CN103306939A - 用于往复活塞式压缩机的启动方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于往复活塞式压缩机的启动方法。所述用于往复活塞式压缩机的启动方法包括如下步骤：监控吸气压力以确定吸气压力是否高于清洗所要求的压力设定值；如果吸气压力低于清洗所要求的压力设定值，则在顺序地执行清洗操作、泄压操作、预润滑操作和电机启动操作；如果吸气压力高于清洗所要求的压力设定值，则进行所述电机启动操作。根据本发明的示例性实施例的用于往复活塞式压缩机的启动方法，能够使压缩机的稳定运行时间增加并提高其可靠性。

Description

用于往复活塞式压缩机的启动方法

技术领域

本发明涉及往复活塞式压缩机的启动方法，更具体地说，涉及一种适用于天然气工业的高速大功率往复活塞式压缩机的启动。

背景技术

转速为1000r/min、功率为6000kW高速大功率往复活塞式压缩机在国内还是空白，目前国内天然气增压集输、储气库注气在用类似机组全是国外进口的。对于压缩机而言，当压缩机启动开始工作时，压缩气体会产生大量的热量并导致温度的上升，为了使压缩缸尽快冷却，现有技术中基本都是采用水冷式或者风冷式压缩缸。水冷式压缩缸需要设计为双层结构，以便在中间通水对压缩缸进行冷却；风冷式压缩缸则需要在压缩缸的外面设计较多的翅片式散热板。

对于曲轴而言，为了解决轴系旋转时的扭振问题，现有技术都是在曲轴的动力输出端设置飞轮，以实现对曲轴在旋转过程中的配重。

此外，现有技术中的往复活塞式压缩机中通常会使用活塞环与活塞配合使用，活塞环卡在活塞上，内环接触活塞，外环接触缸套或缸体。目前，活塞环通常采用非金属活塞环，活塞环的截面形状为矩形。对于矩形截面的活塞环而言，其截面的前后端是一样宽的。

最后，为保证压缩机的正常工作必需润滑，润滑油起到润滑、密封、防止摩擦副锈蚀、摩擦副清洗并带走摩擦热量等作用。目前往复压缩机的曲柄连杆机构的润滑系统主要为压力润滑系统，压力油的走向有正、反向润滑两种方式。正向润滑即将润滑油依次泵向机身主轴承、曲轴、连杆大头轴承，最后到达连杆小头轴承。

由于本发明所涉及的是天然气工业的高速大功率往复活塞式压缩机，上述的内容都是所述主体的几个不同的主要部件，这些部件在运行中是不可缺少的关键部件。为了使上述各个部件在整个压缩机的运行过程中能够安全，稳定，而切可靠，在启动这种大型的压缩机时，设定一个科学的启动程序都是十分必要的。

现有技术的启动方式：由于过去这种大型的压缩机国内没有生产，因此在启动时都是按照较小型号的天然气压缩机的启动方式进行启动的，因此主要存在的问题是：不论是新的压缩机，还是在停机检修以后的压缩机，由于机型较大，在启动前，在润滑方面，各个运动部件的润滑基本都不能达到运行的润滑要求，在机体内部的清洗方面还需要较为彻底的清洗才能启动，在预热、电动机的启动、压力的检测等方面都需要进行较完善的准备后才能全机投入运行；而目前基本上都是按照小型号的天然气压缩机的方式，在电动机或者柴油机的带动下直接启动，由于各个关键部件运行前准备的不充分，常常导致有些部件的顺坏，导致稳定运行时间的缩短和可靠性的降低。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述，本发明提供了一种可靠性提高的用于往复活塞式压缩机的启动方法。

根据本发明的优选实施例的一种用于往复活塞式压缩机的启动方法，包括如下步骤：监控吸气压力以确定吸气压力是否高于清洗所要求的压力设定值；如果吸气压力低于清洗所要求的压力设定值，则顺序地执行清洗操作、泄压操作、预润滑操作和电机启动操作；如果吸气压力高于清洗所要求的压力设定值，则进行所述电机启动操作。

优选地，所述清洗操作包括：在第一清洗延迟时间期间，使进口清洗阀、启动旁通阀和泄液阀的状态分别为开启、关闭以及关闭，使气体在所述往复活塞式压缩机内流动；在第二清洗延迟时间期间，使进口清洗阀、启动旁通阀和泄压阀的状态分别为关闭、开启和关闭，从而将旁通管道内的所有空气排净；监控吸气压力并确定吸气压力是否在清洗故障延迟时间期间达到了满足清洗许可的压力设定值；若在清洗故障延迟时间期间吸气压力达到了满足清洗许可的压力设定值，则进行清洗；在清洗故障延迟时间期间吸气压力达到了满足清洗许可的压力设定值，则产生关于发生清洗许可故障的信息。

优选地，所述泄压操作包括：检测吸气压力；若吸气压力超过泄压所要求的压力设定值，则开启泄压阀以进行泄压；若吸气压力未超过泄压所要求的压力设定值，则进行到预润滑操作。

优选地，所述预润滑操作包括：监控所述往复活塞式压缩机的二次过滤器油压；如果在预润滑允许延迟时间期间，所述往复活塞式压缩机的油压二次过滤器未达到预润滑允许设定值，则将产生关于发生预润滑允许故障的信息之后，并停止所述启动方法；如果在预润滑允许延迟时间期间，所述往复活塞式压缩机的油压二次过滤器达到预润滑允许设定值，则进行预润滑。

优选地，所述启动电机操作包括：开启排气阀和润滑油冷却器电机；当在润滑油冷却器电机运行故障延迟时间期间，未接收到润滑油冷却器电机运行确认输入时，产生关于润滑油冷却器电机运行故障的信息之后，停止所述启动方法；当接收到润滑油冷却器电机运行信号时，所述往复活塞式压缩机的主电机被启动；当在主电机运行故障延迟时间期间，未接收到主电机运行确认输入时，产生关于主电机运行故障发生的信息后，停止所述启动方法；当接收到主电机运行信号时，开始执行暖机操作。

优选地，所述用于往复活塞式压缩机的启动方法还包括：对所述往复活塞式压缩机的各个阀门是否位于其驱动位置或阀门是否将要发生故障进行检查；当阀位改变时，阀故障计时器将开始对每个阀门进行计时，并且当该计时到期但未发现驱动阀位确认或者在阀门馈电开关发现干扰时，产生关于阀故障的信息。

优选地，所述进口清洗阀是连接于所述往复活塞式压缩机进气工艺管道上的阀门，用于所述往复活塞式压缩机组启动前的进气清洗的控制。

优选地，进口吸气阀是连接于所述往复活塞式压缩机进气工艺管道上的阀门，用于所述往复活塞式压缩机加载、卸载时对进气的控制。

优选地，启动旁通阀连接于所述往复活塞式压缩机组进气与末级排气工艺管道，用于工艺气的回流控制。

优选地，排气阀连接于所述往复活塞式压缩机末级排气压力工艺管道上，用于对所述往复活塞式压缩机最终排气的控制。

优选地，泄压阀连接于末级排气工艺管道上，用于所述往复活塞式压缩机组紧急情况下的卸载安全防空的控制。

根据本发明的示例性实施例的用于往复活塞式压缩机的启动方法，能够使压缩机的稳定运行时间增加并提高其可靠性。

附图说明

通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明的这些和/或其他方面和优点将会变得清楚和更易于理解，其中：

图1为示出根据本发明的示例性实施例的用于往复活塞式压缩机的启动方法的流程图；

图2为示出图1的清洗操作的流程图；

图3为示出根据本发明的另一示例性实施例的用于往复活塞式压缩机的启动方法的流程图。

具体实施方式

现在对本发明实施例进行详细的描述，其示例表示在附图中，其中，相同的标号始终表示相同部件。下面通过参照附图对实施例进行描述以解释本发明。

图1为示出根据本发明的示例性实施例的用于往复活塞式压缩机的启动方法的流程图。

图1所示的方法为由往复式压缩机的控制器所执行的方法。由于控制压缩机的控制器的构造为本领域所公知的技术手段，因此将省略对其的描述。

在参照图1描述用于往复活塞式压缩机的启动方法之前，简要介绍根据本发明的示例性实施例的往复活塞式压缩机（以下，简称“压缩机”）的各种阀门，所述阀门包括：进口清洗阀，连接于压缩机进气工艺管道上的阀门，用于压缩机组启动前的进气清洗的控制；进口吸气阀，连接于压缩机进气工艺管道上的阀门，用于压缩机加载、卸载时对进气的控制；启动旁通阀，连接于压缩机组进气与末级排气工艺管道，重要用于工艺气的回流控制；排气阀，连接于压缩机末级排气压力工艺管道上，主要用于对压缩机最终排气的控制；泄压阀，连接于末级排气工艺管道上，用于压缩机组紧急情况下的卸载安全防空的控制。

如图1所示，根据本发明的示例性实施例的用于往复活塞式压缩机的启动方法包括清洗操作、泄压操作、预润滑操作和电机启动操作。

首先，如图1所示，在步骤S110，监控吸气压力以确定吸气压力是否高于清洗所要求的压力设定值。

如果吸气压力低于清洗所要求的压力设定值，则在步骤S120执行清洗操作。然后，顺序地执行泄压操作（步骤S130）、预润滑操作（S140）和电机启动操作（S150）。

如果吸气压力高于清洗所要求的压力设定值，则直接进行电机启动操作（S150）。

下面，详细描述如上所述的清洗操作、泄压操作、预润滑操作和电机启动操作。

清洗操作

首先，将压缩机内的空气排净。如果泄压阀尚未开启，那么启动旁通阀将关闭，然后泄压阀开启。一旦确认启动旁通阀关闭，则开启进口清洗阀，以对压缩机进行清洗（即，在清洗期间进口清洗阀将开启），同时启动旁通阀被关闭延迟设定数值（即，第一清洗延迟时间）迫使气体在压缩机内流动。此时，优选地，在控制器的显示器（HIM）上将出现“清洗中，旁通阀处于关闭状态”的信息。

延迟设定数值（即，第一清洗延迟时间）的延期到期后，启动旁通阀将开启，进口清洗阀仍保持开启。

清洗（启动旁通阀开启延迟）将开始计时，即在第二清洗延迟时间期间，启动旁通阀将开启。这会将旁通管道内的所有空气都排净。显示器（HIM）上将显示“清洗中，启动旁通阀处于开启状态”字样。

当两次清洗延迟时间（即，上述第一清洗延时时间和第二清洗延迟时间）都到期时，泄压阀将关闭。进口清洗阀仍将保持开启以对压缩机进行加压，使其达到管道压力。

之后，在清洗故障延迟时间期间，控制器将监控吸气压力以使其达到满足清洗许可的压力设定值，确保有足够的吸气压力来对压缩机设备进行适当清洗。显示器（HIM）上将显示“清洗中”字样。一旦达到该压力，将向进口清洗阀发出信号通知其关闭。如果在清洗故障延迟时间到期前未达到该压力，则产生关于发生清洗许可故障的信息。

以下参照附图2描述清洗步骤，其中，图2为示出根据本发明的示例性实施例的清洗步骤的流程图。

如图2所示，在步骤S210，在第一清洗延迟时间期间，使进口清洗阀、启动旁通阀和泄液阀的状态分别为开启、关闭以及关闭，使气体在压缩机内流动。

然后，在步骤S220，在第二清洗延迟时间期间，使进口清洗阀、启动旁通阀和泄压阀的状态分别为关闭、开启和关闭，从而将旁通管道内的所有空气排净。

然后，在步骤S230，监控吸气压力并确定吸气压力是否在清洗故障延迟时间期间达到了满足清洗许可的压力设定值。

若在清洗故障延迟时间期间吸气压力达到了满足清洗许可的压力设定值，则在步骤S240进行清洗。

若在清洗故障延迟时间期间吸气压力达到了满足清洗许可的压力设定值，则在步骤S250，产生关于发生清洗许可故障的信息。

当清洗循环完毕或被跳过后，压缩机的阀门将位于下列位置：

进口清洗阀=关闭；

进口吸气阀=关闭；

启动旁通阀=开启；

排气阀=关闭；

泄压阀=关闭。

泄压操作

检测吸气压力。

若吸气压力超过泄压所要求的压力设定值，则开启泄压阀已进行泄压。此时，优选地，可在显示器（例如，HIM）上显示“泄压中”，以表示进行泄压。

若吸气压力未超过泄压所要求的压力设定值，则进行到下一步骤，即预润滑步骤。

预润滑操作

监控压缩机的二次过滤器油压。

如果在预润滑允许延迟时间期间，压缩机的油压二次过滤器未达到预润滑允许设定值(这个值可以根据现场情况由用户设置)，则将产生关于发生预润滑允许故障的信息之后，所述压缩机停机，即停止所述启动方法。

如果在预润滑允许延迟时间期间，压缩机的油压二次过滤器达到预润滑允许设定值，则进行预润滑。例如，可对启动预润滑时间计时器，以在启动主电机时对压缩机继续进行额外时间的润滑。

启动电机操作

开启排气阀。一旦确认排气阀开启，则开启润滑油冷却器电机。显示器将显示“开启油冷却器电机”。

当在润滑油冷却器电机运行故障延迟时间期间，未发现润滑油冷却器电机运行确认输入，即润滑油冷却器电机未运行时，则产生关于润滑油冷却器电机运行故障的信息之后，压缩机停机，即停止所述启动电机操作和所述启动方法。

当接收到润滑油冷却器电机运行信号，即润滑油冷却器电机运行时，显示器将显示“启动主电机”，并且主电机被启动。

当在主电机运行故障延迟时间期间，未发现主电机运行确认输入，即主电机未运行时，则产生关于主电机运行故障发生的信息后，压缩机将停机，即停止所述启动电机操作和所述启动方法。

当接收到主电机运行信号，即主电机运行时，压缩机将被视为处于运行状态，开始执行暖机顺序。

另外，虽然未示出，但是任何何时候，（例如，控制器）都将对压缩机的各个阀门是否位于其驱动位置或阀门是否将要发生故障进行检查。当阀位改变时，阀故障计时器将开始对每个阀门进行计时。当该计时器到期但未发现驱动阀位确认时，将会产生阀故障。在阀门馈电开关发现干扰时，也会产生阀故障。在人机界面显示器上可监控所有阀门的位置。

下面，参照图3描述根据本发明另一示例性实施例的用于往复活塞式压缩机的启动方法。

图3为示出根据本发明的另一示例性实施例的用于往复活塞式压缩机的启动方法的流程图。如图3所示，根据本发明的另一示例性实施例的用于往复活塞式压缩机的启动方法，在执行如图1所示的步骤之前，执行面板冷却器的启动控制操作（步骤S310）以及排污阀启动控制操作（步骤S320）。下面，详细描述面板冷却器的启动控制操作以及排污阀启动控制操作。这里，面板指的是用于控制压缩机的控制面板。

面板冷却器的启动控制操作

面板冷却器的启动控制操作包括基于内部冷端的面板冷却器输出控制以进气洗涤器（例如，型号为9410）的液位控制。

1.基于内部冷端的面板冷却器输出控制

控制器监控面板冷却器的内部冷端（例如，内部热电偶）。

如果冷端温度高于面板冷却器开启设置点，则控制器进行控制使得面板冷却器的输出被激活。

如果冷端温度低于面板冷却器关闭设置点，则控制器进行控制使得面板冷却器的输出将被取消激活。

控制面板冷却器独立于压缩机控制逻辑。在任何状态下，包括“PANELREAD（面板就绪）”、“NORMAL STOP（正常停机）”、“FAULT SHUTDOWN（故障停机）”和“EMERGENCY STOP（紧急停机）”，冷却器将循环开启和关闭。

为便于使用，应将控制面板的主面板电源置于“OFF”位置，然后进行标准闭锁程序。

2.进气洗涤器的液位控制

控制器对进气洗涤器的液位控制的模拟输入进行监控。

当进气洗涤器的液位控制模拟信号升至洗涤器控制关闭设定值以上时，进气洗涤器的液位控制模拟输出信号将开始上升以保持洗涤器控制维持设定值。当洗涤器液位持续上升并超过洗涤器控制开启设定值时，控制器将立即迫使阀门电流强度达到20mA。

当洗涤器液位控制模拟信号上升幅度在洗涤器控制开启设定值以下时，进气洗涤器液位控制模拟输出将开始下降保持洗涤器控制维持设定值。当洗涤器液位持续下降，并且下降幅度超过洗涤器控制关闭设定值时，控制器将立即迫使阀门电流强度达到4mA。

排污阀启动控制操作（步骤S320）

9410进气洗涤器低液位开关将被监控以查看是否存在低液位信号。

如果9410进气洗涤器低液位开关损坏，ESD排污阀9410输出将被取消激活，并且会产生一个报警。ESD排污阀9410阀故障计时器将开始计时；

如果9410进气洗涤器低液位开关接通，ESD排污阀9410输出将被激活；

如果不存在“A”级停机条件，控制器将处于“READY TO START（准备启动）”状态。

虽然已表示和描述了本发明的一些实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改。

Claims (3)

1.一种用于往复活塞式压缩机的启动方法，其特征在于包括如下步骤：

监控吸气压力以确定吸气压力是否高于清洗所要求的压力设定值；

如果吸气压力低于清洗所要求的压力设定值，则顺序地执行清洗操作、泄压操作、预润滑操作和电机启动操作；

如果吸气压力高于清洗所要求的压力设定值，则进行所述电机启动操作，

其中，所述清洗操作包括：

在第一清洗延迟时间期间，使进口清洗阀、启动旁通阀和泄液阀的状态分别为开启、关闭以及关闭，使气体在所述往复活塞式压缩机内流动；

在第二清洗延迟时间期间，使进口清洗阀、启动旁通阀和泄压阀的状态分别为关闭、开启和关闭，从而将旁通管道内的所有空气排净；

监控吸气压力并确定吸气压力是否在清洗故障延迟时间期间达到了满足清洗许可的压力设定值；

若在清洗故障延迟时间期间吸气压力达到了满足清洗许可的压力设定值，则进行清洗；

若在清洗故障延迟时间期间吸气压力达到了满足清洗许可的压力设定值，则产生关于发生清洗许可故障的信息，

其中，所述泄压操作包括：

检测吸气压力；

若吸气压力超过泄压所要求的压力设定值，则开启泄压阀以进行泄压；

若吸气压力未超过泄压所要求的压力设定值，则进行到预润滑操作，其中，所述预润滑操作包括：

监控所述往复活塞式压缩机的二次过滤器油压；

如果在预润滑允许延迟时间期间，所述往复活塞式压缩机的油压二次过滤器未达到预润滑允许设定值，则将产生关于发生预润滑允许故障的信息之后，并停止所述启动方法；

如果在预润滑允许延迟时间期间，所述往复活塞式压缩机的油压二次过滤器达到预润滑允许设定值，则进行预润滑，

其中，所述启动电机操作包括：

开启排气阀和润滑油冷却器电机；

当在润滑油冷却器电机运行故障延迟时间期间，未接收到润滑油冷却器电机运行确认输入时，产生关于润滑油冷却器电机运行故障的信息之后，停止所述启动方法；

当接收到润滑油冷却器电机运行信号时，所述往复活塞式压缩机的主电机被启动；

当在主电机运行故障延迟时间期间，未接收到主电机运行确认输入时，产生关于主电机运行故障发生的信息后，停止所述启动方法；

当接收到主电机运行信号时，开始执行暖机操作。

2.根据权利要求1所述的用于往复活塞式压缩机的启动方法，其特征在于还包括：

对所述往复活塞式压缩机的各个阀门是否位于其驱动位置或阀门是否将要发生故障进行检查；

当阀位改变时，阀故障计时器将开始对每个阀门进行计时，并且当该计时到期但未发现驱动阀位确认或者在阀门馈电开关发现干扰时，产生关于阀故障的信息。

3.根据权利要求1所述的用于往复活塞式压缩机的启动方法，其特征在于，进口清洗阀是连接于所述往复活塞式压缩机进气工艺管道上的阀门，用于所述往复活塞式压缩机组启动前的进气清洗的控制；

进口吸气阀是连接于所述往复活塞式压缩机进气工艺管道上的阀门，用于所述往复活塞式压缩机加载、卸载时对进气的控制；

启动旁通阀连接于所述往复活塞式压缩机组进气与末级排气工艺管道，用于工艺气的回流控制；

排气阀连接于所述往复活塞式压缩机末级排气压力工艺管道上，用于对所述往复活塞式压缩机最终排气的控制；

泄压阀连接于末级排气工艺管道上，用于所述往复活塞式压缩机组紧急情况下的卸载安全防空的控制。

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