螺桿空壓機(jī)的保護(hù)控制措施是保障設(shè)備安全運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù),通過(guò)傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)與控制系統(tǒng)聯(lián)動(dòng),實(shí)時(shí)監(jiān)控關(guān)鍵參數(shù)并觸發(fā)保護(hù)動(dòng)作。以下重點(diǎn)解析超壓保護(hù)與超溫保護(hù)兩種核心控制措施的技術(shù)原理、實(shí)現(xiàn)方式及應(yīng)用要點(diǎn):
一、超壓保護(hù)措施:
(一)機(jī)械泄壓保護(hù)(一級(jí)保護(hù))
1.核心組件與原理
安全閥:結(jié)構(gòu):全啟式彈簧安全閥(開(kāi)啟高度≥流道直徑1/4),設(shè)定壓力為工作壓力1.1倍(如0.8MPa系統(tǒng)設(shè)0.88MPa)。
動(dòng)作邏輯:當(dāng)系統(tǒng)壓力超過(guò)整定壓力時(shí),彈簧力被突破,閥芯快速升起,以≥10%額定排氣量緊急泄壓(響應(yīng)時(shí)間<0.5秒),壓力降至90%工作壓力時(shí)自動(dòng)復(fù)位。
2.控制系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)(二級(jí)保護(hù))
壓力傳感器+PLC控制:
監(jiān)測(cè)元件:4-20mA壓力變送器(精度±0.5%FS),實(shí)時(shí)采集油氣分離器出口壓力。
控制邏輯:當(dāng)壓力≥卸載壓力(如0.8MPa)時(shí),進(jìn)氣閥關(guān)閉,機(jī)組進(jìn)入卸載狀態(tài);若壓力持續(xù)上升至超壓預(yù)警值(0.85MPa),控制面板聲光報(bào)警并記錄;壓力突破安全閥整定壓力(0.88MPa)且未有效泄壓時(shí),觸發(fā)緊急停機(jī),同時(shí)切斷電機(jī)電源。
二、超溫保護(hù)措施:
(一)溫度監(jiān)測(cè)與冷卻控制
1.傳感器與執(zhí)行機(jī)構(gòu)
溫度傳感器:PT100型熱電阻(精度±0.5℃),安裝于壓縮機(jī)機(jī)頭排氣口,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)潤(rùn)滑油溫度(正常70-95℃)。
冷卻系統(tǒng)聯(lián)動(dòng):風(fēng)冷型:溫度≥85℃時(shí)啟動(dòng)風(fēng)扇(轉(zhuǎn)速1400rpm),≤75℃時(shí)停止,溫差控制精度±2℃;
水冷型:溫度≥90℃時(shí)開(kāi)大冷卻水閥(開(kāi)度>80%),同時(shí)監(jiān)測(cè)冷卻水壓力(0.2-0.4MPa)。
2.分級(jí)保護(hù)邏輯
3.失效風(fēng)險(xiǎn)與預(yù)防
風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn):傳感器故障(如接線松動(dòng)導(dǎo)致溫度誤報(bào)):可能引發(fā)頻繁停機(jī)或保護(hù)失效,需定期進(jìn)行信號(hào)校準(zhǔn)(用標(biāo)準(zhǔn)熱源測(cè)試,偏差>2℃時(shí)更換);
冷卻器結(jié)垢(水垢厚度>1mm時(shí)散熱效率下降30%):導(dǎo)致溫度控制失效,需每年化學(xué)清洗(使用5%檸檬酸溶液,pH值4-5)。
三、兩種保護(hù)措施的協(xié)同與擴(kuò)展
(一)連鎖保護(hù)機(jī)制
超壓與超溫保護(hù)并非獨(dú)立運(yùn)作,當(dāng)系統(tǒng)超壓時(shí)(如進(jìn)氣閥卡滯),壓縮功耗增加會(huì)同步導(dǎo)致油溫上升,兩者通過(guò)PLC系統(tǒng)聯(lián)動(dòng):
超壓觸發(fā)時(shí)優(yōu)先關(guān)閉進(jìn)氣閥卸荷;
若溫度因卸荷延遲同步超溫,直接觸發(fā)停機(jī)并鎖定,防止單一保護(hù)失效。
(二)智能化升級(jí)方向
預(yù)測(cè)性保護(hù):
基于歷史數(shù)據(jù)建立溫度/壓力趨勢(shì)模型,當(dāng)參數(shù)變化速率超過(guò)閾值(如壓力每分鐘上升>0.1MPa)時(shí),提前觸發(fā)保護(hù)(比傳統(tǒng)定值保護(hù)提前10-20秒)。
遠(yuǎn)程監(jiān)控聯(lián)動(dòng):
通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)(IoT)將保護(hù)信號(hào)上傳至中控系統(tǒng),超壓/超溫時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)備用機(jī)組,同時(shí)發(fā)送短信預(yù)警(如“螺桿機(jī)#1超溫停機(jī),已切換至#2機(jī)組”)。
四、維護(hù)與校驗(yàn)規(guī)范
(一)超壓保護(hù)系統(tǒng)
安全閥校驗(yàn):使用專用校驗(yàn)臺(tái),記錄開(kāi)啟壓力、回座壓力(回座壓差≤10%整定壓力),形成校驗(yàn)報(bào)告(有效期1年)。
壓力傳感器校準(zhǔn):對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)壓力表(精度0.25級(jí)),全量程5點(diǎn)校準(zhǔn)(0、25%、50%、75%、100%),誤差>±1%時(shí)更換。
(二)超溫保護(hù)系統(tǒng)
溫度傳感器精度測(cè)試:放入恒溫水浴箱(設(shè)定50℃、80℃、100℃),對(duì)比顯示值與實(shí)際值(偏差>1℃時(shí)修復(fù))。
風(fēng)扇/水閥動(dòng)作測(cè)試:手動(dòng)輸入超溫信號(hào),驗(yàn)證執(zhí)行機(jī)構(gòu)響應(yīng)時(shí)間(風(fēng)扇啟動(dòng)≤3秒,水閥全開(kāi)≤5秒)。