CN104763664A - 轴承油密封的缓冲气压力控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种轴承油密封的缓冲气压力控制系统，包括设置在轴承油密封上的缓冲气腔，与缓冲气腔连通的密封引气管线，与所述密封引气管线连通的辅助管线，以及依次设置在辅助管线上的用于稳定辅助管线中的缓冲气压力的自力式压力调节阀、压力变送器、用于防止辅助管线中的缓冲气倒流的止回阀、用于控制缓冲气流通到压力表的压力表截止阀、用于显示缓冲气流压力的压力表、控制器和声光报警器。本发明提供的轴承油密封的缓冲气压力控制系统，能够稳定缓冲气腔内的缓冲气压力，防止油密封内的润滑油向气封侧泄露或无规则飞溅，能确保缓冲气系统安全稳定运行。且不需人工手动操作，降低了人为因素带来的事故，同时降低了人力资源，提高了生产效率。

Description

轴承油密封的缓冲气压力控制系统

技术领域

本发明涉及压缩机的轴承油密封技术领域，特别涉及一种轴承油密封的缓冲气压力控制系统。

背景技术

SVK系列压缩机属于齿轮增速式离心压缩机，广泛应用于石油、化工、空分、医药等领域。SVK离心压缩机在运转过程中，转子部件高速转动，转子轴承必须保证充分的润滑及冷却，因此需要配备润滑油站为轴承提供润滑油。但很多行业要求经压缩机压缩后的介质中要确保绝对无油，因此当前通常在轴承侧油密封采用迷宫式油密封，油密封设置缓冲气腔，通过管路由外部引入缓冲气源向内充气，防止润滑油向气封侧泄露，避免介质中混入润滑油。

由于在实际使用过程中缓冲气源的压力是波动的，若缓冲气源压力过低，进入缓冲气腔的缓冲气压力过低，容易导致润滑油窜入压缩机压缩的介质当中，对压缩介质造成污染；若缓冲气源压力过高，进入缓冲气腔的缓冲气压力会过高，则容易造成润滑油无规则的飞溅，将润滑油带入气封侧，仍然会造成压缩介质被污染。这就需要不断的有工作人员到现场查看缓冲气的压力值，在缓冲气源压力降低或升高时，通过手动调节保证缓冲气的压力稳定，造成人力资源的浪费，并且如不能及时来调节还会出现污染压缩介质的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够自动调整缓冲气压力的轴承油密封的缓冲气压力控制系统。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种轴承油密封的缓冲气压力控制系统，包括设置在所述轴承油密封上的缓冲气腔，与所述缓冲气腔连通的密封引气管线，与所述密封引气管线连通的辅助管线，以及依次设置在所述辅助管线上的用于稳定所述辅助管线中的缓冲气压力的自力式压力调节阀、压力变送器、用于防止辅助管线中的缓冲气倒流的止回阀、用于控制缓冲气流通到压力表的压力表截止阀、用于显示缓冲气流压力的压力表、控制器和声光报警器；所述控制器接收压力变送器传送的缓冲气压力信号，比较所述缓冲气压力数值信号与预设的值，并根据比较结果控制启动压缩机或所述声光报警器发出报警。

进一步地，所述缓冲气腔包括设置在压缩机高速转子风机侧轴承油密封上的第一缓冲气腔和设置在压缩机低速转子电机侧轴承油密封上的第二缓冲气腔。

进一步地，所述密封引气管线分为两路，一路与所述第一缓冲气腔的缓冲气腔进气口法兰连接，另一路与所述第二缓冲气腔的缓冲气腔进气口法兰连接。

进一步地，所述密封引气管线采用Φ21mm的无缝钢管，所述辅助管线采用Φ12mm的无缝钢管，所述密封引气管线与所述辅助管线通过变径卡套接头连接。

进一步地，所述自力式压力调节阀在自力式压力调节阀后的缓冲气压力升高到0.26～0.28bar(G)时，所述自力式压力调节阀关小5％～10％阀门开度，使自力式压力调节阀后的气压调整到0.25bar(G)；

所述自力式压力调节阀在自力式压力调节阀后的缓冲气压力降低到0.22～0.24bar(G)时，所诉自力式压力调节阀开大5％～10％阀门开度，使自力式压力调节阀后的气压调整到0.25bar(G)。

本发明提供的轴承油密封的缓冲气压力控制系统，通过自力式压力调节阀的调节作用，能够精确控制进入压缩机轴承油密封缓冲气腔内的缓冲气压力，可防止油密封内的润滑油向气封侧泄露或无规则飞溅，避免压缩介质中混入润滑油而造成压缩介质污染，提高了为客户服务的质量，满足客户要求。并且由于自力式压力调节阀的自动调节作用而保证了缓冲气压的稳定性，不需人工手动操作来调节缓冲气的压力，不仅降低了人为因素带来的事故，同时还降低了人力资源，提高了生产效率。同时，本发明提供的轴承油密封的缓冲气压力控制系统利用压力变送器将缓冲气压力信号送入控制系统，可在缓冲气压力正常时由控制系统指令压缩机启动，并可在缓冲气压力过小或中断时，由控制系统指令声光报警器提示操作人员检查故障，保证了压缩机系统的安全稳定运行，提高了压缩机工作的智能化，提高了工作和生产效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的轴承油密封的缓冲气压力控制系统的流程图。

图2为本发明实施例提供的轴承油密封的缓冲气压力控制系统中压缩机高速转子风机侧轴承油密封与第一缓冲气腔的结构关系图。

图3为本发明实施例提供的轴承油密封的缓冲气压力控制系统中压缩机低速转子电机侧轴承油密封与第二缓冲气腔的结构关系图。

图4为本发明实施例提供的轴承油密封的缓冲气压力控制系统中密封引气管线与缓冲气腔连接关系图。

图5为本发明实施例提供的轴承油密封的缓冲气压力控制系统中辅助管线的连接关系示意图。

图6为本发明实施例提供的轴承油密封的缓冲气压力控制系统中的压力变送器、控制系统和声光报警器间的作用关系图。

具体实施方式

参见图1，本发明实施例提供的一种轴承油密封的缓冲气压力控制系统，包括设置在压缩机高速转子风机侧轴承油密封1上的第一缓冲气腔2和设置在压缩机低速转子电机侧轴承油密封3上的第二缓冲气腔4，与第一缓冲气腔2、第二缓冲气腔4连通的密封引气管线5，与密封引气管线5连通的辅助管线9，以及依次设置在辅助管线9上的自力式压力调节阀8、压力变送器10、止回阀7和压力表11。压力变送器10与控制压缩机开启的控制器12连接，控制器12连接声光报警器13。

参见图2，在压缩机高速转子风机侧轴承油密封1上设置第一缓冲气腔2，第一缓冲气腔2上设置有缓冲气腔进气口20。

参见图3，在压缩机低速转子电机侧轴承油密封3上设置第二缓冲气腔4，第二缓冲气腔4上设置有缓冲气腔进气口21。

参见图4，与辅助管线9连接的密封引气管线5分为两路，一路密封引气管线5与压缩机高速转子风机侧轴承油密封1上的第一缓冲气腔2的缓冲气腔进气口20通过法兰连接，另一路密封引气管线5与压缩机低速转子电机侧轴承油密封3上的第二缓冲气腔4的缓冲气腔进气口21通过法兰连接。

参见图5，自力式压力调节阀8直接连接在辅助管线9上，自力式压力调节阀8可以通过本身的自动调节作用稳定辅助管线9中的缓冲气压力；止回阀7也直接连接在辅助管线9上，止回阀7可以防止辅助管线9中的缓冲气倒流；压力变送器10连接在通过三通接头14与辅助管线9连接的支管18上，压力变送器10与三通接头14连接的支管18上设置有卡套截止阀16，用于控制缓冲气流通到压力变送器10；压力表11连接在通过三通终端接头15与辅助管线9连接的支管19上，压力表11与三通终端接头15连接的支管19上设置有压力表截止阀17，用于控制缓冲气流通到压力表11，压力表11可现场指示出辅助管线9中的缓冲气压力数值。

其中，密封引气管线5采用Φ21mm的无缝钢管，辅助管线9采用Φ12mm的无缝钢管，密封引气管线5与辅助管线9通过变径卡套接头6连接。

参见图6，压力变送器10与控制器12通过屏蔽电缆连接，控制器12与声光报警器13也通过屏蔽电缆连接。

其中，控制器12可以是可编程序控制器(PLC)，也可以采用分布式控制系统(DCS)，控制器12包括处理单元、模/数转换单元及通讯单元；模/数转换单元能够接收压力变送器10送入的缓冲气压力信号，进行模数转换，并将转后的信号送至处理单元，处理单元根据模/数转换单元发送的信号，控制启动压缩机或发出报警。

本发明实施例提供的轴承油密封的缓冲气压力控制系统的工作流程如下：从缓冲气源进入辅助管线9的缓冲气依次经过自力式压力调节阀8、压力变送器10、止回阀7和压力表11，经密封引气管线5进入第一缓冲气腔2和第二缓冲气腔4，分别对压缩机高速转子风机侧轴承油密封1和压缩机低速转子电机侧轴承油密封3施压，防止压缩机高速转子风机侧轴承油密封1内的润滑油和压缩机低速转子电机侧轴承油密封3内的润滑油向气封侧泄露，避免介质中混入润滑油；其中，缓冲气源采用仪表空气或低压氮气，供气压力为4-6bar(G)。当自力式压力调节阀8后的缓冲气压力升高到0.26～0.28bar(G)时，自力式压力调节阀8关小5％～10％阀门开度，使自力式压力调节阀8后的气压调整到0.25bar(G)；当自力式压力调节阀8后的缓冲气压力降低到0.22～0.24bar(G)时，自力式压力调节阀8开大5％～10％阀门开度，使自力式压力调节阀8后的气压调整到0.25bar(G)；这里需要强调的是以上参数的设置，是经过大量的仿真实验和具体现场的试验而得到的，并非本领域普通技术人员通过有线的试验就能得到，申请人是花费了大量人力、物力和时间才得到上述数据，从而能精确控制进入压缩机轴承油密封缓冲气腔内的缓冲气压力，可防止油密封内的润滑油向气封侧泄露或无规则飞溅，避免压缩介质中混入润滑油而造成压缩介质污染。通过控制器12接收压力变送器10传送的缓冲气压力信号，并根据缓冲气压力信号大小控制启动压缩机或发出报警。其中，控制器12接收压力变送器10传送的缓冲气压力信号，并根据缓冲气压力信号大小控制启动压缩机或发出报警包括：压力变送器10将缓冲气压力转换成模拟量为4～20mA的电流信号送入控制器12的模/数转换单元，经模/数转换单元进行模/数转换后送至控制器12的处理单元，经过处理单元运算处理后，输出相应信号控制启动压缩机或发出报警。

其中，经过处理单元运算处理后，输出相应信号控制启动压缩机或发出报警包括如下步骤：

将经模/数转换单元转换得到的缓冲气压力数值与处理单元的预设值进行比较；

当缓冲气压力数值等于或大于0.2bar(G)时，处理单元发出指令启动压缩机；

当缓冲气压力数值缓冲气压力小于或等于0.05bar(G)时，处理单元指令声光报警器13报警，提示操作人员检查故障。

本发明实施例提供的轴承油密封的缓冲气压力控制方法，具体控制过程及工作原理如下：

当缓冲气压力降低或升高时，自力式压力调节阀8能够通过自身的调节作用稳定自力式压力调节阀8阀后的缓冲气压力。当自力式压力调节阀8阀后压力波动时，自力式压力调节阀8自动调节缓冲气压力，使阀后压力稳定在0.25bar(G)。当自力式压力调节阀8阀后压力升高到0.26～0.28bar(G)时，自力式压力调节阀8关小约5％～10％阀门开度，将自力式压力调节阀8阀后压力调整到0.25bar(G)；当自力式压力调节阀8阀后压力降低到0.22～0.24bar(G)时，自力式压力调节阀8开大约5％～10％阀门开度，将自力式压力调节阀8阀后压力调整到0.25bar(G)。

自力式压力调节阀8阀后的缓冲气压力同时也是压缩机启动的条件，压力变送器10将缓冲气压力转换成模拟量为4～20mA的电流信号送入控制器12的模/数转换单元，经模/数转换单元进行模/数转换后送至控制器12的处理单元，经过处理单元运算处理后，控制器12将经模/数转换单元转换得到的缓冲气压力数值与处理单元的预设值进行比较；当缓冲气压力数值等于或大于0.2bar(G)时，处理单元发出指令启动压缩机；

当自力式压力调节阀8阀后的缓冲气压力过低或气源中断，自力式压力调节阀8开度不断增大仍不能稳定自力式压力调节阀8阀后压力，导致缓冲气压力数值缓冲气压力小于或等于0.05bar(G)时，处理单元指令声光报警器13报警，提示操作人员检查故障，防止压缩介质混入润滑油。

本发明提供的轴承油密封的缓冲气压力控制系统，能够稳定缓冲气腔内的缓冲气压力，防止油密封内的润滑油向气封侧泄露或无规则飞溅，能确保缓冲气系统安全稳定运行。且不需人工手动操作，降低了人为因素带来的事故，同时降低了人力资源，提高了生产效率。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种轴承油密封的缓冲气压力控制系统，其特征在于：包括设置在所述轴承油密封上的缓冲气腔，与所述缓冲气腔连通的密封引气管线，与所述密封引气管线连通的辅助管线，以及依次设置在所述辅助管线上的用于稳定所述辅助管线中的缓冲气压力的自力式压力调节阀、压力变送器、用于防止辅助管线中的缓冲气倒流的止回阀、用于控制缓冲气流通到压力表的压力表截止阀、用于显示缓冲气流压力的压力表、控制器和声光报警器；所述控制器接收压力变送器传送的缓冲气压力信号，比较所述缓冲气压力数值信号与预设的值，并根据比较结果控制启动压缩机或所述声光报警器发出报警。

2.根据权利要求1所述的轴承油密封的缓冲气压力控制系统，其特征在于：所述缓冲气腔包括设置在压缩机高速转子风机侧轴承油密封上的第一缓冲气腔和设置在压缩机低速转子电机侧轴承油密封上的第二缓冲气腔。

3.根据权利要求2所述的轴承油密封的缓冲气压力控制系统，其特征在于：所述密封引气管线分为两路，一路与所述第一缓冲气腔的缓冲气腔进气口法兰连接，另一路与所述第二缓冲气腔的缓冲气腔进气口法兰连接。

4.根据权利要求1所述的轴承油密封的缓冲气压力控制系统，其特征在于：所述密封引气管线采用Φ21mm的无缝钢管，所述辅助管线采用Φ12mm的无缝钢管，所述密封引气管线与所述辅助管线通过变径卡套接头连接。

5.根据权利要求1所述的轴承油密封的缓冲气压力控制系统，其特征在于：所述自力式压力调节阀在自力式压力调节阀后的缓冲气压力升高到0.26～0.28bar(G)时，所述自力式压力调节阀关小5％～10％阀门开度，使自力式压力调节阀后的气压调整到0.25bar(G)；

所述自力式压力调节阀在自力式压力调节阀后的缓冲气压力降低到0.22～0.24bar(G)时，所诉自力式压力调节阀开大5％～10％阀门开度，使自力式压力调节阀后的气压调整到0.25bar(G)。

6.根据权利要求1-5任一项所述的轴承油密封的缓冲气压力控制系统，其特征在于：所述控制器包括处理单元、模/数转换单元及通讯单元；所述模/数转换单元接收所述压力变送器送入的缓冲气压力信号，进行模数转换，并将转后的缓冲气压力数值信号送至所述处理单元，所述处理单元根据所述模/数转换单元发送的数值信号，比较所述缓冲气压力数值信号与预设的值，当所述缓冲气压力数值等于或大于0.2bar(G)时，所述处理单元发出指令启动压缩机；

当所述缓冲气压力数值小于或等于0.05bar(G)时，所述处理单元指令启动声光报警器报警，提示操作人员检查故障。