贺尔碧格无级调量(内部资料).ppt

往复式压缩机气量无级调节系统往复式压缩机气量无级调节系统 —— HydroCOM Tomy贺尔碧格(上海)有限公司 气量调控的需求气量调控的需求压缩机作为工业领域中的重要装置,在许多特定的领域中,都需要气量调节和灵活控制：§后续流程需求变动，提供所需气量的要求§前道工艺波动供气，维持稳定运行的要求§节省能量金钱消耗，最佳经济运行的要求燃料气加注工艺流程气体输送11/09/20242往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM气量调节方法的要求气量调节方法的要求最大的调节范围最优化的能量消耗全自动集成调节11/09/20243往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM§旁通回流调节§余隙腔调节§驱动电机转速调节（变频器）§压开进气阀调节（逐级气量调节）传统气量调节方法传统气量调节方法11/09/20244往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM传统气量调节方法传统气量调节方法——旁通回流调节 排气管经由旁通管路和旁通阀门与进气管相连接，调节时只要开启旁通阀，部分排气便又回到进气管路中。

特点：- 调节灵活，方便易行，配自动控制系统后精度高；- 多余气体全部压缩，能源浪费，运行经济性差；- 适用于偶尔调节或调节幅度小的场合 旁通阀旁通阀11/09/20245往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM 在压缩机的气缸上，除固定余隙容积外，另外设有一定的空腔，调节时接入气缸工作腔，使余隙容积增大，容积系数减小，排气量降低，实现气量调节 特点： – 需要较多的人工干涉，系统可靠性较差；– 调节响应速度较缓慢；– 易损件多，难于维护，不适用于已有设备改造传统气量调节方法传统气量调节方法——余隙腔调节余隙腔余隙腔11/09/20246往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM传统气量调节方法传统气量调节方法——驱动机转速调节 通过改变压缩机的转速来改变单位时间内压缩气缸的压缩次数从而达到调节排气量的目的 M 特点：– 用于驱动机为内燃机或汽轮机的压缩机或驱动电 机功率很小的压缩机；– 低转速时，对压缩机工作产生不良影响，如气阀颤动、部件磨损大 振动增加，润滑不充分等；– 对于大功率电机驱动的压缩机，需配备变频器，花费昂贵；– 调节气量连续，功率消耗小;– 压缩机各级压力比可保持不变，压缩机上不需设专门的调节机构。

11/09/20247往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM传统气量调节方法传统气量调节方法——压开进气阀调节（逐级调节） 对于多作用气缸，通过控制压缩机程中进气阀气缸的关闭时刻，控制返回气量的多少，从而可以实现气量的连续调节 分类：（根据进气阀被压过程的长短） 一 全行程压开进气阀（0，50%，100%） 一 部分行程压开进气阀（可实现连续调节） 特点：– 阶梯形控制；– 压缩功几乎与排气量成正比例地减少，所以还有很高的运行经济性；– 适用于粗调节 11/09/20248往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOMHOERBIGER气量无级调节系统气量无级调节系统——HydroCOMHydraulically actuated Computerized controlled valvesHydroCOMHydroCOM•液压驱动、计算机控制的气阀•仅压缩实际需要的气量•最大限度的节约能源，投资回报快•(0% )10%-100%范围无级可调•高度集成的自动化系统 11/09/20249往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOMHydroCOM的基本原理的基本原理p 排气排气p 进气进气50%负荷时节省的能源pVADCBCr,50Dr,50•在满负荷（（进气100%压缩，不进行气量调节））运行工况下，压缩过程沿CD曲线进行；•在部分负荷运行工况下,（如下图所示50%工况下）压缩过程为： 1）C->Cr：：气缸进气终了时,进气阀阀片在执行机构作用下仍被卸荷器强制地保持在开启状态，压缩过程先从位置C到达位置Cr，在此过程中原吸入气缸的部分气体经被顶开的进气阀回流到进气管而不被压缩。

2）Cr->Dr：：待活塞运动到特定的位置Cr时（对应所要求的气量），执行机构作用在进气阀片上的强制外力消失，进气阀关闭，气缸内剩余的气体开始被压缩，压缩过程再从位置Cr到达位置Dr 一 在C – Cr50的压缩过程中，进气阀保持开启.一 能源的消耗=P-V图的面积 11/09/202410往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOMHydroCOM的工作原理的工作原理11/09/202411往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM典型的旁通阀调节的应用: • 2000 kW压缩机• 60%平均负载• 按平均0.5元/度计算每小时通过旁通阀调节浪费的能源:2000 * 0.85 * 0.4= 680 kW 每年损失电能: 540万kwh100%60%40%装备HydroCOM后每年可节省的金钱约为:270万元HydroCOM最突出的贡献最突出的贡献——节能节能11/09/202412往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM•最大限度地节约能源 HydroCOM遵循的控制理念：使压缩机仅仅对实际需要的气体进行压缩，从而能够最大限度地节约能源。

•最宽广的无级可调的控制范围 HydroCOM通过智能化的液压执行机构，快速、精确地控制压力或流量等控制变量，理论上可以实现气量0%—100%无级调节•最高的动态特性 HydroCOM系统通过执行机构内置的电磁阀能快速而精确的反应，通过执行结构的动作，压缩机的负载可以在三个曲轴回转中从0%加载到100% HydroCOM的优点的优点11/09/202413往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM•完全的自动化控制 HydroCOM系统可通过压缩机接口部件CIU轻松与DCS或PLC联接，可做到完全的自动控制从而能实现压缩机的平稳加载、无扰动切换及停机，使得各项状态参数更稳定•实践证实的成熟系统 自1997年上市以来，至今全球范围内已经有600多台（套）交付使用，国内使用量已经达到70多台（套），广泛应用于石油化工，气体储运和燃气发电等工业领域 HydroCOM的优点的优点11/09/202414往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOMRS485TDCHSS4...20 mABinary signalsCIU48 VDC现场控制室中控室DCS控制柜控制柜HUEPS(48VDC)HydroCOM控制柜控制柜HARS232PTTTLSHydroCOM系统的组成系统的组成11/09/202415往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOMHydroCOM系统的关键部件系统的关键部件Hydraulic Actuator (HA) 液压执行机构Center Interface Unit (CIU)中间接口单元Hydraulic Unit (HU)液压油站11/09/202416往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOMHydroCOM 执行机构和进气阀执行机构和进气阀执行机构卸荷杆卸荷器进气阀11/09/202417往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM密封室密封室 漏油出口漏气出口刮油环导向环密封环温度传感器阀室阀室液压油入口电磁阀软接触缓冲器液压油出口活塞腔高压活塞电气室电气室接线盒包含微处理器、电磁阀驱动、保险丝和通讯接口的电路板 卸荷杆HydroCOM的心脏的心脏——执行机构执行机构11/09/202418往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOMHOERBIGERGIM-4CIU onTDCEnableSimulationWarningErrorHSSPlowhydHOERBIGERSIM-4CodeScroll/ClearHOERBIGERSIM-4CodeScroll/ClearHOERBIGERSIM-4CodeScroll/ClearHOERBIGERIPS15V5VHOERBIGERHydro COMCIU-4HOERBIGERGIM-4CIU onTDCEnableSimulationWarningErrorHSSPlowhydHOERBIGERGIM-4CIU onTDCEnableSimulationWarningErrorHSSPlowhydHOERBIGERSIM-4CodeScroll/ClearHOERBIGERSIM-4CodeScroll/ClearHOERBIGERSIM-4CodeScroll/ClearHOERBIGERSIM-4CodeScroll/ClearHOERBIGERSIM-4CodeScroll/ClearHOERBIGERSIM-4CodeScroll/ClearHOERBIGERIPS15V5VHOERBIGERIPS15V5VHOERBIGERHydro COMHOERBIGERHydro COMCIU-4HydroCOM中间接口单元中间接口单元（（CIU））级接口模块（SIM） 总接口模块（GIM）内部电源（IPS）CIU 是一个接口设备，它接收来自DCS或其它控制器的开关信号、HydroCOM激活“Enable”信号和“4-20mA”的模拟控制信号RS 232系统维护和调试用服务设备11/09/202419往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM单向阀电磁阀卸荷器进气阀液压油缸液压油站HydroCOM 的液压系统的液压系统11/09/202420往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM液压油站（液压油站（HU））NG120NG63液压油站的特点：•结构紧凑•最大油压: 200 bar•连续循环供油•油位显示•油温变送器•油位开关•油压变送器•压力调节装置•防爆设计11/09/202421往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM防爆认证防爆认证许多压缩机运行在有易燃易爆气体存在的环境中！！证书:EU:ExII 2G EEx de IIB + H2 T4 (ATEX) （中国适用EU标准）US-FM: AEx d,e IIB + H2 T4Class 1, Div.1, Group B, C, D, T4CSA : Class 1, Div.1, Group A, B, C, D HydroCOM的设计严格遵守有关的安全规定，并获得多个认证11/09/202422往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM HydroCOM的的适用工况适用工况防爆证书 美国 (FM)Class I, Div.1, Gr. B, C, D, T4 ATEx d,e IIB + H2 T4Class I, Div.1, Gr. A, B, C, D防爆证书 加拿大 (CSA)120°C1200 rpm是是PEEK, MT6 / 48所有气体，除O2+C2H2控制范围最高进气压力最高进气温度最高压缩机转速腐蚀性气体的适用性无油润滑工况的适用性理想的阀片（环）材料最多控制级数/进气阀数适用气体 防爆证书 欧洲和中国（ATEX）ExII 2G EEx de IIB + H2 T4(0...) 10 ... 100%160 bar11/09/202423往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOMHydroCOM 执行机构实例执行机构实例11/09/202424往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOMHydroCOM – HydroCOM – 应用实列应用实列应用实列应用实列自自19961996起，越来越多的起，越来越多的压缩机安装使用了贺尔压缩机安装使用了贺尔碧格先进的碧格先进的HydroCOMHydroCOM气量无级调节系统气量无级调节系统图示为两台位于波兰的图示为两台位于波兰的1212列、单机功率达列、单机功率达50005000KWKW的压缩机的压缩机11/09/202425往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM应用实例应用实例 — 德国天然气输送德国天然气输送装备了HydroCOM 的Halberstadt 压缩机Erdgas Gommern, Salzwedel - BRDErdgas Gommern, Salzwedel - BRD用 户: Erdgas Gommern地 点: Salzwedel, 德国压缩机: Halberstadt SRM 5506型 式: 5缸, 1级, 卧式, 无油控 制: 进气压力控制运 行： 1997年8月正式投运11/09/202426往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM应用实例应用实例 — 德国炼油企业德国炼油企业“Einheitskompressor”, 1952 model BASF - LudwigshafenPhoto: BASF AG特殊的气阀和系统设计，使其与50年代的压缩机技术相匹配带压阀罩的大尺寸进气阀Photo: BASF AG 840mmPhoto: BASF AG11/09/202427往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM应用实例应用实例 — 德国炼油企业德国炼油企业用 户: BASF Aktiengesellschaft地 点: Ludwigshafen, 德国压缩机: “Einheitskompressor” 1952 model型 式: 4 (6) 级, 卧式, 有油润滑控 制: 一级排气压力控制运 行： 1999年3月完成调试，投入运行25 barEinheitskompressor0 barHydroCOM 1st stagePV4321432111/09/202428往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM应用实例应用实例 — 土耳其气体增压土耳其气体增压撬装压缩机 - Ariel Compressor JGJ/2 用 户： Zorlu Enerji地 点: Bursa, 土耳其压缩机: Ariel JGJ/2型 式: 2 缸,1级,卧式,无油润滑控 制: 排气压力控制11/09/202429往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM应用实例应用实例 — 中国天津炼油厂中国天津炼油厂用 户： 中石化天津分公司炼油厂压缩机： 沈气4M50-26/20-195-BX型 式： 4列3级、卧式有油润滑控 制: 排气压力控制11/09/202430往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM应用实例应用实例 — 中国天津炼油厂中国天津炼油厂优点：•PLC独立控制•运行模式简单•有效降低压缩机负荷•控制压力偏差小于0.3Bar•每小时节电可达1500度运行：•2002年08月28日完成调试，正常运转至今。

每天可节省13,000元！常年运行在41%负荷左右11/09/202431往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM应用实例应用实例 — 中国燕山炼油厂（燕山第一套中国燕山炼油厂（燕山第一套））加氢裂化加氢裂化K501A/B用 户： 中石化燕山分公司炼油厂压缩机： THOMASSEN C354型 式： 4列2级、卧式、有油润滑控 制: 排气压力控制加氢裂化加氢裂化 K501A/B11/09/202432往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM应用实例应用实例 — 中国燕山炼油厂（燕山第一套中国燕山炼油厂（燕山第一套））优点：•沿用原DCS系统，集成度高•运行模式简单•启动、切换、停机无冲击•有效降低压缩机负荷•控制压力偏差小于0.3Bar•每小时节电可达800度运行：•2003年12月22日完成调试，正常运转至今11/09/202433往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM应用实例应用实例 — 中国燕山炼油厂（燕山第二套中国燕山炼油厂（燕山第二套））加氢裂化加氢裂化K501A/B用 户： 中石化燕山分公司炼油厂压缩机： 4M40-13.5/2-6-55/6-20-BX型 式： 4列2级、卧式、有油润滑控 制: 排气压力控制11/09/202434往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM应用实例应用实例 — 中国燕山炼油厂（燕山第二套中国燕山炼油厂（燕山第二套））HydroCOM控制系统简图 11/09/202435往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM应用实例应用实例 — 中国燕山炼油厂（第二套中国燕山炼油厂（第二套HydroCOM））优点：•嵌入原控制系统，DCS组态简单•启动、切换、停机简单，平稳无冲击•目前该机运行在50%负荷左右，每小时节电约900度，年节电近360万运行：•2005年7月正式投入运行，正常运转至今11/09/202436往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOMHydroCOM使用业绩使用业绩n全球全球: 600多套成功投用多套成功投用!n中国中国: 120多套成功投用多套成功投用!11/09/202437往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM部分主机厂用户部分主机厂用户WorthingtonNuovo PignoneNuovo Pignone11/09/202438往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOMTOTALFINAPRAXAIR部分终端用户部分终端用户11/09/202439往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM11/09/202440往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM。