HydroCOM无级气量调节系统在往复压缩机上的应用论文.pdf

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质量检测HydroCOM无级气量调节系统在往复压缩机上的应用王佰亚，刘文彬，方舟（北京化工大学机电工程学院，北京100029）摘要：

研究分析了应用于中国石油乌鲁木齐石化加氢裂化压缩机上的HydroCOM无级气量调节系统的工作原理和控制逻辑，该系统基于部分行程顶开进气阀调节理论，核心部件是液压执行机构和电磁阀，通过压叉强制顶开进气阀片控制进气阀的打开时间，从而只压缩工艺所需要的气量。

计算比较了该系统在压缩机组中实际使用中的节能效果，该系统调节下的往复压缩机轴功率与排气量成正比，实现了连续无级气量调节，并对该系统执行机构密封室出现的填料损坏问题的原因进行了探讨和分析，发现工况恶劣与装配不合适是引发密封填料损坏的主要原因。

HydroCOM系统对于往复压缩机的控制快速而精准，节能效果明显，避免了起动、停机过程中较大的压力波动，同时也能够使压缩机的各项运行参数更稳定。

关键词：

往复压缩机；气量调节；HydroC0M中图分类号：

TB652文献标志码：

AApplicationofHydroCOMSteplessCapacityRegulatingSysteminReciprocatingCompressorWANGBaiya，LIUWenbin，FANGZhou（CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，BeijingUniversityofChemicalTechnology，Beijing100029，China）Abstract：

ThepaperanalyzedtheworkingprincipleandthecontrollogicofHydroCOMsteplesscapacitycontrolsystemforreciprocatingcompressorusedinPetroChinaUrumqipetrochemicalhydrocrackingonthecompressor，Thesystembasedonthetheoryofpressingoffinletvalveinthestroke，thecorecomponentishydraulicactuatorandtheelectromagneticvalve，thepressureforksforcedpressingoffinletvalvetOcontroltheintakevalveopeningtime，whichonlycompresstheneededgasinprocess，calculatedtheenergysavingeffectsoftheactualuseofthesysteminUrumqipetrochemicalhydrocrackingworkshopcompressorunit，shaftpoweranddischargevolumeofReciprocatingcompressorundertheregulationofthesystemisproportional，realizedcontinuoussteplesscapacitycontrol，andthesealingfillerroomcausedamagehascarriedonthediscussionandanalysis，itwasfoundthatthebadworkingconditionandassemblyisnotsuitabletheleadingcauseofpackingdamageHydroCOMcontrolsystemforreciprocatingcompressorisfastandaccurate，energysavingeffectisobviously，whichcanavoidthepressurefluctuationinthestartandstopprocess，andalsocanmaketheoperationparametersofthecompressormorestabileKeywords：

reciprocatingcompressor，steplesscapacityregulating，HydroCOM中国石油乌鲁木齐石化公司炼油厂（以下简称中国石油乌石化炼油厂）加氢裂化装置的压缩机组由3台PeterBrotherhood的4E3+BL组成，2开1备。

压缩机的设计标准排气量为（24000）Nm。

h，电动机功率为2570kW。

因为每台仅可满足7o的生产需要，所以通常情况下压缩机开二备一，但是在实际生产过程中，由于该压缩机使用三返一的气量调节方式，即使工艺负荷达到最大，也有相当于1台压缩机6O的气量通过调节旁路返回进气管道，而这些回流的气体是经过压缩的，这样就造成了很大的能源浪费1；此外，由于压缩机机组没有逐级调节机制，使得压缩机不能够缓慢地增加负荷，因此不可避免地会对压缩机造成冲击，这也严重影响了工艺稳定性和压缩机的使用寿命。

为了解决压缩机的上述问题，中石油乌石化炼油厂的加氢裂化装置引进了HydroCOM无级气量调节系统，实现了较好的节能效果和压缩机的平稳运行。

1HydroCOM工作原理和系统组成11工作原理如图1所示，压缩机在正常工作循环中，1个气缸内活塞的运动一般包括如下几个阶段：

气缸内剩余气体的膨胀过程，压缩机的吸气过程，在吸气体积达到气缸容积的100时对气体开始进行压缩，在气体达到排气压力时进行排气过程，这4个阶段对应图1中AB、BC、CD和DA这几段曲线。

但是如果在吸气过程结束开始进行对气体的压缩过程中，进气阀在外力的作用下依然保持开起状态，气缸中未经压缩的气体经由进气管道回流回去，等到某一个点Cr（也就是气量调节所要求的排气量）时撤除新技术新工艺质量与检测109新技术新工艺2014年第12期20的负荷运行，旁通阀则对应的是0100的关度。

当高选器的输出在2o1oo时，HydroCOM的输出为高选器的输出值，旁通阀的关度为100，也就是保持关闭状态。

对于二级、三级压缩的控制，则为比例为（+）的PIC调节器。

图6K101A上HydroCOM系统的控制方案示意图r：

，I量鱼1r：

=广再广一，、广-1控制器I图7K101A上一级压缩的控制逻辑流程212联锁逻辑说明现油压低低（油压70MPa）。

1）CIU的允许起动条件：

K一101A主电动机运CHydroCOM液压油站油箱的液位低。

行20S后、HydroCOM自身油站电动机运行和手动dHydroCOM液压油站油温高（80）。

投用CIU这3个条件在同时满足的情况下，Hydro一3）当点击联锁旁路时，所有的联锁条件将被全COM的CIU才允许投用，也就是被激活（ena一部切除。

bled）。

22HydroCOM系统的节能效果2）下述4个条件中的任意一个条件达到后，将延贺尔碧格HydroCOM系统自1995年推广到现迟3S联锁停HydroCOM自身油站油泵，同时Hydro一在，已在世界上应用约三百余套，在国内也已经有较CA）M强行输出100负荷，机组处于满负荷运行。

大范围的应用，从文献资料以及实际应用情况来看，aCIU在投用的情况下发生故障出错。

该系统确实具有很低的故障率和很高的可维护bHydroCOM液压油站电动机运行30s后出性口。

根据中石油乌石化炼油厂的压缩机数据信112新技术新工艺质量与检测一新技术新工艺2014年第12期表2K301A工艺介质含量分析采样序号COppmCO2ppmCH4ppmHzHCLppm155735322141999926O9610460799