CN209892496U - 一种用于防止气体泄漏的so2风机密封控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于SO₂风机密封控制设备技术领域，具体涉及一种用于防止气体泄漏的SO₂风机密封控制装置，包括储气罐和设于储气罐外的DCS控制系统；所述储气罐一侧设有第一进气管，储气罐另一侧设有出气管，所述第一进气管上设有第一压力变送器和调节阀，调节阀包括信号接收端，出气管上设有第二压力变送器，储气罐通过出气管与SO₂风机的叶轮密封轴的空气管相连通；所述第一压力变送器、第二压力变送器和SO₂风机的信号输出端连接DCS控制系统，DCS控制系统控制连接调节阀以及SO₂风机的信号接收端。本实用新型目的在于防止SO₂风机在运行过程中SO₂气体从叶轮轴密封处泄漏，具有高效、对设备改造小、安全稳定的特点。

Description

一种用于防止气体泄漏的SO2风机密封控制装置

技术领域

本实用新型属于SO₂风机密封控制设备技术领域，具体涉及一种用于防止气体泄漏的SO₂风机密封控制装置。

背景技术

SO₂气体在SO₂风机叶轮轴密封处呈正压状态，有可能往外泄漏SO₂气体及颗粒物，污染周围环境，损害人体健康；同时，还可能通过转动部分的间隙泄漏颗粒物，加剧动、静部位及轴承的磨损，并使润滑油脂劣化。为此，这些部位均应采取措施进行密封，即将压力高于SO₂风机中SO₂气体压力的气体送入SO₂风机，阻止SO₂气体的逸出。密封空气的气源，一般采用仪表用压缩空气。

SO₂风机是厂房运行过程中的一级关键设备，如果SO₂风机运行出现波动或跳车，将会导致熔炼主厂房、收尘收砷、烟气制酸等系统全部停产，后果不堪设想。为了保护风机的运行，SO₂风机的原生产厂家在SO₂风机的控制系统里面设置了连锁保护程序，当密封气压力低于0.55MPa时，SO₂风机中的SO₂气体泄漏，从而联锁引起SO₂风机停车；虽然这种停车，最大限度保护了人员的人身安全，但在实际生产过程中，这样由于压力过低导致的SO₂风机频繁跳车，也给生产系统平稳运行造成了隐患。以往的生产过程中曾频繁发生相同型号的SO₂风机密封气采用空压机站提供的压缩空气，因为空压站故障及管线压力波动，压缩空气压力瞬间小于SO₂风机气密封设定参数0.50MPa，引起SO2风机跳闸的事故，导致整个生产系统停车。为了减少系统停车，需要提供一种装置能够稳定SO2风机叶轮密封轴中密封空气的压力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于防止SO₂风机在运行过程中SO₂气体从叶轮轴密封处泄漏。针对SO₂风机因气体泄漏而连锁停车的异常状态，采取相应的技术手段或者冗余配置使系统能够减少停车，安全运行。

为了实现上述目的，本实用新型设计了一种用于防止气体泄漏的SO₂风机密封控制装置，包括储气罐和设于储气罐外的DCS控制系统；

所述储气罐一侧设有第一进气管，储气罐另一侧设有出气管，所述第一进气管上设有第一压力变送器和调节阀，调节阀包括信号接收端，出气管上设有第二压力变送器，储气罐通过出气管与SO₂风机的叶轮轴相连通；所述第一压力变送器、第二压力变送器和SO₂风机的信号输出端连接DCS控制系统，DCS控制系统控制连接调节阀以及SO₂风机的信号接收端。

进一步的，所述用于防止气体泄漏的SO₂风机密封控制装置还包括空压机，空压机排气端通过第二进气管与储气罐相连通；所述空压机的信号输出端均连接DCS控制系统。

进一步的，第二进气管上设有止回阀，止回阀型号：Art.103 YORK。

具体的，所述SO₂风机的型号为STC - SO(F018，0)。

具体的，调节阀为电磁阀，型号：2w-400-40。

具体的，第一压力变送器和第二压力变送器的型号均为EJA530E-JBS4N014D。

本实用新型的有益效果：

由于SO₂风机的安全平稳运行是粗炼和环保分厂正常生产的必要条件，本实用新型通过设计一种用于防止气体泄漏的SO₂风机密封控制装置，对SO₂风机连锁保护控制系统进行改造，既保证了设备安全稳定运行，又避免了生产系统出现波动、或检测系统误动作等因素引起的连锁跳车，成效显著。厂房中应用此装置后，可以杜绝因为联锁密封气压力低原因而引起SO₂风机停车的现象，同时，本实用新型具有高效、对设备改造小、安全稳定的特点。

附图说明

图1是实施例1中所述用于防止气体泄漏的SO₂风机密封控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明，但本实用新型的保护范围不限于此。

实施例1

如图1所示，一种用于防止气体泄漏的SO₂风机密封控制装置，包括储气罐1、空压机2以及设于储气罐1外的DCS控制系统；

所述储气罐1左侧设有第一进气管11和第二进气管13，储气罐1右侧设有出气管12，第一进气管11左端与原SO₂风机压缩空气管网相连通（压缩空气管网气源压力一般维持在0.7MPa左右），所述第一进气管11上设有第一压力变送器111和调节阀112，调节阀112包括信号接收端，出气管12上设有第二压力变送器121，储气罐1通过出气管12与SO₂风机3的叶轮密封轴的空气管相连通；空压机2排气端通过第二进气管13与储气罐1相连通，第二进气管21上设有止回阀131，防止储气罐1中气体回流至空压机1；所述空压机1、第一压力变送器111、第二压力变送器121和SO₂风机3的信号输出端均连接DCS控制系统，DCS控制系统控制连接调节阀112以及SO₂风机3的信号接收端，所述DCS控制系统采用艾默生（EMERSON）deltav 系统，主要用于控制空压机1、第一压力变送器111、第二压力变送器121和SO₂风机3的信号的接收，以及调节阀112、SO₂风机3信号的发送，且其组成并不是本实用新型的发明点所在，故不再赘述。

所述SO₂风机3的型号为STC - SO(F018，0)，德国西门子。

所述调节阀112为电磁阀，采用伊莱克 1.5英寸DN40，工作压力：0--10bar，型号：2w-400-40；止回阀131采用ITAP空气止回阀/单向阀 DN40(1"1/2) 工作压力：0--10bar，型号：Art.103 YORK。

第一压力变送器111和第二压力变送器121的型号均为EJA530E-JBS4N014D，适用于测量液体、气体或蒸汽的压力，并将其转换成4~20mA DC的电流信号输出，具有快速响应、远程设定和自诊断等功能，同时支持BRAIN、HART/HART(1-5V)低功耗和FOUNDATION^TM现场总线或PROFIBUS PA通信协议。

使用过程：

1、初始运行状态：空压机2先与容量为2m³的储气罐1等压连接，其中，空压机2电源常开，处于待机备用状态。装置刚开始运行时压力未平衡，此时储气罐1的压力低于0.55MPa（此值高于SO₂风机3的报警阈值0.53MPa），空压机2自动开启，为储气罐1加压，使储气罐1压力保持在SO₂风机3的报警阈值以上，同时设定空压机2压力上限为0.6MPa，压力达到上限时空压机1自停，再次处于待机备用状态。

2、压缩空气管网中气压过低时：在储气罐1左侧与压缩空气管网相连通的第一进气管11上加设电磁阀112和第一压力变送器111，当检测到压缩空气管网中的压力低于SO₂风机3的报警阈值0.55MPa时，第一压力变送器111将压力过低的信号发送至DCS控制系统，DCS控制系统再向电磁阀112发送关闭的信号，此时电磁阀112自动关闭，切断储气罐1与压缩空气管网的互通；当第二压力变送器121检测到出气管12的压力小于0.55MPa时，第二压力变送器121将信号发送至DCS控制系统，DCS控制系统再向空压机2发送启动信号，空压机2向储气罐1供气，当第二压力变送器121检测到出气管12的压力达到0.60MPa时，第二压力变送器121向DCS控制系统发送信号，关闭空压机2。

3、压缩空气管网中气压恢复时：当第一压力变送器111检测到压缩空气管网中压力恢复到正常范围且高过电磁阀112的设定值0.6MPa时，向DCS控制系统发送信号，DCS控制系统控制电磁阀112打开，压缩空气管网中压缩空气充入储气罐1。

运行过程中还利用DCS控制系统监控SO₂风机3的运行情况，一旦达到运行过程中报警值，在SO₂风机3上设置的信号输出端则会向DCS控制系统报警，如果超出运行过程中的阈值，DCS控制系统则会向SO₂风机3的信号接收端发送信号，控制SO₂风机3停车。

设备运行前将SO₂风机3的运行工况参数汇入DCS控制系统并设置报警、连锁停车条件，保证设备平稳正常运行的条件。其中，DCS控制系统组态软件的基本参数设置如下：

IF P1＜0.55MPa，THEN FV=0；

IF P1≥0.60MPa，THEN FV=1；

IF P2＜0.55MPa，THEN M_DO=1；

IF P2≥0.60MPa，THEN M_DO=0；

IF DI1≥55℃ OR DI2≥55℃ OR DI3≥75℃ OR DI4≥75℃ OR DI5≥80℃ ORDI6≥161μm OR DI7≤2.4bar OR P2<0.53MPa；THEN FJBJ_DO=1；

IF DI1≥60℃ OR DI2≥60℃ OR DI3≥80℃ OR DI4≥80℃ OR DI5≥85℃ ORDI6≥237μm OR P2<0.5MPa；THEN FJLS_DO=1。

注：第一压力变送器111表示为P1，第二压力变送器121表示为P2，电磁阀112表示为FV；其中，FV=1时电磁阀112打开，FV=0时电磁阀112关闭；空压机1表示为M，空压机1的参数：排气量Q=0.5m³/min，压力0.75MPa；M_DO=1表示空压机1启动，M_DO=0表示空压机1停止；DI1为风机进口导叶温度；DI2为风机油温；DI3为主电机轴承温度；DI4为齿轮箱轴承温度；DI5为底座轴承温度；DI6为风机轴振动幅度；DI7为风机油压；FJBJ_DO=1表示报警启动，反之关闭；FJLS_DO=1表示SO₂风机3连锁停车；

DCS控制系统的界面组态：通过电磁阀112、空压机1的反馈DI信号，对电磁阀112及空压机1的运行状态分别以颜色来区分，绿色代表打开或者运行，灰色代表关闭或者停止，红色代表报警状态。

电气连接方式：第一压力变送器111、电磁阀112、空压机1采用硬连接线方式将电信号送至DCS控制系统，实现自动控制；第二压力变送器121采用DP通讯方式，可以将PLC控制柜信号送至DCS控制系统。

本实用新型的用于防止气体泄漏的SO₂风机密封控制封装置可以通过设定合理的压力参数，达到无人值守状态，避免了因为管网压力不足或者波动引起的风机报警或者自保停机，造成系统停机事故的发生。本实用新型所述系统具有高效、节能降耗、安全稳定的特点。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请保护范围内。

Claims (5)

1.一种用于防止气体泄漏的SO₂风机密封控制装置，其特征在于，包括储气罐和设于储气罐外的DCS控制系统；

所述储气罐一侧设有第一进气管，储气罐另一侧设有出气管，所述第一进气管上设有第一压力变送器和调节阀，调节阀包括信号接收端，出气管上设有第二压力变送器，储气罐通过出气管与SO₂风机的叶轮密封轴的空气管相连通；所述第一压力变送器、第二压力变送器和SO₂风机的信号输出端连接DCS控制系统，DCS控制系统控制连接调节阀以及SO₂风机的信号接收端。

2.根据权利要求1所述的用于防止气体泄漏的SO₂风机密封控制装置，其特征在于，还包括空压机，空压机排气端通过第二进气管与储气罐相连通；所述空压机的信号输出端均连接DCS控制系统。

3.根据权利要求2所述的用于防止气体泄漏的SO₂风机密封控制装置，其特征在于，第二进气管上设有止回阀，止回阀型号为Art.103 YORK。

4.根据权利要求1所述的用于防止气体泄漏的SO₂风机密封控制装置，其特征在于，调节阀为电磁阀，型号为2w-400-40。

5.根据权利要求1所述的用于防止气体泄漏的SO₂风机密封控制装置，其特征在于，第一压力变送器和第二压力变送器的型号均为EJA530E-JBS4N014D。

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