英格索兰氮压机高效运行几点实践

张宝峰，李海英

(华北理工大学，河北唐山063016)

英格索兰氮压机高效运行几点实践

张宝峰，李海英

(华北理工大学，河北唐山063016)

英格索兰压缩机在实际生产中发生因冷却后温度高导致运行效率下降，甚至影响设备稳定正常运行。因为放散阀微漏、管网用量变化大导致气体放散运行效率下降。查找以上问题原因，介绍了英格索兰氮压机长周期高效运行几点实践。

英格索兰；氮气压缩机；长周期；高效运行

1 概述

唐钢炼钢制氧作业区配备了3台英格索兰氮气压缩机，型号为C110MX5N2，设计压缩机流量18000 m3/h，压缩机进气压力105 kPa，压缩机法兰处出口压力2100 kPa。为美国西屋风冷式电机，输出功率2758 kW，采用CMC控制原理。至2006年4月8日先后试车投运，开机运行9年来，3台压缩机的运行工况整体良好。

但也出现以下故障：因级间冷却后温度高导致运行效率下降，甚至影响设备稳定正常运行；放散阀微漏，导致压缩机运营效率下降；管网用量变化大导致偶有放散，出现运行效率下降。寻找以上问题根源及时制定应对措施，保障高效运营。总结分析处理措施，以供同类型企业探讨。

2 故障现象

运行中出现压缩机各级冷却后温度高，尤其3级、4级冷却后温度接近甚至高过设计停车联锁值55℃。4级、5级的入口压力增大10～20 kPa；冷却器效率下降，压缩机压缩气量下降。

由于压缩机放散阀关闭后，仍然有气体泄漏现象。在放散消音器出口处可以听到气体放散的声音，停机检修发现该双偏心阀门阀口已经关闭不严，阀口密封不严，同时分析该阀门安装方向反。

由于用户用量不均匀，导致管网压力波动较大，管网球罐缓冲有限，压缩机出现偶放散。

3 故障分析

该类型号英格索兰压缩机由于其设计理念决定了压缩机占地面积小、结构紧凑、操作方便；缺点是对压缩机冷却循环水质要求较高，在设计水流量、水压情况下，循环水换热效果受到换热系数影响较大。铜管换热冷却管因为水质结垢沉积在换热器表面，导致冷却器换热效果急剧下降。铜的热导率为383 λ/W·（m·K）-1，而碳酸钙的热导率0.038λ/W·（m· K）-1。一旦冷却器表面有泥垢或者碳酸钙等析出，严重影响压缩机冷却器冷却效率。

由于放散阀在关闭的状态下仍然有气体外泄，导致该单位氮压机运行指标上升6%。设备停机检修中发现该放散阀由于阀口密封不严和方向安装反导致气体泄漏。对阀头进行重新测绘，更换阀门阀头后重新调试运行，泄漏量减少但是仍然有气体微漏。进一步分析认为该类双偏心阀门安装方向出现问题，导致在阀门关闭的状态下，阀口密封不严。更换阀门方向，正确应该为阀门偏心侧在高压侧，在阀门关闭状态下靠气体压力可利用偏心压力降将阀口压紧，解决气体泄漏问题。

该类压缩机压缩机采取CMC恒压控制，在保障压力供应性能上十分稳定可靠。由于管网球罐缓冲有限，用量波动大压缩机出现偶放散。从压缩机平均运行负荷来看，这种放散不是由于平均超出压缩机运行负荷导致的，而是由于短暂用量少导致压缩机放散。

4 处理措施

为解决由于影响压缩机冷却器冷却效率问题，采取以下措施：增加压缩机循环水流量，增加循环水水压，降低循环水温度，改善水质，增加在线酸洗，对压缩机冷却器进行改造，将冷却器原厂配置上水、回水管路与机壳上回水管路一同改造，将DN50管道，全部扩容为DN80管道。增加循环水水量，通过超声波测量仪检查对比水量前后增加60%。采取以上措施后压缩机冷却器效果得到明显改善，各级排气冷却器后温度均控制在45～50℃之间，保障压缩机高效平稳运行。

更换阀门阀头时发现该双偏心蝶阀该阀门安装方向不正确，虽然更换新阀头仍然有微泄漏。更换阀门安装方向，双偏心蝶阀的高压侧为偏心一侧，阀门上标志的箭头方向为应该理解为承压方向。更换阀门安装方向后，同时提高阀门仪表气源压力，由0.45 MPa提高到0.7 MPa。阀门运行动作灵活，消除气体泄漏现象，保障了压缩机高效运行。

由于用户氮气使用波动较大，给高压氮压机负荷带来较大波动和放散。通过就地控制面板预留远传接口通过网线连接到电脑服务器上，读取管网压力、各级压力、运行参数等数据，根据管网压力预设负荷调整范围。当管网压力持续高时，将压缩机控制在最小工况区间运行，当管网压力降低很快靠近保障压力点时，快速提高管网工作负荷，当服务器出现问题或故障维修，转换到就地控制。降低高压氮压机马达过载控制电流限制，在对设备没有带来任何不利影响的情况下来降低高压氮压机工作区间，从而降低氮气放散。控制改变后，压缩机恒压控制如图1。

图1 多重控制的P－Q变化曲线

5 预防措施

根据出现的问题进行深入分析解决，从设备运行细节入手关注设备运行参数变化，密切关注指标效率的变化。近一段的运行情况分析，压缩机运行稳定、高效。

为保障英格索兰压缩机高效运行，定时进行巡检，定期做好在线状态监测工作。一些日常故障及时处理，阀门仪表维护定期进行。水质、油质的定期监测，做好润滑油分析工作。保障入口气源稳定洁净，设备启动停止严格按照操作规程进行。对于设备冷却器等容易影响设备运行效率的关键部位定期进行设备运行评估，分析设备状态是否正常。

6 经验及体会

通过上述对压缩机冷却器的各种手段措施保障冷却器运行高效，经过实践比对，实现压缩机冷却器效率提高，压缩机综合效率提高8.5%，达到节能高效运行目的。同时结合高效运行这一主线，对压缩机放散阀门进行有效处理，消除阀门泄漏情况，对偏心阀门使用有了深刻认识，并在实际运行中总结出此类问题检修的经验与方法。通过压缩机远程自动调整运行负荷这一主要手段，克服因管网用量不均匀、球罐缓冲有限等弊端带来的产品放散。

Practices of High-efficiency Operation of Ingersoll Rand Nitrogen Com pressor

ZHANG Baofeng，LI Haiying
(North China University of Science and Technology,Tangshan,Hebei 063016,China)

Due to high temperature after cooling the Ingersoll Rand compressor suffered lower operating efficiency during actual production,which even affected normal stable operation of the equipment.Slight leakage of the blow-off valve and big changes in network consumption reduced gas release efficiency.The causes of above problems were found out and practices of long-term high-efficiency operation of Ingersoll Rand nitrogen compressor are introduced.

Ingersoll Rand;nitrogen compressor;long term;high-efficiency operation

TH45

B

1006-6764(2015)08-0029-02

2015-05-12

2015-05-29

张宝峰（1985-），男，工程师，华北理工大学动力工程专业工程硕士在读，现从事空分设备生产管理工作。