一种控制三级往复式压缩机负荷衰减的装置的制作方法

1.本实用新型属于压缩机技术领域，具体涉及一种控制三级往复式压缩机负荷衰减的装置。


背景技术：

2.三级往复式压缩机左右各一个活塞杆，一侧为单活塞，进行第一级压缩；另一侧为双活塞，同时进行二级压缩和三级压缩。三级压缩机属于多级压缩机的常见形式，可将气体从数千帕大幅压缩至数兆帕甚至数十兆帕，以达到提升压力、满足生产工艺要求的目的。
3.在三级往复式压缩机运行过程中，由于二三级压缩一侧活塞环、支撑环、活塞与气缸之间的磨损，运动部件与气缸内壁的间隙逐渐增大。磨损后，气体压缩效率降低，压缩机气量降低，负荷衰减。磨损过程为不可逆变化，导致压缩机负荷普遍衰减在20％以上。
4.三级往复式压缩机中设有泄漏防超压的设备构造。为防止泄漏导致气缸超压，通过二回一管道将泄漏气体全部输送返回至压缩机进口，可确保压缩机运行安全。这种设备构造会产生过多无用功，压缩机负荷一旦衰减，将无法控制，设备负荷衰减过快，对生产的安全性、稳定性有较大严重。
5.正常使用过程中，为控制压缩机负荷衰减，满足生产需求，须定期更换活塞环、支撑环、活塞等易损件。当气缸内壁磨损变形后，压缩机必须更换气缸部件。随着检修频次的增加，压缩机无法恢复额定负荷，也无法达到寿命。且以上检修过程均需要设备拆解，费用大、难度大、周期长，对压缩机设备与生产过程均不利。
6.因此，需要一种控制三级往复式压缩机负荷衰减的装置。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于提供一种控制三级往复式压缩机负荷衰减的装置。
8.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种控制三级往复式压缩机负荷衰减的装置，包括一级压缩、二级压缩和三级压缩，一级压缩与二级压缩之间设有二回一管道，二级压缩设有与二回一管道并列的二回二管道，用以将泄漏气体输送至二级压缩进气处；二回一管道和二回二管道分别独立设有限制气体流量的限流孔板、冷却气体的冷却套管和调节阀。
9.具体的是，所述调节阀与二级压缩的排气压力、压缩机气量形成pid调节自动控制系统。
10.具体的是，所述一级压缩设有一级压缩活塞；二级压缩和三级压缩设有二三级压缩活塞杆。
11.具体的是，所述一级压缩设有一级压缩进气处。
12.本实用新型具有以下有益效果：
13.1)该装置克服了现有压缩机仅有泄漏防超压构造的不足；
14.2)通过二回二管道与二回一管道并联，减少直接泄漏气体导致的无用功产生；
15.3)将易损件的更换周期由1次/季度延长至1次/年，尤其是当缸体内壁磨损后，可避免设备的提前更新；节省检修费用15万/台*年，就缩短检修时间216小时/年。
附图说明
16.图1为本实用新型的结构示意图。
17.图中：1-一级压缩；2-二级压缩；3-三级压缩；4-二回一管道；5-二回二管道；6-限流孔板；7-冷却套管；8-调节阀；9-一级压缩活塞；10-二三级压缩活塞；11-一级压缩进气处；12-二级压缩进气处。
具体实施方式
18.现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
19.如图1所示，一种控制三级往复式压缩机负荷衰减的装置，在二回一管道4上，并列设置二回二管道5，二回二管道5将泄漏气体输送至二级压缩进气处12。在二回一管道4、二回二管道5分别独立设置限流孔板6、调节阀8和冷却套管7。
20.通过调节阀与二级压缩排气压力、压缩机气量形成pid调节自动控制系统，并设置二级压缩排气压力上限、压缩机负荷上限联锁控制逻辑。限流孔板6可限制气体流量。冷却套管7用于气体的冷却，满足气体温度要求。
21.设置压缩机负荷pid调节逻辑。在压缩机低于额定负荷时，通过控制系统计算，二回二管道5上的调节阀8逐渐打开，二回一管道4上的调节阀8逐渐关闭，使泄漏气体向二级压缩进气处12输送。当二回二管道5上的调节阀8全开，二回一管道4上的调节阀8全关，负荷仍达不到额定负荷时，二回二管道5上的调节阀8再逐渐关闭，将泄漏气体控制在二三级气缸间的空腔内，继续减少泄漏量。如二回二管道5上的调节阀8全关仍达不到负荷要求时，则判定为压缩机需要检修。同时设置压缩机负荷调节上限，如设定的参数超出设计负荷的120％，调节阀8不动作。
22.设置二级压缩排气压力上限联锁控制逻辑，确保在负荷调节过程的任何环节中，二级压缩排气压力不得超出设计压力。当二级排气压力高于设计压力时，压缩机负荷调节失效。此时，二回一管道4上的调节阀8缓慢打开，二回二管道5上的调节阀8全关，但尽量保持压缩机负荷不变，直至二级排气压力低于设计压力的95％时，负荷调节才可有效动作。
23.通过设置二回二管道5与二回一管道4并联，减少直接泄漏气体导致的无用功产生。设置二回一管道4、二回二管道5的pid调节和安全联锁自动控制功能，对压缩机的负荷衰减进行动态控制，有效降低压缩机检修频次，确保运行安全性，延长设备使用寿命。
24.本实用新型不局限于上述实施方式，任何人应得知在本实用新型的启示下作出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。
25.本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。


技术特征：
1.一种控制三级往复式压缩机负荷衰减的装置，其特征在于，包括一级压缩、二级压缩和三级压缩，一级压缩与二级压缩之间设有二回一管道，二级压缩设有与二回一管道并列的二回二管道，用以将泄漏气体输送至二级压缩进气处；二回一管道和二回二管道分别独立设有限制气体流量的限流孔板、冷却气体的冷却套管和调节阀。2.根据权利要求1所述的一种控制三级往复式压缩机负荷衰减的装置，其特征在于，所述调节阀与二级压缩的排气压力、压缩机气量形成pid调节自动控制系统。3.根据权利要求1所述的一种控制三级往复式压缩机负荷衰减的装置，其特征在于，所述一级压缩设有一级压缩活塞；二级压缩和三级压缩设有二三级压缩活塞杆。4.根据权利要求3所述的一种控制三级往复式压缩机负荷衰减的装置，其特征在于，所述一级压缩设有一级压缩进气处。

技术总结
本实用新型公开了一种控制三级往复式压缩机负荷衰减的装置，包括一级压缩、二级压缩和三级压缩，一级压缩与二级压缩之间设有二回一管道，二级压缩设有与二回一管道并列的二回二管道，用以将泄漏气体输送至二级压缩进气处；二回一管道和二回二管道分别独立设有限制气体流量的限流孔板、冷却气体的冷却套管和调节阀；该装置克服了现有压缩机仅有泄漏防超压构造的不足；通过二回二管道与二回一管道并联，减少直接泄漏气体导致的无用功产生；将易损件的更换周期由1次/季度延长至1次/年，尤其是当缸体内壁磨损后，可避免设备的提前更新；节省检修费用15万/台*年，就缩短检修时间216小时/年。小时/年。小时/年。


技术研发人员：王成 张希隆 杨忠华 李文 徐强 邹怡明 雷振 孙钦贵 郑文锋
受保护的技术使用者：山东钢铁股份有限公司
技术研发日：2022.09.15
技术公布日：2022/11/29