HydroCOM气量无级调节系统在往复式压缩机使用效果探讨.docx

HydroCOM 气量无级调节系统在往复式压缩机使用效果探讨【摘 要】文章介绍了 hydrocom 气量无级调节系统的工作原理， 及 hydrocom 系统的优点针对往复式压缩机使用该系统是十分有 必要的关键词】hydrocom系统；气量无级调节；压缩机 加氢裂化装置压缩机由沈阳气体压缩机有限公司生产，型号4m50-26/20T95-bx,设计流量 27000nm3/hr，轴功率 2900kw装 置中相同规格的压缩机有3 台，因为每台仅可满足70%的生产需要， 所以通常情况下开二备一，但即使是在满负荷生产状态，仍有相当 于一台压缩机设计排量 60%左右的压缩气体需返回该机组原采用 “三返一”的回流控制方式，即将富余的压缩终了气体通过旁通管 路返回到压缩机入口，这无疑造成了能源的巨大浪费此外，由于 机组没有逐级返回控制，机组无法实现逐步缓慢增负荷，不能避免 开机时快速升压造成的对机组及系统的冲击，严重影响了压缩机和 系统流程的稳定1. hydrocom 的工作原理hydrocom 是英文“hydraulically actuated computerized compressor con trol sys tem”的缩写，是贺尔碧格公司专门为往 复式压缩机开发的液压式气量无级调节系统。

hydrocom系统的基本 原理可通过 p-v 图清晰解释（图 1）使用 hydrocom 气量调节系统， 在满负荷运行工况下，压缩过程沿cd曲线进行；在部分负荷运行 工况下，气缸进气终了时，进气阀阀片将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,此 时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，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采用这种 调节方法，空压机的指示功消耗与实际容积流量成正比如图1 所 示，当空压机的负荷为 50%时，空压机所消耗的能量只有满负荷时 的一半左右，这就是hydrocom系统“回流省功”的原理hydrocom 的液压控制系统采用时间控制方案，通过记录曲轴的 相位角来确定进气阀的关闭时刻，实现气量控制它的中心部件是 一个安装在吸气阀上的高精度、高灵敏度的电磁阀，在空压机吸气 终了时，电磁阀使吸气阀仍保持开启状态，活塞反向运动时，通过 控制不同的曲轴相位角来控制吸气阀关闭的时间，实现空压机排气 量0〜100%全行程范围的无级调节。

先进控制理论和机电技术的结 合，使 hydrocom 系统在最大限度节省能源的同时，还拥有极高的 控制动态特性，通过执行机构的动作，压缩机的负载可以在三个曲 轴回转中从0加载到100%2. 系统组成它的主要组成部件包括：液压执行机构ha：置于进气阀阀室外盖上方，通过液压驱动控 制进气阀的开启与关闭，从而控制压缩气量的多少；中间接口单元ciu：是用户dcs/plc系统和hydrocom系统之间的信号接口部件；液压油站hu：为液压执行机构ha提供液压动力；上死点传感器tdc：测量活塞在气缸中的即时位置；隔离放大器ia：将tdc信号从现场危险区输送到中控室安全区域；传感器接口模块fast-tim （可选）：实现现场的分散数据采集和 总线传输；外部电源eps：为执行机构ha和传感器接口模块fast-tim提供 48v 电源；压缩机的状态监测软件包ccm （可选）：监测空压机气阀、 环与填料等状况；hydrocom服务软件hss：实现系统参数设置、出错分析等服务3. hydrocom 系统的优点通常，压缩机的使用者总是根据装置或系统所需的最大容积流 量来选择空压机，然而，空压机的实际工况却是随工艺流程或耗气 空压机设备的需要而变化的，因此，几乎所有的空压机均需配备气 量调节控制系统。

目前，尽管压缩机气量调节方式有很多，但绝大部分不仅浪费 能源而且控制速度和精度也不尽人意例如，普遍采用的旁通调节 方式经济性差，造成能源的巨大浪费；转速调节在低转速时影响压 缩机的正常运行，而且大功率电动机变频器的价格十分昂贵；可变 余隙腔调节响应速度慢，且通常需要较多的人工干涉，可靠性较差； 而全行程压开进气阀的压叉或柱塞式卸荷机构又只能实现粗略的 有级调节所以，长期以来，国内外很多科研人员都把精力放在了 可能实现气量连续、快捷、精确调节的部分行程压开进气阀方法的 研究上贺尔碧格公司开发的hydrocom气量无级调节系统便是这 一方法的杰出代表，它通过仅仅压缩所需要的气量，最大限度地节 约能源，通过智能化的液压调节机构，快速、精确地控制压力和流 量，实现气量理论上0〜100%的连续调节（实际因压缩机而异，一 般在10%〜100%范围内）hydrocom系统为广泛存在的压缩机气量 调节和控制问题提供了一种完美的解决方案4. 结束语hydrocom 系统投用后，不仅解决了原机组操作上存在的问题， 而且节能效果特别显著机组启用后可以缓慢升压，避免了对机组 过大的冲击，而且压力调节简便，最终出口压力的波动小于 0.1mpa。

由于生产需要，装备hydrocom系统的k101a压缩机一般运行在50% 负荷左右，该机每年节电600 万度以上。