第四章壓縮空氣系統(tǒng)

第四章壓縮空氣系統(tǒng)概述空氣壓縮裝置機組制動供氣機組調(diào)相壓水供氣風(fēng)動工具、空氣圍帶和防凍吹冰供氣低壓氣系統(tǒng)油壓裝置供氣配電裝置供氣水電站壓縮空氣的綜合系統(tǒng)輔助設(shè)備－氣系統(tǒng)4.1概述4.1.1壓縮空氣的用途4.1.2壓縮空氣系統(tǒng)的組成4.1.3壓縮空氣系統(tǒng)的分類4.1.1壓縮空氣的用途1、油壓裝置壓力油罐充氣；（1）30%—40%的油，60%—70%的壓縮空氣。（2）工作壓力一般為2.5MPa，大型機組為4.0MPa。（3）便于布置，易漏油（對工藝水平要求高），有干燥度要求。2、配電裝置中空氣QF和氣動隔離開關(guān)用氣；（1）作為滅弧或操作能源。（2）空氣QF用氣的工作壓力為2.0-2.5MPa，氣動隔離開關(guān)工作壓力0.7MPa。（3）有干燥度要求。3、機組停機時制動用氣；工作壓力為0.7MPa。4、機組調(diào)相用氣工作壓力為0.7MPa5、蝶閥止水圍帶用氣工作壓力：0.1-0.3MPa6、風(fēng)動工具、吹污清掃用氣工作壓力：0.7MPa7、水輪機導(dǎo)軸承檢修密封圍帶；8、防凍吹冰用氣，水工閘門、攔污柵4.1.2壓縮空氣系統(tǒng)的組成壓縮空氣系統(tǒng)的任務(wù)是及時給用戶供氣，并滿足壓縮空氣的質(zhì)量(氣壓、干燥、清潔)要求。壓縮空氣系統(tǒng)由空氣壓縮裝置(空壓機及附屬設(shè)備)、管道系統(tǒng)、測量控制元件和用氣設(shè)備四部分組成。1）空氣壓縮裝置空氣壓縮裝置由空氣壓縮機、電動機、儲氣罐和油水分離器等組成。2）管道系統(tǒng)管道系統(tǒng)由干管、支管和管件組成，將氣源和用氣設(shè)備聯(lián)系起來，輸送和分配壓縮空氣。3）測量控制元件測量控制元件包括各種類型的自動化元件，如壓力繼電器、溫度信號器、電磁空氣閥等，其主要作用是監(jiān)測與控制，保證壓縮空氣系統(tǒng)的正常運行。4）用氣設(shè)備用氣設(shè)備主要有油壓裝置壓力油罐、制動閘、風(fēng)動工具等。4.1.3氣系統(tǒng)分類高壓：大于0.7MPa；低壓：小于等于0.7MPa。廠內(nèi)高壓氣系統(tǒng)：水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)和機組控制系統(tǒng)的油壓裝置。廠外高壓氣系統(tǒng)：空氣QF.廠內(nèi)低壓氣系統(tǒng)：機組制動、調(diào)相壓水、空氣圍帶、風(fēng)動工具及吹掃等。廠外低壓氣系統(tǒng)：水工閘門、攔污柵。4.1.3氣系統(tǒng)分類高壓：大于0.7MPa；低壓：小于等于0.7MPa。廠內(nèi)高壓氣系統(tǒng)：水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)和機組控制系統(tǒng)的油壓裝置。廠外高壓氣系統(tǒng)：空氣QF.廠內(nèi)低壓氣系統(tǒng)：機組制動、調(diào)相壓水、空氣圍帶、風(fēng)動工具及吹掃等。廠外低壓氣系統(tǒng)：水工閘門、攔污柵。4.2空氣壓縮裝置4.2.1空氣壓縮裝置的基本結(jié)構(gòu)4.2.2往復(fù)活塞式空壓機4.2.3回旋螺桿式空壓機4.2.4滑片式空壓機4.2.5空壓機比較4.2.1空氣壓縮裝置的基本結(jié)構(gòu)空氣壓縮機，簡稱為空壓機，是以原動機為動力，將自由空氣加以壓縮的機械。按工作原理可分為速度型和容積型兩大類。速度型壓縮機在高速輪葉的作用下，獲得巨大的動能，隨后在擴壓器中急劇降速，使氣體的動能轉(zhuǎn)變?yōu)閯菽?壓力能容積型壓縮機以便汽缸容積縮小而提高氣體壓力，目前水電廠所采用的空氣壓縮機多為容積型。4.2.2往復(fù)活塞式空壓機l、結(jié)構(gòu)S75型空壓機，為往復(fù)活塞式壓縮機，屬容積型，其外型結(jié)構(gòu)如圖所示。1排氣閥2接頭3接管螺母4電機槍5單向閥6壓縮機主機7三角皮帶8鋼絲網(wǎng)防護9電機10氣壓開關(guān)11壓力表12儲氣罐13像膠箱14排水閥15安全閥2、工作原理

吸氣過程：當(dāng)活塞向右移動時，氣缸左腔容積增大，壓力降低，形成真空，吸氣閥克服彈簧阻力自行打開，空氣在大氣壓力的作用下進入氣缸左腔。

壓縮過程：當(dāng)活塞返行時，氣缸左腔壓力增高，吸氣閥自動關(guān)閉，吸入的空氣在氣缸內(nèi)被活塞壓縮。排氣過程：當(dāng)活塞繼續(xù)向左移動，氣缸內(nèi)的氣體壓力增高到排氣管中的壓力時，吸氣閥活塞排氣閥自動打開，壓縮空氣被排出。至此，就完成了一個工作循環(huán)?；钊^續(xù)運動，則上述工作循環(huán)將周而復(fù)始地進行，以完成壓縮氣體的任務(wù)。3、特點優(yōu)點：壓力范圍廣、熱效率高、可維修性強、對材料要求低、技術(shù)較為成熟和適應(yīng)性強廣泛應(yīng)用。缺點：轉(zhuǎn)速不高、機器大而重且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，另外因其排氣不連續(xù)而造成氣流脈動，導(dǎo)致運轉(zhuǎn)時有較大的振動應(yīng)用受限，有被其他形式取代的趨勢。4、說明為了獲得高壓力的壓縮空氣，可將幾個氣缸串聯(lián)起來工作，連續(xù)對空氣進行多次壓縮，這種空壓機稱為二級、三級或多級空壓機。排氣量較大而氣壓在7×105Pa以上的空壓機大多進行多級壓縮。4.2.3回旋螺桿式空壓機1、分類螺桿空氣壓縮機按螺桿的數(shù)目分為雙螺桿空壓機和單螺桿空壓機。在歐、美、日等西方經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的占有率己經(jīng)接近100%，幾乎完全取代活塞式空氣壓縮機，而其中的99%以上是雙螺桿空氣壓縮機。2、雙螺桿式壓縮機結(jié)構(gòu)雙螺桿空壓機無進氣與排氣閥組，由一對平行布置、相互嚙合的轉(zhuǎn)子組成。工作時，一個轉(zhuǎn)子按順時針轉(zhuǎn)動，一個轉(zhuǎn)子按逆時針轉(zhuǎn)動，在相互嚙合的過程中，空氣被壓縮到所需要的壓力。雙螺桿壓縮機具有極高的機械可靠性和優(yōu)良的動力平衡性，運行效率高，操作及維修也十分方便，是目前市場中的主導(dǎo)產(chǎn)品。雙螺桿式空壓機的工作原理如圖所示。雙螺桿式空壓機工作原理圖3、雙螺桿式壓縮機工作原理螺桿式壓縮機工作分如下四個過程：吸氣過程：當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，主副轉(zhuǎn)子的齒溝空間在轉(zhuǎn)至進氣端壁開口時，其空間最大。此時轉(zhuǎn)子的齒溝空間與進氣口的自由空氣相遇。外界空氣即被吸入，沿軸向流入主副轉(zhuǎn)子的齒溝內(nèi)。封閉及輸送過程：吸氣結(jié)束時，轉(zhuǎn)子的邊氣側(cè)端面轉(zhuǎn)離了進氣口，空氣充滿整個齒溝，并被主副轉(zhuǎn)子的齒峰與機殼封閉。兩轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動，其齒峰與齒溝的嚙合面逐漸向排氣端移動.壓縮過程：嚙合面逐漸向排氣端移動,使封閉空間不斷減小，封閉空間中的氣體逐漸被壓縮，壓力得到提高。排氣過程：當(dāng)轉(zhuǎn)子的附合端面轉(zhuǎn)到與機殼排氣相通，氣體的壓力達到最高.被壓縮的氣體開始排出，直至齒峰與齒溝的嚙合面移至排氣端面。此時兩轉(zhuǎn)子嚙合面與機殼排氣口之間的空間為零，即完成排氣過程.4、特點優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、動力平衡好、適應(yīng)性強、操作方便。缺點：造價高，不能制成微型和壓縮空氣的壓力受到限制.4.2.4滑片式空壓機1、結(jié)構(gòu)滑片式壓縮機的結(jié)構(gòu)如圖所示，主要由定子外殼、轉(zhuǎn)子和滑片等組成?；綁嚎s機的轉(zhuǎn)子以偏心方式放置于定子中，轉(zhuǎn)子徑向開有滑槽，滑片可以在滑槽中做往復(fù)運動.滑片式壓縮機的整機看起來比較簡捷，幾乎看不到什么零配件。它把空氣過濾器、進氣閥、油氣分離器、安全閥、最小壓力閥、油過濾器、溫控旁通閥、回油閥等部件以模塊形式全部濃縮在主機內(nèi)。2、工作原理隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，安裝在轉(zhuǎn)子槽中的滑片在離心力作用下被推至氣缸璧，通過油膜與定子緊密接觸，形成了一系列體積不同的壓縮腔.隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動，壓縮機轉(zhuǎn)子的滑片與氣缸之間壓縮腔的容積不斷減少，空氣被壓縮壓力不斷提高.壓縮后的油氣混合氣經(jīng)機械分離和過濾分離，將壓縮空氣中含油量降低到規(guī)定值。經(jīng)凈化后的壓縮空氣進入后冷卻器中進行冷卻，冷卻后被輸送到用戶系統(tǒng)。冷卻中所形成的凝結(jié)水經(jīng)由一排水電磁閥而排出。在空壓機運轉(zhuǎn)中需不斷地注入空壓機油，以便在氣缸壁上形成薄薄的油膜防止滑片與氣缸壁的直接接觸而造成磨損?？諌簷C油的注入，還具有冷卻散熱和氣室密封的作用.3特點滑片式空壓機技術(shù)含量較高，在全球領(lǐng)城具備生產(chǎn)能力的廠家極少，因此進入國內(nèi)市場較晚，仍然處在概念傳播的階段但由于其超長的壽命、良好的可靠性、優(yōu)異的排氣質(zhì)量、最高的效率和最少的維護正在迅速趕超其它同類產(chǎn)品，必將成為新型壓縮機的市場主流.4.2.4三種空壓機比較4.2.5空氣壓縮裝置的其他設(shè)備1）氣水分離器（油水分離器）通過五級分離—降速、離心、碰撞、變向、凝聚等原理，除去壓縮空氣（氣體）中的液態(tài)水份和固體顆粒，達到凈化的作用。濕氣在冷卻過程中冷凝后，在分離器中的擋板迫使氣體改變方向二次，并以設(shè)計好的速度旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生離心力高效地分離出液體和顆粒，排水器應(yīng)及時排放出冷凝液。2）儲氣罐空壓機儲氣罐，又名壓縮空氣儲存罐，是一種專門用于儲存壓縮空氣的壓力容器，作用是用于存氣緩沖，避免空壓機頻繁加卸載和除掉大部分的液態(tài)水，主要與空壓機，冷凍式干燥機，過濾器等設(shè)備配套使用，組成工業(yè)生產(chǎn)上的動力源----壓縮空氣站.3）冷卻器復(fù)合管FL風(fēng)冷卻器風(fēng)冷式水冷式：套管式、蛇管式、管殼式4.3機組制動供氣1.機組制動概述機組在低速運轉(zhuǎn)時，會引起推力軸承及導(dǎo)軸承中潤滑油膜變薄或遭受破壞，使?jié)櫥瑮l件出現(xiàn)惡化，致使軸瓦磨損，嚴(yán)重時會燒壞軸瓦.因此，在機組停機過程中當(dāng)轉(zhuǎn)速下降到一定程度時必須強行強迫制動，以便機組能在很短的段時間內(nèi)停下來.圖為機組在不同條件下的制動過程曲線.機組制動過程曲線3.3機組制動供氣1.自由制動：機組運轉(zhuǎn)時的動能全部消耗在克服自由制動力矩(即機組的推力軸承和導(dǎo)軸承的摩擦力矩、發(fā)電機轉(zhuǎn)子對空氣的摩擦力矩與水輪機轉(zhuǎn)輪對水或空氣的摩擦力矩）上，根據(jù)這種動能的消耗程度，機組轉(zhuǎn)速逐漸下降，經(jīng)過一段時間后機組停止轉(zhuǎn)動，采用這種方式時，機組停機時間較長，可能長達30分鐘至1個小時，這對機組是非常不利的。2.強迫制動(有如下幾種〕·風(fēng)閘制動：該方式采用壓縮空氣作為強迫制動的能源來推動制動閘，一般用于立式水輪發(fā)電機組的制動。

水力制動：用于沖擊式機組，即停機時打開專用的制動噴嘴，將水流射到水斗的背面，從而在機組軸上產(chǎn)生制動力矩進行制動；

電氣制動：即停機時通過專設(shè)的開關(guān)將與系統(tǒng)解列的發(fā)電機接入制動用的三相短路電阻上實現(xiàn)電氣制動，該方式需要設(shè)置機械制動作為備用.額定轉(zhuǎn)速的40%-60%時投入。機組頂起轉(zhuǎn)子裝置與機組制動裝置采用同設(shè)備布置在發(fā)電機風(fēng)洞內(nèi)，機組在解列需要制動時，千斤頂用氣操作以強制機組停轉(zhuǎn)；機組長時間不運轉(zhuǎn)或檢修推力軸承時，千斤頂用油操作以頂起轉(zhuǎn)子。圖為機組制動裝置系統(tǒng)原理圖。另外，機組頂起轉(zhuǎn)子裝置與機組制動裝置也可分開設(shè)置，轉(zhuǎn)子頂起裝置用油壓操作，其動力源布置在發(fā)電機風(fēng)洞內(nèi)，機組制動裝置用氣壓操作，氣源布置在發(fā)電機頂部.

2.機組機械制動裝置系統(tǒng)機械制動的自動操作機組解列后，當(dāng)轉(zhuǎn)速降至額定轉(zhuǎn)速的35%左右時，由轉(zhuǎn)速繼電器控制的電磁空氣閥DKF自動開啟，壓縮空氣經(jīng)常開閥1和2進入制動閘，對機組進行制動。經(jīng)過一定時限(由時間繼電器整定的時間）后，使電磁空氣閥DKF關(guān)閉，制動閘內(nèi)的壓縮空氣與大氣相通，壓縮空氣排出，制動過程結(jié)束，制動裝置自動退出.機械制動的手動操作當(dāng)水輪發(fā)電機組在停機過程中出現(xiàn)機械制動裝置失靈時，或機組停機檢修時，需手動投入機械制動，即先將常開閥門1和2關(guān)閉，在機組停機時，當(dāng)機組轉(zhuǎn)速下降到規(guī)定值時，打開閥門3，使壓縮空氣進入制動閘對機組進行制動.待機組轉(zhuǎn)速下降到零時，再關(guān)閉閥門3，打開閥門4，使制動閘排氣，制動完畢后，關(guān)閉閥門4，為下次手動操作做好準(zhǔn)備.頂起轉(zhuǎn)子按規(guī)程規(guī)定，第一次停機24小時，第二次停機36小時，第三次停機48小時，以后為72小時以上需要頂轉(zhuǎn)子.當(dāng)然有時為了檢修的需要也需要頂轉(zhuǎn)子。切斷制動系統(tǒng)與制動閘的聯(lián)系，切換三通閥接通高壓油泵，向制動閘打油，使發(fā)電機轉(zhuǎn)子偏離8~12mm.開機前排出制動閘中的油，此時需打開閥門5，使制動閘中的油排至回油箱，最后用壓縮空氣吹掃制動網(wǎng)中的殘油.機組電氣制動裝置系統(tǒng)電氣制動裝置系統(tǒng)原理圖4、設(shè)備選擇計算1>機組制動耗氣量計算制動耗氣量取決于發(fā)電機所需要的制動力矩，由電機制造廠提供，在設(shè)計制動供氣系統(tǒng)時可根據(jù)制動耗氣流量來計算，也可按充氣容積來計算.相對來說按充氣容積來計算更為合理.因為制動過程并非持續(xù)耗氣過程.2>

儲氣罐容積計算機組制動用氣主要自儲氣罐供給，因此儲氣罐容積必須保證制動用氣后，儲氣罐內(nèi)氣壓保持在最低制動氣壓以上。該容積與機組制動耗氣量、制動前后儲氣罐允許的壓力降等有關(guān)。3>空氣壓縮機生產(chǎn)率計算空氣壓縮機生產(chǎn)率按在一定時間內(nèi)恢復(fù)儲氣罐壓力的要求來確定.如機組制動為個獨立的氣系統(tǒng)，則應(yīng)設(shè)置兩臺空壓機，一臺工作一臺備用。4>供氣管道選擇通常按經(jīng)驗選擇，供氣干管20-100，環(huán)管15-32，支管15.自三通閥以后的制動供氣管，須采用耐高壓的無縫鋼管.5.關(guān)于機組制動的探討從近年來某些立式機組和水泵機組的運行經(jīng)驗來看，在自由制動時其推力軸承的溫度并無升高的趨勢，這就為我們提供了取消強迫制動，從而簡化機組的自動控制系統(tǒng)的可能性.因此對機組制動做進一步探討有著非?，F(xiàn)實的意義。4.4機組調(diào)相壓水供氣1.機組調(diào)相的目的

為了提高電力系統(tǒng)的功率因素和保持電壓水平，常常需要水輪發(fā)電機作調(diào)相機。向系統(tǒng)輸送無功功率,以補償輸電線路和異步電動機的感性容性電流。2、機組調(diào)相的特點1)比裝設(shè)專門的同期調(diào)相機經(jīng)濟、不需要一次投資.2)運行工況切換靈活方便,自調(diào)相機轉(zhuǎn)為發(fā)電機只需要10-20S,易于承擔(dān)電力系統(tǒng)事故備用容量.3)消耗電能比其他方式多.3、機組調(diào)相的方式

1)水輪機轉(zhuǎn)輪與發(fā)電機解離,其缺點是短期內(nèi)完全轉(zhuǎn)為發(fā)電工況,而且拆卸和安裝工作復(fù)雜;2)關(guān)閉進水口閘門和尾水閘門,抽空尾水管的存水,其缺點是轉(zhuǎn)為發(fā)電運行前需較長時間充水,而且其運行操作復(fù)雜;3)開啟導(dǎo)葉使水輪機空轉(zhuǎn),帶動發(fā)電機做調(diào)相運動,其缺點是效率低,耗水大,極不經(jīng)濟;4)利用壓縮空氣強制壓低轉(zhuǎn)輪室水位,使轉(zhuǎn)輪在空氣中旋轉(zhuǎn)，這種方式操作簡便，轉(zhuǎn)換迅速，能量消耗少.4、調(diào)相壓水的目的減少阻力，即減少能耗，同時對機組的振動也相應(yīng)減輕.同時該方式操作簡便，轉(zhuǎn)換迅速。5、給氣壓水過程機組由發(fā)電轉(zhuǎn)為調(diào)相運行時，利用壓縮空氣強制壓低轉(zhuǎn)輪室水位，使轉(zhuǎn)輪在空氣中旋轉(zhuǎn).6、壓水過程的影響因素當(dāng)轉(zhuǎn)輪在水中旋轉(zhuǎn)時，一方面攪動水流使其旋轉(zhuǎn)，另一方面也在尾水管中引起豎向回流和橫向回流。當(dāng)空氣進入轉(zhuǎn)輪室后，先被水流沖裂成氣泡然后由豎向回流將其帶至尾水管底部。其中部分氣泡會隨著中心的水流回升上去，另一部分氣泡則隨著橫向回流帶至下游，造成壓縮空氣從尾水管大量逸失，導(dǎo)至壓水不成功，即轉(zhuǎn)輪始終不能脫水，或者需要消耗很多壓縮空氣。壓水成敗和效果取決于給氣流量、攜氣流量和逸氣流量三個條件。凡是影響這三個條件的因素，就必然對壓水過程產(chǎn)生身影響.給氣管徑及給氣壓力的身影響儲氣罐容積的影響·給氣位置的身影響導(dǎo)葉漏水的身影響·轉(zhuǎn)速的影響轉(zhuǎn)輪的型號和尺寸下游水位和尾水管高度等機組調(diào)相壓水供氣為了提高電力系統(tǒng)的功率因素和保持電壓水平，常常需要水輪發(fā)電機作調(diào)相機。向系統(tǒng)輸送無功功率,以補償輸電線路和異步電動機的感性容性電流。目前最廣泛采用的作調(diào)相運行的方式是利用壓縮空氣強制壓低轉(zhuǎn)輪室水位，使轉(zhuǎn)輪在空氣中旋轉(zhuǎn)，這種方式操作簡便，轉(zhuǎn)換迅速,能量消耗少。壓縮空氣通常是從專用的貯器罐中引來，強制壓低尾水管中的水位。壓縮空氣的最小壓力，必須等于轉(zhuǎn)輪室所要求壓低的水位和下游水位之差。6、設(shè)備選擇計算1>充氣容積計算充氣容積包括轉(zhuǎn)輪室空間尾水管的部分容積，以及可能與這兩部分相連通的管道。2>儲氣罐容積計算給氣壓水時，需短時間內(nèi)由儲氣罐供給大量的壓縮空氣，儲氣罐的容積必須滿足首次壓水過程總耗氣量的要求，除了轉(zhuǎn)輪室必要充氣外，還應(yīng)補償壓水過程中不可避免的漏氣量.計算時可按壓水過程的空氣有效利用系數(shù)計算，也可按轉(zhuǎn)輪脫水以前轉(zhuǎn)輪室的漏氣率計算。3>空壓機生產(chǎn)率計算4>調(diào)相給氣流量計算5>管道選擇計算機組調(diào)相壓水供氣4.5風(fēng)動工具、空氣圍帶和防凍吹冰供氣4.5.1檢修維護供氣水電站機組及其它設(shè)備檢修時,經(jīng)常使用各種風(fēng)動工具,如風(fēng)鏟、風(fēng)鉆、風(fēng)砂輪等。例如水輪機轉(zhuǎn)輪發(fā)生空蝕后，在檢修時要使用風(fēng)鏟鏟掉被汽蝕破壞的海綿狀的金屬表面，然后用電焊補焊，焊補后還須用風(fēng)砂輪磨光。又例如金屬鋼管搶修時要用風(fēng)錘打掉鋼管壁的銹垢，用風(fēng)砂槍清除鋼管壁上的附著物(某種苔、菌類等).此外，檢修機組及金屬結(jié)構(gòu)時，常用壓縮空氣除塵、吹污，吹掃水系統(tǒng)的過濾網(wǎng)和取水口攔污柵，以及供排水管道和量測管道等;集水井檢修或清理時，常用壓縮空氣將泥水?dāng)嚮?，然后用污水泵排除。在機組運行期間，亦經(jīng)常使用壓縮空氣來吹掃電氣設(shè)備上的塵埃等.檢修維護用氣的工作壓力均為0.5-0.7MPa。用氣地點包括主機室、安裝場、水輪機室、機修間、尾水管進人廊道、水泵室、轉(zhuǎn)輪室、閘門室和尾水平臺等。4.5.2.空氣圍帶供氣水輪機常用空氣圍帶止水，常見的有軸承檢修密封圍帶和蝴蝶閥止水圍帶.(1)軸承檢修密封圍帶用氣水輪機導(dǎo)軸承檢修時，近年來多采用空氣圍帶止水。充氣壓力通常采用0.7MPa.因耗氣量很小，氣源一般取自制動供氣干管或其它供氣干管.(2)蝴蝶閥止水圍帶用氣蝴蝶閥空氣圍帶充氣的目的是防止漏水?？諝鈬鷰П仨毜某錃鈮毫?yīng)比蝴蝶閥的作用水頭高0.1-0.3MPa.因耗氣量很小，一般從主廠房內(nèi)的各級壓氣系統(tǒng)直接引取，或經(jīng)減壓引取。如果閥室離主廠房較遠，為保證供氣壓力，可在閥室設(shè)置一個小儲氣罐，或一臺小容量的空壓機。4.5.3.防凍吹冰供氣處于嚴(yán)寒地區(qū)的水電站、水泵站、攔河壩以及其他水工建筑物，在冰凍期間，為了防止冰壓力對水工建筑物和閘門造成的危害，影響閘門投入工作，堵塞進水口攔柵等，通常采用壓縮空氣吹氣防凍.防凍吹冰用戶：1）機組進水口閘門及攔污柵2）溢流壩閘門3）尾水閘門4）調(diào)壓井5）水工建筑物防凍吹冰對供氣壓力和干燥度有一定的要求。噴嘴出口壓力一般為0.15MPa左右，當(dāng)噴嘴在水下較深時宜采用較高的壓力，但出口壓力不宜過高，防止氣體流速高而引起噴嘴局部降溫以致結(jié)冰封塞。吹氣噴嘴一般設(shè)置在冬季運行水位以下5~10m處。噴嘴之間的距離可選取2~3m.用于防凍吹冰的壓縮空氣必須采取干燥措施來提高其干燥度，以防壓縮空氣流過管道后受外界氣溫影響達到露點，致使噴嘴口或管內(nèi)結(jié)冰堵塞.空壓機或儲氣罐的壓力為0.7~0.8Mpa.4.6低氣壓系統(tǒng)某電站的低壓氣系統(tǒng)（機組無調(diào)相任務(wù)）如圖所示，將機組制動與檢修維護用氣合用一套供氣裝置，配置三臺排氣壓力為0.8MPa排氣量為3.3m3/min的空壓機,選用兩個6.0m3制動用儲氣罐和一個3.0m3搶修用儲氣罐.正常情況下，兩臺空壓機工作，一臺備用，工作空壓機和備用空壓機需定期自動輪換，空壓機的起停由氣管上的電接點壓力表自動控制。為提高制動用氣的可靠性，檢修儲氣罐可向制動儲氣罐單向補氣。為便于日常的維護吹掃及取水口吹掃，電站另外配置兩臺2臺移動式空壓機。4.7油壓裝置供氣4.7.1油壓裝置給氣的目的和供氣方式4.7.2油壓裝置壓油槽補氣4.7.3油壓裝置供氣系統(tǒng)4.7.1油壓裝置給氣的目的和供氣方式1）油壓裝置給氣的目的油壓裝置的壓力油罐是一個蓄能容器，是水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的能源，用它來移動接力器活塞以改變導(dǎo)葉的開度和轉(zhuǎn)槳式水輪機轉(zhuǎn)輪槳葉的轉(zhuǎn)角，同時也用來操作水輪機主閥、調(diào)壓閥、技術(shù)供水管路和調(diào)相供氣管路上的液壓閥。壓力油罐的容積有30％～40％是透平油，其余為60～70%壓縮空氣。用壓縮空氣和油共同造成壓力，保證和維持調(diào)節(jié)系統(tǒng)所需要的工作壓力。由于壓縮空氣具有彈性，并貯存了一定量的機械能，因而減小了壓力油罐中的壓力波動。2.油壓裝置供氣方式油壓裝置供氣方式包括一級壓力供氣和二級壓力供氣。

(1)一級壓力供氣：

空壓機的排氣壓力Pk不需要專門減壓而直接供氣給壓力油槽，即空壓機的額定排氣壓力Pk與壓油槽的額定壓力Py接近相等或稍大。此方式供氣空氣的干燥度較差。

(2)二級壓力供氣：

空壓機的排氣壓力Pk高于壓油槽的額定壓力Py，一般取Pk=(1.5～2.0)Py，壓縮空氣自高壓貯氣罐經(jīng)減壓后供給壓油槽，此方式供氣空氣的干燥度較高。1）系統(tǒng)組成該系統(tǒng)設(shè)有兩臺空壓機，正常運行時，一臺工作，另一臺備用。運行時，一臺工作，另一臺備用。在油壓裝置安裝或檢修后充氣，兩臺空壓機可同時工作。本系統(tǒng)為二級壓力供氣，空壓機的工作壓力選用4MPa，貯氣罐QG的壓縮空氣經(jīng)減壓閥JYF降壓后供壓力油罐使用，壓力油罐的額定壓力為2.5MPa。油壓裝置充氣用壓縮空氣系統(tǒng)2）控制操作空壓機的啟動和停止由壓力信號器lYX～3YX自動控制。為了防止過熱，在空壓機排氣管上裝設(shè)溫度信號器1WX～2WX。為了空壓機空載啟動和自動排污，在油水分離器排污管上裝設(shè)電磁排污閥。壓力油罐為自動補氣，由油位信號器FX和壓力油罐上的壓力信號器4YX一起動作，開啟電磁空氣閥DKF向壓力油罐補氣?，F(xiàn)在使用的裝置中，多采用成套的自動補氣裝置，自動實現(xiàn)油面的調(diào)整。油壓裝置充氣用壓縮空氣系統(tǒng)4.7.2油壓裝置壓油槽補氣在水輪機調(diào)節(jié)過程中，壓縮空氣一部分溶于油中，另部分從不嚴(yán)密處漏失，為了維持壓油罐的壓力，壓油罐就必須根據(jù)油罐的油位自動補氣。壓入壓油槽中的空氣必須清潔、干燥，以避免壓油槽中有濕氣凝結(jié)，從而銹蝕配壓閥和接力器。壓油槽補氣方式一般有兩種，根據(jù)壓油槽的油位自動補氣和自動回路故障或機組檢修后手動補氣。3.7.3油壓裝置供氣系統(tǒng)油壓裝置供氣用的空壓機，一般應(yīng)設(shè)置兩臺。正常運行中一臺工作，一臺備用。在油壓裝置安裝或檢修后充氣時，兩臺空壓機可以同時工作。某電站為一級壓力供氣的油壓裝置充氣壓縮空氣系統(tǒng)，如圖所示?？諌簷C為三臺1KY~3KY，采用3臺排氣壓力為7MPa，排氣量為1.0m3/min的空氣壓縮機，中壓儲氣罐為2個，每個3m3，額定壓力為7MPa，經(jīng)冷干機進行空氣干燥后用于壓力油罐用氣?？諌簷C的起停由氣管上的電接點壓力表自動控制，為了防止過熱，在空壓機排氣管上裝設(shè)溫度信號器WX，為了空載起動和自動排污，在油水分離器排污管上裝設(shè)電磁排污闡。油壓裝置型號為YZ8.0~6.3，額定工作壓力為6.3MPa，油壓裝置壓力油罐內(nèi)的氣體體積大約為4m3.4.8配電裝置供氣1.供氣對象變電站配電裝置壓縮空氣系統(tǒng)般具有如下用戶：1>利用壓縮空氣滅弧和操作的空氣斷路器。2>具有氣動操作機構(gòu)的隔離開關(guān)。3>利用壓縮空氣操作的油斷路器和其他型式的開關(guān)。2.供氣要求1>氣壓要求：應(yīng)不低于電氣設(shè)備額定工作壓力。2>干燥要求：相對濕度不大于80%以免潮氣凝結(jié)。3>清潔要求：須采取過濾措施，提高其純凈度。3、壓縮空氣的干燥方法1>熱力法：利用在等溫下壓縮空氣膨脹后其相對濕度降低的原理，先將空氣壓縮到某一高壓，然后經(jīng)減壓閥降低到電氣設(shè)備所使用的工作壓力的方法來實現(xiàn)的。電站常用。2>物理法：利用某些多孔性干燥劑的吸附性能，吸收空氣中的水分，工作中干燥劑的化學(xué)性能不變，且經(jīng)過烘干還原后可重復(fù)使用。干燥劑如硅膠。3>化學(xué)法：引用善于從空氣中吸收水分生成化合物的某些物質(zhì)做干燥劑。干燥劑如氯化鈣、氯化鎂、苛性鈉。4>降溫法：利用濕空氣性質(zhì)的一種物理干燥法?？諌簷C與儲氣罐間設(shè)置水冷卻器。主要老電站（早上的露水）。4、對配電裝置供氣系統(tǒng)的要求1>保證工作可靠2>保證空氣足夠干燥。3>壓氣系統(tǒng)應(yīng)全部自動化。5、配電裝置供氣系統(tǒng)4.9水電站壓縮空氣的綜合系統(tǒng)根據(jù)壓縮空氣各用戶所需工作壓力的不同，在電站的壓縮空氣系統(tǒng)大致可分為高壓和低壓兩個系統(tǒng)。屬于高壓系統(tǒng)的有壓油槽充氣和配電裝置用氣(工作壓力在2～2.5MPa以上)，

屬于低壓系統(tǒng)的有機組制動用氣、調(diào)相壓水用氣、防凍吹冰用氣、風(fēng)動工具和其他工業(yè)用氣(工作壓力在600～800KPa以下)。高壓系統(tǒng)和低壓系統(tǒng)可組合成高低壓綜合系統(tǒng)。綜合系統(tǒng)具有如下優(yōu)點：·經(jīng)濟上較合理，可減小壓氣設(shè)備總?cè)萘?，?jié)省投資?！ぜ夹g(shù)上較可靠，可互為備用，提高氣源的可靠性?！ぴO(shè)備布置集中，便于維護。1）綜合壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)計原則油壓裝置采用一級壓力供氣，為了滿足對壓縮空氣的干燥要求，采用降溫析水措施。并設(shè)置貯氣罐。低壓壓縮空氣用戶共用低壓空壓機，而貯氣罐則按各用戶的要求設(shè)置。機組制動和調(diào)相壓水分別設(shè)置各自的貯氣罐。蝴蝶閥空氣圍帶止水因用氣量很小，不單獨設(shè)置貯氣罐由制動貯氣罐引取。維護檢修用氣亦不設(shè)置貯氣罐，由調(diào)相貯氣罐引出。壓力油罐充氣、機組制動和調(diào)相壓水用氣均設(shè)有單獨供氣干管，風(fēng)動工具及其它吹掃用氣由調(diào)相干管引出，蝶閥圍帶用氣由制動干管引取。為了保證制動氣源可靠，除制動貯氣罐進氣管上裝設(shè)逆止間外，還從調(diào)相干管引氣作備用。2）綜合壓縮空氣系統(tǒng)圖低壓壓氣系統(tǒng)全部自動化。壓力信號器IYX～SYX用來控制工作和備用空壓機的啟動和停止，以及壓力過高或過低發(fā)出信號；溫度信號器IWX、2WX用來監(jiān)視空壓機的排氣溫度，當(dāng)溫度過高時發(fā)出信號并作用于停機；電磁閥1DCF、2DCF用來使空壓機無負荷啟動和停機時排污；電磁空氣閥1DKF和3DKF用來控制蝶閥圍帶給氣；電磁空氣閥2DKF和4DKF用來控制機組制動給氣；電磁配壓閥1DP和2DP控制調(diào)相壓水給氣。高壓壓氣系統(tǒng)設(shè)有2臺高壓空壓機3KY和4KY，正常運行時，一臺工作，另一臺備用。在油壓裝置安裝或檢修后充氣，2臺空壓機可同時工作?？諌簷C的啟動和停止由壓力信號器自動控制。電站容量不大，機組臺數(shù)少，手動操作壓力油罐運行補氣。廠內(nèi)綜合壓縮空氣系統(tǒng)綜合壓縮空氣系統(tǒng)

電磁閥1DCF、2DCF用來使空壓機無負荷啟動和停機時排污。壓力信號器IYX～SYX用來控制工作和備用空壓機的啟動和停止，以及壓力過高或過低發(fā)出信號。溫度信號器IWX、2WX用來監(jiān)視空壓機的排氣溫度，當(dāng)溫度過高時發(fā)出信號并作用于停機。電磁空氣閥1DKF和3DKF用來控制蝶閥圍帶給氣。電磁空氣閥2DKF和4DKF用來控制機組制動給氣。電磁配壓閥1DP和2DP控制調(diào)相壓水給氣。4.9壓縮空氣系統(tǒng)的運行與維護4.9.1運行與維護的要求1.保證運行的可靠性2.提高運行的經(jīng)濟性4.9.2用氣設(shè)備的運行與維護1）壓油槽充氣壓油槽是貯存操作機組的壓力油的容器，其中氣體體積應(yīng)占2/3左右。大中型機組的壓油槽的