摘要:本文介绍了某核电站压缩空气系统的组成和工作流程,投运时的注意事项和故障排除。
1 空压机气体流程
空气经过滤器进入空压机的低压转子中进行初步压缩后,压缩气体经中冷器降低温度并排出析出的水分后再进入空压机的高压转子中进一步压缩为高压压缩空气,从高压转子出来的气体经消音器消音降噪后进入后冷却器中再次冷却,并排出冷凝液,最后压缩气体经管道进入干燥器中作进一步处理。
2 空压机系统工作过程
(1)空气流程系统。空气经过滤器过滤后→进入低压转子→压缩气体经中冷器→进入高压转子→压缩气体经消音降噪→进入后冷却器→压缩气体进入干燥机中
(2)润滑油系统。润滑油在油泵的驱动下经油冷却器和过滤器流向轴承和密时齿轮,若润滑油压力升高至设定值则自动打开旁路阀卸压。
(3)冷却水系统。冷却水分为两路:一路经中冷和后冷却器后排出;另一路经油冷却器后通向高压转子冷却水套,再流经低压转子冷却水套,然后排出。
(4)调节系统。卸载运行:电磁阀失电,卸荷阀组件内的控制气体通过电磁阀的低压级进气口放空;空载/满载转换阀在弹簧作用下左移打开卸荷阀,单向阀关闭,单向阀与卸荷阀之间的气体通过消声器放空,中冷器中出现真空度,此时压缩机卸载运行,排气量为零,10%进气量用于冷却压缩机转子。
加载运行:电磁阀通电,卸荷阀内进入大气压,满载/空载转换阀在压差的作用下开始打开,中冷器内的压力开始升高;满载/空载转换阀在压差进一步增大情况下,克服弹簧阻力完全打开,卸荷阀关闭,此时压缩机加载运行,排气量100%。
(5)冷凝液排污系统共有两个冷凝液收集器:一个装在中冷器的后部,防止冷凝液进入高压主机中;另一个装在后冷却器的后部,防止冷凝液进入气网。冷凝液收集箱与冷凝液收集槽相连,每个排放槽内接有一个浮球阀(用于自动排污)和一个手动排污阀。
(6)空压机监控系统主要是用于空压机的参数显示和状态参数表生成,是空压机的监控核心部分。
3 压缩空气干燥系统流程
干燥机是利用制冷和物理化学吸附原理使压缩空气干燥的。通过制冷原理使压缩空气中的水蒸汽在低温下饱和而冷凝成液体,再用适当的方式将冷凝液从压缩空气中分离出来,从而除去大部分的水蒸气;通过物理和化学吸附原理吸附压缩空气中剩余的水蒸气,使压缩空气得到进一步干燥。从空压机出来的湿热空气先进入预冷器中与已干燥的低温压缩空气气体进行热交换,湿热空气中部分水蒸气过饱和而冷凝;已被预冷的压缩空气进入蒸发器内进行气一液热交换,在低温制冷剂急剧冷却下,使其中水蒸气进一步凝结成液体;低温压缩空气体通过气水分离器后进入过滤器内除去油污、杂质后进入吸附塔内进一步除去水蒸气;经过吸附干燥后的低温空气再次进入高效预冷器内与湿热压缩空气进行热交换后成为常温的干燥气体,其中绝大部经过滤器供给下游使用,很少一部分被用来对吸附塔进行再生。
4 干燥机的组成及工作过程
干燥机主要由冷冻干燥、吸附干燥和制冷部分组成。冷冻干燥部分包括前置冷却器、蒸发器、旋风分离器、过滤器和自动疏水器;吸附干燥部分包括切换阀、吸附塔、逆止阀、节流阀、消声器;制冷部分包括压缩机、冷凝器、热气旁通阀、热力膨胀阀和蒸汽器。
干燥塔工作过程(以A塔为例):A塔人口阀打开→5s延时→B塔排气阀打开→4min30s延时→B塔排气阀关闭,同时充压阀开启→25s延时→A塔人口阀关闭,充压阀关闭,B塔人口阀开启→5s延时→A塔排气阀开启→进入下一个循环,如此往复循环交替工作。
5 制冷系统工作过程
制冷剂被压缩机压缩成高温、高压的气体状态输出并进入冷凝器中,在冷凝器中高温高压的气体被冷却成常温高压的液态;再通过膨胀阀节流成为低温低压的液态,吸收蒸发器内压缩空气的热量后蒸发成低温低压的过热饱和气体,最后被吸入制冷压缩机内重新循环压缩。
当蒸发器内的负荷较小时,蒸发器出口的温度降低,热力膨胀阀探测到温度降低,关小开度,减少了进入蒸发器的冷媒,从而使热气旁通阀控制源压力减小,热气旁通阀开度增加,冷媒从热气旁通阀通过的流量增加,进入压缩机压缩的冷媒减小,从而起到了保护压缩机不至于过冷的作用。反之,蒸发器负荷增大时,热力膨胀阀出口温度增加,开度加大,从而导致热气旁通阀的控制源压力增加,热气旁通阀开度减小,从而经过热气旁通阀的冷媒减少,经过压缩机的冷媒增加,保证了蒸发器的冷凝效果。