儀表風系統(tǒng)課件

一.空壓機內部構造及其工作原理在PY30-1氣田DPP組塊的LOWERDECK上安裝有一套儀表/公用空壓機橇及壓縮空氣儲存設備－儀表儲氣罐和公用空氣儲氣罐。空氣壓縮機組由兩臺（一臺工作，一臺備用）回轉式螺桿式壓縮機組構成；空氣儲存設備由儀表氣罐和公用氣罐構成；空氣凈化設備由空氣干燥器，前后置濾器構成；此外，還有后冷卻器、油水分離器，電氣、儀表附件、橇塊底座等輔助設施。一.空壓機內部構造及其工作1機組內各系統(tǒng)描述進氣過濾系統(tǒng)壓縮機和電機總成帶有冷卻器的加壓冷卻油系統(tǒng)分離系統(tǒng)氣量控制系統(tǒng)電機啟動控制系統(tǒng)儀器儀表系統(tǒng)安全防護系統(tǒng)后冷卻器水分離器和排放系統(tǒng)機組內各系統(tǒng)描述進氣過濾系統(tǒng)2油冷卻器

冷卻器是裝于空壓機內部的，由芯、風扇及風扇電機等組成的完整總成。冷卻氣流從罩殼的前角流入，通過垂直的冷卻器芯后，由罩殼后面向上排出。油冷卻器冷卻器是裝于空壓機內部的，由芯、風扇及風扇電機等3

后冷卻器排氣后冷卻系統(tǒng)由熱交換器(于機器的冷卻排出口處)、冷凝水分離器和自動排放閥組成?？諌簷C排出的帶壓空氣中含有水份，通過冷卻系統(tǒng)，大部分被冷凝并排除。后冷卻器排氣后冷卻系統(tǒng)由熱交換器(于機器的冷卻排出口處)、4冷卻油系統(tǒng)

冷卻油在壓力迫使下，從分離器油池流到油冷卻器進口以及溫控閥的旁通口。溫控閥控制提供適當?shù)膰娪蜏囟人枰睦鋮s油量。當空壓機冷車起動時，部分冷卻油旁通冷卻器。當系統(tǒng)溫度上升到溫控閥的設定值以上時，冷卻油會流向冷卻器。當機組在高環(huán)境溫度下運行時，全部冷卻油都流經(jīng)冷卻器。空壓機的最低噴油溫度是受控的，以排除水蒸氣在分離器筒體內冷凝的可能性。通過保持足夠高的噴油溫度，機組排出的油氣混合物的溫度便能保持在露點以上。溫度受控的冷卻油在恒定的壓力下經(jīng)油過濾器進入主機。冷卻油系統(tǒng)冷卻油在壓力迫使下，從分離器油池流到油冷卻器進口5壓縮空氣系統(tǒng)進氣空濾器進氣閥轉子油氣分離器最小壓力閥后冷卻器水分離器/排水閥空氣進入空壓機，必須經(jīng)過進氣空濾器及進氣閥。螺桿空壓機的壓縮作用是由一對螺旋轉子（一陰一陽）嚙合產(chǎn)生，兩根轉子裝于高強度鑄鐵殼體內的兩平行軸線上。進氣口和出氣口分別位于殼體的兩端。陰轉子的槽于陽轉子嚙合，并被其驅動，排氣端采用圓錐滾柱軸承，以避免轉子的軸向竄動。油氣混合物從壓縮主機排出，進入分離系統(tǒng)，該系統(tǒng)在分離筒體內自成一體，將大部分冷卻油都去除，僅留下若干PPM，冷卻油又回到系統(tǒng)里，而空氣進入后冷卻器，后冷卻系統(tǒng)由熱交換器、水分離器和排水閥組成，排出的壓縮空氣通過冷卻，空氣中自然所含的水蒸氣大部分被冷凝出來，并從后面的管道和設備中排除。當卸載運行時，進氣閥關閉，放氣閥打開，將所有壓縮過的空氣導入進氣口。壓縮空氣系統(tǒng)進氣空濾器6油氣分離系統(tǒng)油氣分離系統(tǒng)由內部結構經(jīng)專門設計的筒體、兩級聚集式分離芯以及冷卻油回收裝置組成。工作原理來自壓縮主機的油氣混合氣通過一個切向排氣口進入筒體。該排氣出口使油氣混合物沿著筒體的內壁旋轉，于是油便聚集起來滴落到筒體油池內。內部折流板使余下的冷卻油滴繼續(xù)沿內壁流動。在折流板的作用下，油氣流的流動方向不斷改變，加上慣性作用，越來越多的油滴從空氣中除去，并回到油池中。這時的氣流已基本上是非常細小的薄霧，朝分離芯流去。分離芯由兩個緊密填塞的纖維同心圓柱組成，每個圓柱都用鋼絲網(wǎng)加固。分離芯用法蘭安裝于筒體出口蓋上。氣流徑向進入分離芯，薄霧聚合，形成小滴，聚集于外側第一級上的油滴落入油池，而聚集于內側第二級上的油滴聚集在分離芯出口的附近，通過安裝于回油管路上的過濾網(wǎng)和節(jié)流孔接頭，抽回到壓縮主機進油口。這時的氣流已基本上無冷卻油，從分離器流到后冷卻器、水分離器，最后到達工廠空氣系統(tǒng)。油氣分離系統(tǒng)油氣分離系統(tǒng)由內部結構經(jīng)專門設計的筒體、兩級聚集7

控制系統(tǒng)

空壓機控制系統(tǒng)具有下列功能：自動卸載啟動ON/OFFLINE氣量控制卸載停機自動啟動/停機空壓機故障報警空壓機故障警報停機空壓機還具備智能控制氣量控制系統(tǒng)。

控制系統(tǒng)

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干燥器典型的無熱再生空氣干燥器有兩個干燥作業(yè)罐，其中一個進行干燥作業(yè)，另一個進行干燥劑再生作業(yè)。它們之間通過電動式定時控制裝置進行循環(huán)切換作業(yè)，以保證干燥空氣的連續(xù)供應。干燥5分鐘。再生4分鐘20秒升壓30秒降壓10秒通過再生流量調節(jié)閥和再生壓力表的調節(jié)，大約14％的出口干燥空氣被用來再生干燥劑。干燥空氣進入再生塔后膨脹，突然壓力降至大氣壓力，使含水干燥劑得以再生，干燥空氣流經(jīng)再生塔，帶走干燥劑顆粒上的水份。干燥器典型的無熱再生空氣干燥器有兩個干燥作業(yè)罐，其中一個進9加載狀態(tài)加載狀態(tài)10卸載狀態(tài)卸載狀態(tài)11AtlasCopco空壓機內部結構AtlasCopco空壓機內部結構12空壓機操作程序控制功能系統(tǒng)的聯(lián)動控制程序全部集成在集中控制柜的PLC中。設備可以單獨操作，也可以聯(lián)動控制。參數(shù)設定進入“設置”界面，通過觸摸屏設置系統(tǒng)參數(shù)，包括：加載壓力、卸載壓力、自動/手動切換、主備機設置等。主機的加載壓力為1020KPAG，卸載壓力為920KPAG，從機加載壓力為870KPAG，卸載壓力為970KPAG。取樣壓力點為公用氣罐PIT-5105。通過聯(lián)動控制柜上的旋鈕設置其他的參數(shù)空壓機A自動/手動選擇(自動：空壓機A的加卸載狀態(tài)將由聯(lián)控系統(tǒng)控制，手動：空壓機的加卸載狀態(tài)由空壓機A的本機控制器控制)空壓機B自動/手動選擇(自動：空壓機B的加卸載狀態(tài)將由聯(lián)控系統(tǒng)控制，手動：空壓機的加卸載狀態(tài)由空壓機B的本機控制器控制)手動主備機選擇（在手動切換的狀態(tài)下，旋動此鈕可以任意改變主備機順序）完成以上參數(shù)設置后，通過旋動“聯(lián)控開始/停止”按鈕啟動聯(lián)控系統(tǒng)。聯(lián)動控制將根據(jù)氣罐的壓力為目標壓力，分別控制主機、備1空壓機。兩臺空壓機的加載卸載由觸摸屏上的壓力帶控制?？諌簷C操作程序控制功能13儀表風系統(tǒng)課件14儀表風系統(tǒng)課件15聯(lián)控狀態(tài)下，系統(tǒng)能自動冷起動空壓機（非自動停機狀態(tài)），系統(tǒng)將不發(fā)停機命令，停機是靠空壓機的自身功能實現(xiàn)的，因此要求把空壓機自動起停機功能激活，設定時間為12MIN-60MIN,設為AUTOS/SON/OFF為OFF狀態(tài)即禁止該功能。所以說，在聯(lián)控模式下，控制系統(tǒng)只控制空壓機的啟動、加卸載，而不控制它的停機。聯(lián)控狀態(tài)下，系統(tǒng)能自動冷起動空壓機（非自動停機狀態(tài)），系統(tǒng)將16調試專用按鈕調試專用按鈕17儀表風系統(tǒng)課件18公用儀表風系統(tǒng)基本流程公用儀表風系統(tǒng)基本流程19流程介紹DPP平臺上的儀表氣、公用氣系統(tǒng)由空氣壓縮機組向本平臺提供清潔和不含油水的壓縮公用氣，以及為掃線和氣動儀表提供的儀表用氣。DPP平臺上的空氣壓縮機的設計能力為450N·m3/h(單臺)。下面對平臺上的儀表、公用氣系統(tǒng)的原理作一介紹。儀表氣、公用氣由兩臺并聯(lián)的空氣壓縮機組提供。其中1臺工作，1臺備用?？諝庠谶M入壓縮機之前，首先經(jīng)過濾器，然后進入空氣壓縮機。壓縮后的空氣進入分液瓶，后經(jīng)冷卻器冷卻后進行除液分離。除液后的空氣進入公用氣瓶(DPP-V-5110)。進入公用氣瓶的壓縮空氣，經(jīng)過一段時間的緩沖，空氣中攜帶的水份和顆粒進一步分離。在公用氣瓶出口，一部分空氣用作平臺公用掃線用氣和啟動主發(fā)電機用氣；另一部分空氣經(jīng)過進一步過濾除液干燥，為氣動儀表供氣.

流程介紹DPP平臺上的儀表氣、公用氣系統(tǒng)由空氣壓縮20公用氣出口管線上設有兩個自力式調節(jié)閥。當需用公用氣時，通過第一個自立式調節(jié)閥使氣送往公用系統(tǒng)，然后經(jīng)過第二個自力式調節(jié)閥，降至800kPaG，供用戶使用，并維持公用氣瓶壓力為950kPaG。當公用氣瓶壓力低于950kPaG時，則第一個自立式調節(jié)閥自動關閉，公用氣停用，全部供給儀表用氣。每層甲板設有公用氣站。儀表氣系統(tǒng)需對來自公用氣瓶中的壓縮空氣進行進一步地干燥處理，才能滿足儀表用氣的要求。從公用氣瓶出來的壓縮空氣，首先進入空氣過濾器(DPP-F-5110A/B)，然后進入空氣干燥器(DPP-V-5140A1/A2/B1/B2)，再經(jīng)空氣后過濾器(DPP-F-5120A/B)過濾進入儀表氣瓶。干燥器有兩套，一用一備。每套干燥器有兩臺。正常運行時，1臺進行干燥操作；另一臺則進行再生操作。干燥器內裝有吸附填料?？刻盍系奈詫⑺菸皆谔盍仙?，從而使經(jīng)過填料層的空氣水份基本上進入填料中，達到干燥空氣的效果。這一過程稱為干燥過程。未干燥的空氣必須從干燥器下端進口進入，向上流，從上端出口而出，不能逆行操作，以防破壞填料使流體受阻，進而降低填料的吸附效率。在再生過程中吸附了水份的干燥器需將吸附的水份從填料中除去，以便重復使用吸附填料。這種清除水份的過程稱為再生過程。具體操作過程是從正在進行干燥操作的干燥器出口引出一小部分干凈的空氣，經(jīng)過限流孔板，從頂部進入處于再生狀態(tài)的干燥器。氣體將填料層內的水份吸出，放入大氣。注意：再生用氣必須從再生器的頂部進入，這樣再生效果最好。

公用氣出口管線上設有兩個自力式調節(jié)閥。當需用公用氣21經(jīng)過干燥器出來的不含水份的空氣進入過濾器，目的是除去空氣中可能夾帶的固體顆粒。這些顆粒主要來自吸附填料層中的細碎固體，然后，氣體再進入儀表空氣貯罐(DPP-V-5120)。儀表空氣貯罐的作用，一是穩(wěn)定緩沖儀表用空氣，防止波動；二是當空壓機組出現(xiàn)故障時，儀表氣貯罐能夠維持平臺整個系統(tǒng)運行一段時間，從而給另1臺空壓機啟動留一定時間，不致因此而停止。儀表空氣貯罐出口設1個自立式壓力調節(jié)閥，以保證儀表氣用戶的壓力要求。另外，還設有壓力變送器(PIT-5106)和壓力變送器(PIT-5107A/B/C)。其設定的壓力分別為650kPaG和450kPaG。當供氣壓力低到650kPaG時則自動報警。若壓力繼續(xù)下降到450kPaG時，平臺全部系統(tǒng)關斷。兩臺空壓機由高低壓開關控制，自動啟停。經(jīng)過干燥器出來的不含水份的空氣進入過濾器，目的是除22吸入壓力ATM出口壓力1035KPAG吸入溫度ambient出口壓力50設計吸入溫度65-0設計吸入壓力350kPaG/FullVacuum設計出口溫度85/0oC設計出口壓力1400kPaG設計能力

450Nm3/hrofaireach數(shù)量兩臺一用一備空壓機參數(shù)吸入壓力ATM出口壓力1035KPAG吸入溫度ambient23公用儀表氣用量最大值ConsumptionAirflowrateStdm3/hrNm3/hrContinuousInstrumentAir291276Add10%margin29.127.6DesignQuantityofInstrumentAir320303ContinuousUtilityAir5350DesignFlowofContinuousair373353EmergencyGenerator120114FlameFrontGenerator33.932MooringWinch424.8403PeakDemand952900HalfofPeakDemand476450公用儀表氣用量最大值ConsumptionAirflow24儀表氣氣性質MaximumAllowableParticleSize3micronMaximumParticleContent0.1g/m3MaximumWaterContent(dropletsandvapour)500ppm(w/w)DewPoint(Maximum)5oC@1035kPaGMaximumSkidPressureDrop(Total)70kPa(clean)150kPa(dirty)儀表氣氣性質MaximumAllowablePartic25

儀表氣罐和公用氣罐的容量可以供296sm3/hr流量的儀表氣使用十五分鐘，此時操作壓力由750kPaG降到450kPaG。儀表儲罐的操作壓力比再生撬的壓力低，因此由于吸附熱的原因，氣的溫度會上升到60oC。儀表氣罐和公用氣罐的容量可以供296sm3/h26造氮簡介工業(yè)中有三種，即深冷空分法、分子篩空分法(PSA)和膜空分法。

深冷空分制氮

深冷空分制氮是一種傳統(tǒng)的制氮方法，已有近幾十年的歷史。它是以空氣為原料，經(jīng)過壓縮、凈化，再利用熱交換使空氣液化成為液空。液空主要是液氧和液氮的混合物，利用液氧和液氮的沸點不同(在1大氣壓下，前者的沸點為-183℃，后者的為-196℃)，通過液空的精餾，使它們分離來獲得氮氣。深冷空分制氮設備復雜、占地面積大，基建費用較高，設備一次性投資較多，運行成本較高，產(chǎn)氣慢(12～24h），安裝要求高、周期較長。綜合設備、安裝及基建諸因素，3500Nm3／h以下的設備，相同規(guī)格的PSA裝置的投資規(guī)模要比深冷空分裝置低20％～50％。深冷空分制氮裝置宜于大規(guī)模工業(yè)制氮，而中、小規(guī)模制氮就顯得不經(jīng)濟。

造氮簡介工業(yè)中有三種，即深27分子篩空分制氮分子篩空分制氮

以空氣為原料，以碳分子篩作為吸附劑，運用變壓吸附原理，利用碳分子篩對氧和氮的選擇性吸附而使氮和氧分離的方法，通稱PSA制氮。此法是七十年代迅速發(fā)展起來的一種新的制氮技術。與傳統(tǒng)制氮法相比，它具有工藝流程簡單、自動化程度高、產(chǎn)氣快(15～30分鐘)、能耗低，產(chǎn)品純度可在較大范圍內根據(jù)用戶需要進行調節(jié)，操作維護方便、運行成本較低、裝置適應性較強等特點，故在1000Nm3／h以下制氮設備中頗具競爭力，越來越得到中