟動某些特定的大型內燃機,或用于某些精密儀器設備的冷卻等,但壓力容器的運輸成本、運輸安全、儲存成本、儲存安全、經營許可等一系列問題需要解決。對于后者,我國目前普遍使用的能源有電、燃氣、燃油、蒸汽等,其中把壓縮空氣能轉化為電能*為可行,并有很設備管理與維修2014Noll平穩的液體嘖涂設備用氣造成不利影響。此外,空壓機出口安裝的除油器和過濾器濾芯老化堵塞,造成空壓機排氣阻力增大,加載排氣時出現“憋壓”現象。由于空壓機產生的氣體不能順暢排出,空壓機因為排氣口壓力升高到卸載壓力而迅速卸載,當壓力好的前景。隨著國家政策調整,允許個人或企業自發電多余部分接入電網,賣給國家,這使得壓縮機可靠性試驗過程生產的電量都能被直接同步利用。

              空氣壓縮機可靠性節能試驗臺設計為了避免重復投資,空氣壓縮機可靠性試驗臺建在第三方檢驗機構較為合理,設備利用率高,生產企業把待檢產品交于檢驗機構檢驗將大大減少成本,能量回收利用率提高到*合理的水平。試驗設備空氣能發電系統見。

              3工位試驗系統可供3臺空氣壓縮機同時進行可靠性試表1內涂層生產線主要用氣設備用氣量用氣設備壓力/MPa用氣量/(m3/?。┯脷庠O備壓力/MPa用氣量/(m3/?。┙z扣清洗0.5-0.660內壁吹掃0.4-0.61500機械噴砂3900粉末噴涂0.5-0.660手工噴砂0.4-0.6100天然氣爐門0.7-0.810噴涂馬達0.7-0.820涂油噴字0.4-0.6100降低到加載壓力時,空壓機立即加載運行。每小時的切換次數高達10次,嚴重影響了空壓機主機及各閥件的使用壽命??諌簷C卸載過程中,運行電流為200A,但并沒有輸出壓縮空氣,增加了設備的運行成本。

              壓縮空氣含水量多由于設備工作環境溫度高,空壓機排氣溫度一直在50T以上。在夏季高溫季節,空壓機排出的壓縮空氣的溫度更是高達60.高溫的壓縮空氣造成吸附式千燥器千燥劑過早失效,千燥能力下降。高溫的壓縮空氣進入生產線主管線后,隨著溫度降低,壓縮空氣中的水蒸氣凝結成液態水,*終導致壓縮空氣系統提供的壓縮空氣含有很多水分。壓縮空氣含水不僅影響嘖砂、嘖涂等精密儀表和氣動閥件運行,水分如果隨壓縮空氣進入管體內部,將嚴重影響內涂層防腐性能,為產品內在質量埋下隱患。

              系統采用無熱再生吸附式千燥器進行千燥,由于千燥器需要使用壓縮空氣帶出千燥劑中吸附的水分,千燥器氣量高達14m3/min.經過實際測量,開啟3臺空壓機時,經過千燥過濾后的實際出氣量只有86m3/min,而生產線的平均用氣量為96m3/min.所以必須開啟4臺空壓機才能滿足生產線的需要,造成空壓機的平均加載率只有60%,系統處于低效率運行狀態。

              此外,生產線上設備運行不同步,嘖砂、嘖涂設備檢修時,天然氣爐仍在運行,需要開啟1臺空壓機滿足這些設備的用氣需要,造成了很大的能源浪費。

              優化空壓站工藝路線在空壓機出氣口和除油器之間的管路上加裝儲氣罐,如所示,儲氣罐能起到緩沖、穩壓和減小系統阻力的作用,可以緩解系統壓力波動,避免空壓機卸載。

              優化千燥處理方式在吸附式千燥器和除油器間的管道上安裝冷千機,利用冷千機對空壓機排出的壓縮空氣進行預冷卻千燥,*終將進入吸改造后壓縮空氣系統工藝流程圖(下轉87頁驗,被檢產品可以單臺試驗,也可多臺試驗,型號可以相同,也可以不同,只要額定排氣壓力膨脹機進氣壓力即能保證整個系統正常運行。

             ?。?截止閥在設備停機后關閉,在設備開機前打開,起到斷開局部設備而不影響其他設備運行的作用;空壓機排氣管路上的自動控制調節閥用于自動控制空壓機的排氣壓力,使可靠性試驗穩定有效;減壓閥用于空壓機壓力高于膨脹機進氣壓力時的排氣系統減壓,保證儲氣罐中壓力穩定,使不同壓力的空壓機可以同時試驗;止回閥用于防止試驗空壓機故障或停機調整時壓縮空氣倒流,防止空壓機反轉,防止儲氣罐系統失壓;膨脹機進氣管路中的自動控制調節閥用于壓縮空氣量變化時的自動切換,切換單臺運行或多臺運行,保持膨脹機和發電機的較高效率。

             ?。?空氣壓縮機試驗各自獨立運行,任何1臺可以隨時啟停調試,更換零部件,互不影響,只要將需要調整的空壓機停機后,關閉排氣管上的截止閥即可,下次開機前再打開該閥門,不影響整個系統的運行,排氣管路中的減壓閥可以確保閥下游的儲氣系統壓力穩定,并滿足膨脹機進氣壓力的要求,排氣壓力較高的空壓機才需要接入減壓閥。如果空壓機自身排氣不帶有儲氣裝置,排氣系統壓力不能穩定時,可以在排氣管路上的截至閥上游接入1個儲氣罐,自動調節閥即能保證空壓機的穩定運行。為了提高系統的運行效率,減少減壓閥減壓對壓縮空氣能量帶來的損失,被試空壓機的選擇盡量使額定排氣壓力接近膨脹機進氣壓力。

             ?。?)選擇2臺膨脹機驅動2臺發電機的組合是為了適應空壓機試驗中因樣機的需要調整時壓縮空氣量的變化引起的波動,兩套發電系統功率一大一小,當壓縮空氣量小時,小功率發電裝置運行,氣量中等時,運行大功率發電裝置,氣量大時兩套裝置同時運行,這樣配置可以保證發電系統始終保持在接近額定狀態下運行,接近*高效率。

              空壓機額定排氣壓力從0.25MPa到45MPa有各種規格,套試驗裝置不能完全滿足多種規格的試驗需求,中高壓空壓機建1套系統,低壓空壓機建1~2套系統是比較合理的模式,能滿足大多數生產企業的試驗需求。壓力偏離膨脹機設計需求的要減壓的產品試驗數量可控,在提高機械效率,減少一次性投資和提高設備利用率上達到*佳匹配。

              試驗系統節能評估全國空氣壓縮機生產企業按800家計,包括各種試驗目的,按平均每家每年有5臺空壓機有500h可靠性試驗需求,每臺平均耗電50kW,h,則每年試驗耗電至少1億kW,h,如果全部使用節能型的空壓機可靠性試驗臺進行試驗,電能轉化為壓縮空氣能,再通過膨脹機驅動發電機把壓縮空氣能轉化為電能,綜合效率若能達到35%,將節電3500萬kW-h,節能減排的同時也為有試驗需求的企業節省了一部分試驗費用。

              〔編輯李波〕加工中心故障處理喻曉浩劉萃倫李曉彬(首都航天機械公司北京)工中心,Y軸運動時顯示器突然黑屏。重啟機床,機床總電源的空開合不上,反復多次均無效。據此懷疑機床電路部分有短路,造成機床跳閘。粗略檢查機床,發現機床X軸電源線的保護金屬管撕裂,內部線路有破損現象。

              切除X軸電源線的保護管撕裂部分,確認是X軸回零開關1根24V電源線破損,同時X軸電機編碼器中有兩根反饋線斷裂。為確保維修后的穩定性,將斷裂電源線從破損處截斷,重新在插頭內部接好,保護管也重新進行加固處理。完畢后開機測試,電源開關仍然合不上。據此可排除保護管內電線短路問題。

              檢查機床相關電路(圖),發現機床電源空開斷電跳閘(NFBSKIP受K23和K43繼電器控制。K23繼電器用于機床操作PN設置中的軟件控制斷電,即M30指令完成后機床自動斷電;K43繼電器是硬件控制機床斷電。分別測量兩個繼電器,斷電情況下均處于常開正常狀態,基本可排除軟件故障。K43繼電器工作時受控于K42,K42與機床電柜門開關狀態關聯。檢查機床電氣柜門鑰匙開關狀態正常。為確定故障點,先取下K42繼電器,此時K42處于斷開狀態,K43繼電器線圈無電壓,不會吸合,機床能正常上電。在通電情況下,使用萬用表電壓擋測量K42線圈輸入端(241號線)電壓為13.7V,再測量其上端P1部分輸出電壓,同樣是13.7V.查看電氣圖紙,P1端從機床VPA002B板路上輸出,該板路共有3個P1端,其中1個P1端是外圍DC24V輸入,測量此處正常,另外兩路P1是通過板路內部線路分出的兩個DC 24V端口淇中1個端口輸出至241號線路)。測量這兩個24V端口輸出電壓均為13.7V,顯然該電壓與入口端電壓不符合。據此確認是這塊電路板出現故障,拆下該板仔細檢查,發現線路板背部有明顯燒蝕現象,正是P1端輸入到幾個分支的線路。為保證該電路板能正常使用,將燒蝕線路切斷,在燒蝕線路的幾個焊點之間重新引入新線路。修復該電路板后,裝上K42繼電器,通電測試,機床正常上電,故障排除。

              正常情況下,機床通電前電柜門關閉(鑰匙開關KEY閉合,通電瞬間P1端下部的K42常閉繼電器線圈得電后斷開,K43線圈不得電,機床空開正常上電。由于保護管內部分線路破損出現短路,燒壞VPA002B電路板上的P1端供電電路,造成P1端輸出電壓由24V降至13.7V.機床通電瞬間K42常閉繼電器線圈電壓只有13.7V,該繼電器常閉觸點無法正常斷開。在實際接線中,K42常閉觸點前的P1線未經過VPA002B電路板,電壓為24V,使K43線圈得電,常開觸點閉合,電源空開斷電跳閘(NFBSKIP線圈得電,電源空開跳閘,造成機床無法上電。

              〔編輯凌瑞〕(上接81頁附式千燥器壓縮空氣的溫度降低到2~5再使用吸附式千燥器對冷卻后的壓縮空氣進行進一步千燥處理。采用冷凍式千燥器和吸附式千燥器組合方式進行壓縮空氣除水千燥,可以降低吸附式千燥器工作負荷,降低千燥劑再生環節壓縮空氣用量,實現節能的同時,確保壓縮空氣質量滿足生產需要。

              優化氣源供氣方式嘖涂馬達和天然氣爐門的用氣量僅為0.5m3/min,但用氣壓力要求必須>0.6MPa.采用單向止回閥和儲氣罐組合的方式,避免壓縮空氣系統壓力降低對嘖涂和天然氣爐設備正常運行造成影響,如所示。

              根據設備工作情況,增設10m3儲氣罐,利用嘖砂設備上下料時海小時4次,每次5min)系統壓力上升到0.75MPa的間隙,系統向液體嘖涂和天然氣爐儲氣罐充氣,直到儲氣罐和管網壓力一致。在嘖砂工作系統壓力降低時,單向閥可以阻止儲氣罐內壓縮空氣向主管路的泄漏。此外,在天然氣爐儲氣罐增加1臺排氣量為1m3/min的小空壓機,在其他設備檢修時,使用小空壓機為天然氣爐供氣。

              通過對鉆桿內涂層生產線壓縮空氣系統的優化改造,生產中空壓機運行由原來的4臺降低到了3臺,平均運行壓力由0.7MPa降低到0.6MPa,空壓機運行電流從原來的480A降低到了400A,系統運行更加平穩順暢,延長了空壓機主機、電機及軸承等配置的使用壽命。解決了系統壓力波動大和壓縮空氣含水量高的問題,提高了系統的整體運行質量和運行效率,當年節省電費160萬元。

              〔編輯李波〕設備管理與維修2014No11

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