17. Системы контроля, сигнализации и защиты компрессорной машины
Системы контроля должны обеспечивать получение информации о параметрах и техническом состоянии компрессора как в рабочем режиме, так и во вспомогательных и переходных режимах.
Информация об основных параметрах, отражающих работы компрессора в целом, выносится на местный или дистанционный пост контроля и управления. Контрольно-измерительные приборы, отражающие работы отдельных аппаратов и узлов компрессора, не являющихся важными для работы компрессорной установки в целом, устанавливаются непосредственно на этих аппаратах или вблизи от них.
Сигнализация включает в себя предупредительную сигнализацию о выходе контролируемых параметров за границы рабочих значений (акустический сигнал, мигающий световой сигнал и др.), а также аварийную сигнализацию, вызываемую выходом параметров за предельные значения, сопровождающую действие и фиксирующую причину действия системы защиты (активная сигнализация).
Имеется также сигнализация, отражающая состояние механизмов компрессора и трубопроводной арматуры (пассивная сигнализация): «Включено - отключено», «Открыто - закрыто». Эта сигнализация функционально связана с системами управления электродвигателями.
Защита компрессора от работы в опасном для него режиме сводится к запрету пуска при отклонении контролируемых параметров за границы рабочих значений и к аварийной остановке компрессора, когда параметр выйдет за предельные значения.
Действие защиты, как правило, сопровождается сигнализацией.
18. Анализ номенклатуры контролируемых параметров
1. Давление в газопроводе всасывания до запорного органа на трубопроводе к компрессору.
Если давление в коллекторе всасывания превышает верхний предел рабочего давления всасывания компрессора, должен быть обеспечен запрет открытия трубопроводной арматуры на всасывании (ЭВ) во избежание срабатывания предохранительного клапана на всасывании компрессора. В том случае, если компрессор не оснащен дистанционно управляемой трубопроводной арматурой и автоматический запрет открытия вентиля выполнить нельзя, должен быть обеспечен запрет пуска главного приводного электродвигателя компрессора.
При работе компрессора с превышением давления всасывания повысятся также все межступенчатые давления, и компрессор может оказаться перегруженным по мощности, т.к. мощность, потребляемая компрессором, пропорциональная давлению всасывания:
– для
идеального компрессора.
2. Давление в компрессоре на стороне всасывания.
При уменьшении этого давления в многоступенчатом компрессоре снизится межступенчатые давления, включая давление нагнетания предпоследней (z-1) й ступени и на всасывании выходной z й ступени поступит газ пониженного давления, тогда как давление во внешней газовой сети Рс осталось номинальным.
При понижении давления ниже допустимого значения должна произойти аварийная остановка компрессора.
3. В случае понижения температуры газа на всасывании в цилиндр компрессора поступит газ повышенной плотности. При этом повысятся межступенчатые давления и компрессор может оказаться перегруженным, но если давления между ступенями превысят установленные значения, последует сигнализация, а при дальнейшем росте давления аварийная остановка компрессора.
4. Наиболее существенные влияния на величину межступенчатого давления оказывает состояние исправности всасывающих и нагнетательных клапанов компрессора, как наиболее напряженного из нагруженных узлов компрессора. Состояние клапанов не только определяет экономичность работы компрессорной установки, но и безопасность эксплуатации компрессора.
При неисправности в клапанах цилиндра первой ступени (всасывающих или нагнетательных) происходит снижение всех межступенчатых давлений. При этом в опасном режиме может оказаться последняя ступень, т.к. давление всасывания ступени снизится, а давление в сети может оказаться прежним, что повысит отношение давлений и величину поршневой силы в ступени. Ввиду этого для конечной ступени предусматривается обеспечение сигнализации и защиты компрессора при понижении давления всасывания данной ступени.
5. Температура газа в нагнетательном патрубке цилиндра каждой ступени.
Эта температура зависит от следующих факторов:
– температуры газа на всасывании;
– ухудшения работы газоохладителей между ступенями;
– недостаточного расхода воды, подаваемого на охлаждение, и ухудшения состояния теплопередающих поверхностей;
– герметичности всасывающих и нагнетательных клапанов.
При негерметичности всасывающих клапанов нагретый газ из цилиндра перетекает во всасывающую полость и, следовательно, в период всасывания произойдет всасывание газа с более высокой температурой. При негерметичности нагнетательных клапанов произойдет натекание газа из нагнетательной полости в цилиндр, отчего температура всасываемого газа возрастет.
6. Температура газа на всасывании промежуточной или конечной ступени. По этому параметру судят о работе межступенчатых газоохладителей. На величину данной температуры оказывает влияние и негерметичность всасывающих клапанов.