液氧泵的运行原理及常见故障处理

靳红波

摘 要：液氧泵作为一种特殊的低温泵有其特殊的运行特点，拖动液氧泵的电机除了普通电机的维护保养外，还有一些特殊之处。本文通过对液氧的形成过程以及液氧泵的运行原理进行分析，并对液氧泵变频器的维护与故障处理进行重点说明，有效提升液氧泵工作效率，降低能耗，延长其使用寿命。

关键词：空分车间 深冷法制氧 液氧泵 空气分离

中图分类号：TB654文献标识码：A文章编号：1003-9082（2019）05-0-01

一、深冷法制氧技术的概述

空气分离技术作为现代化工生产中的一项重要技术现今已经发展得非常成熟，伊泰煤制油公司的空分车间采用深冷法制氧，设计制氧量为52000Nm3/h，液氧经汽化后供给工艺后段的气化炉使用，同时分離出来的液氮供后段工艺使用。下面简单介绍一下空分生产工艺：环境中的空气经过滤后进入汽轮机拖动的压缩机被压缩，再进一步进入增压机继续压缩，之后被压缩的高压空气进入膨胀机膨胀做功后被液化，液化后的空气在冷箱内因为液氧和液氮不同的沸点而分离，液氧的沸点为-197℃，液氮的沸点为-182℃。

空分车间的主要生产设备汽轮机组为德国MAN公司的产品，它采用一拖二的方式，同轴拖动压缩机和增压机，推动汽轮机做功的高压蒸汽来自锅炉，汽轮机的最高转速可达4818rpm，正常生产情况下，汽轮机的转速控制在4600rpm左右。汽轮机组的辅机中很多是电气设备，包括汽轮机盘车电机、空压机盘车电机、事故油泵、润滑油泵、控制油泵、油烟机等。在汽轮机组启动前或停车后这些辅机都需要运行，以保证整个汽轮机组的正常安全地启动或停车。盘车电机主要用于汽轮机转子的低速旋转，保证转子转轴的平稳过渡（避免发生转轴因高速旋转停车或高速启动后发生形变）。各个油泵主要保证机组在运行中润滑油的油压。润滑油油温一般保持在42±5℃，经过运行中的高温润滑油会出现碳化现象有油烟产生，油烟机主要用于从油系统中将运行中产生的油烟排出，避免污染润滑油。

二、液氧泵的工作原理与运行特点

液氧泵作为空分车间的重要设备，也是我们电气工作人员应该非常了解的。空分车间的两台液氧泵电机为300kw的2极电机，额定电流555A，是由瑞典EN公司制造的，控制方式为变频控制，变频器选用美国AB公司的Power Flex 70S型大功率变频器。我公司正常生产时两台液氧泵处于满负荷状态，电机转速在3500rpm左右。

液氧泵作为一种特殊的低温泵有其特殊的运行特点，拖动液氧泵的电机除了普通电机的维护保养外，还有一些特殊之处，下面作一些相关的介绍。

液氧泵电机的轴承使用专用的克虏伯——埃索低温润滑脂，可以使电机在低温状态下保持良好的润滑状态。按照电机说明书液氧泵电机的润滑周期如下：

该电机使用专门独立的冷却风扇，保证电机在低速运行下冷却效果良好。另外液氧泵电机还安装有专门的电机加热器，在低温运行时可以提高电机的温度，保护电机安全运行。

三、液氧泵常见电气故障与处理

第一，液氧泵现场安装有操作柱，操作柱上有急停按钮，如果该急停按钮被按下，则空分变电所的对应电源抽屉断路器则会处于跳闸状态，必须将急停按钮复位断路器才能够合闸。

第二，如果有消防报警发生，则液氧泵的电源抽屉断路器也会发生跳闸，必须复位后才能够合闸。

第三，该电机采用变频控制，下面我们重点对变频器的运行与维护作一些介绍。

1.变频器的维护

安装变频器后，要认真阅读说明书，一般产品出厂时会设定各种参数，称为出厂值。依据这些参数值，用户能以面板操作方式维持正常运行，但以面板操作有时不能满足大多数传动系统的要求。因此在变频器使用前要仔细检查相关参数，具体有以下几个方面：

1.1参数设置

确认电机参数，在变频器参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率等，这些参数可以从电机铭牌中直接得到。

1.2设定变频器的控制方式

即速度控制、转矩控制、PID控制或其他方式。确定控制方式后，一般需要根据控制精度，进行静态或动态试运。

1.3设定变频器的启动方式

一般变频器在出厂时设定从面板启动，用户可以根据实际情况选择外部端子启动、通信启动等方式。

1.4给定信号方式的选择

一般变频器的频率给定也可以有面板给定、外部给定、通信给定等方式。正确设置参数，基本可以维持正常工作，在实际工作中如果获得更好的控制效果。也应该适当调整相关参数。

2.变频器的故障处理

2.1参数设置类故障的处理

如果出现参数设置导致变频器无法运行，要按照说明书修复参数即可。但如果估值仍存在，则要将所有参数恢复出厂值，在重新设置参数，若仍不能排除故障可以联系代理商进行处理。

2.2过电流

过电流故障可分为加速、减速过电流，可能是由于变频器的加减速时间太快，负载发生突变，负荷分配不均等原因所致，一般可通过延长加减速度时间，减少负荷的突变来解决。恒速时过电流，可能是输出短路等原因引起，这时对线路和电机进行检查。如果断开负载变频器还是显示过电流故障，说明变频器逆变电路已坏，需要更换变频器。

2.3过载故障

过载故障包括变频器过载和电机过载，可能是加速太快，电网电压降低，负载过重等原因引起的，一般可通过延长加速时间，延长制动时间，检查电网电压来排除。负载过重，说明所选的电机和变频器不匹配;也可能是由于机械润滑不好引起，需要更换配件或及时检修。

2.4过电压

发电型过电压，电机的实际转速比同步转速还高，电机处于发电状态，检查负载是否惯性太大，可给负载增加制动元件进行解决。过电压报警出现在停机时候，原因是减速过快，应延长减速时间。

2.5欠电压

欠电压也是经常碰到的问题。可能是主回路电压低（220V系列低于200V，380V系列低于340V），也可能是整流桥某一路损坏或可控硅三路中有工作不正常的，都可能导致欠压故障的出现。此外，主回路接触器损坏，导致直流母线电压损耗，在充电电阻上面有可能导致欠压。还有就是电压检测电路发生故障而引起。