1 工作原理
組合式壓縮空氣冷干機(jī)布置在空壓機(jī)后端，空壓機(jī)、冷干機(jī)前后串聯(lián)布置，構(gòu)成壓縮空氣系統(tǒng)。根據(jù)空氣冷卻與吸附干燥原理，從空壓機(jī)出來(lái)的壓縮空氣先經(jīng)過(guò)冷干機(jī)制冷系統(tǒng)冷卻到一定的露點(diǎn)溫度，析出相應(yīng)水分。進(jìn)行初步的氣液分離后，壓縮空氣進(jìn)入冷干機(jī)的吸附塔進(jìn)行深度干燥處理，獲得高品質(zhì)的氣源。
2 工作流程
烏沙山發(fā)電廠干輸灰系統(tǒng)采用 JAL_40M組合式壓縮空氣冷干機(jī) ， 正常運(yùn)行時(shí) ，系統(tǒng)壓力在 0．6MPa左右。冷干機(jī)的工藝流程主要分為冷卻和干燥兩部分。冷卻部分的主要原理是制冷循環(huán)原理。通過(guò)壓縮機(jī)、 冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器這制冷系統(tǒng)的四大部件和附屬設(shè)備 ，對(duì)壓縮空氣進(jìn)行冷卻和初步的除濕。這部分與本文所述缺陷無(wú)關(guān)，不作工藝流程的詳述。
干燥部分的工藝原理如圖 1所示。
圖 1中，IA、IB分別是 A、B塔的進(jìn)氣氣動(dòng)閥，RA、RB分別是 A、B 吸附塔的排氣氣動(dòng)閥。幾個(gè)氣動(dòng)閥的用氣原先取自干燥系統(tǒng)的入口處。OA、OB．CA、CB是布置在A、B塔出口管路上的逆止閥。RV是手動(dòng)調(diào)壓閥。經(jīng)過(guò)制冷系統(tǒng)冷卻后的壓縮空氣到達(dá)干燥系統(tǒng)。冷干機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，A、B塔輪流倒換工作。
啟動(dòng)：空壓機(jī)系統(tǒng)正常啟動(dòng)前，冷干機(jī)處于備用狀態(tài)。此時(shí)，RA、RB 閥門處于關(guān)閉狀態(tài)，IA、IB閥門處于開啟狀態(tài)。這時(shí)，有其它的空壓機(jī)為用戶提供壓縮空氣，其中有一小部分壓縮空氣從用戶端通過(guò) RV調(diào)壓閥和 OA、OB逆止閥進(jìn)入A、B塔 ，并進(jìn)一步往回返到前面的空壓機(jī)里 ， 這樣，在設(shè)備處于備用狀態(tài)下為氣動(dòng)閥提供了氣源。系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，首先開啟冷干機(jī)，IB閥門關(guān)閉，然后RB閥門打開，A塔開始工作。然后，啟動(dòng)空壓機(jī) ，整個(gè)系統(tǒng)正常工作。
運(yùn)行：A塔進(jìn)行工作時(shí)。B塔進(jìn)行干燥劑再生，此時(shí)，IA、RB閥門打開，IB、RA閥門關(guān)閉?？諝饨?jīng)過(guò)IA進(jìn)入A塔進(jìn)行干燥，然后從A塔頂部出去經(jīng)過(guò)CA逆止閥后，大部分的壓縮空氣到達(dá)后置的除塵過(guò)濾器進(jìn)行再次過(guò)濾后，得到高品質(zhì)的氣源輸送到用戶。另有—小部分氣通過(guò)調(diào)壓閥RV，逆止閥OB從B塔頂部進(jìn)人 ，對(duì)B塔干燥劑進(jìn)行再生 ，然后經(jīng)過(guò)B塔底部的RB閥門，最后經(jīng)過(guò)排氣消音器排空。
倒換：A塔運(yùn)行20分鐘至半小時(shí)后，系統(tǒng)由A塔倒換至B塔運(yùn)行。這時(shí)，RB閥門關(guān)閉，IB閥門打開，B塔壓力開始升高。等到壓力平衡后， IA閥門關(guān)閉，RA閥門打開，A塔中的壓力瞬間排空，排氣消音器處能聽到較大的排氣聲。此時(shí)，B塔開始工作，A塔開始再生。
停運(yùn) ：系統(tǒng)正常停運(yùn)時(shí) ，先停運(yùn)空壓機(jī) ，再停運(yùn)冷干機(jī) 。此時(shí)，RA和 RB關(guān)閉，IA和IB打開，系統(tǒng)恢復(fù)到備用狀態(tài)。
3 故障現(xiàn)象
運(yùn)行中的冷干機(jī)發(fā)生漏氣時(shí)，排氣消音器出口有很大的漏氣聲，A、 B塔壓力都在0．4MPa左右，輸灰壓縮空氣罐壓力會(huì)在短時(shí)間內(nèi)下降到 0．4MPa以下，造成輸灰系統(tǒng)輸灰不暢，氣動(dòng)閥門故障等各種問(wèn)題，給工業(yè)生產(chǎn)造成壓力。這類問(wèn)題往往在吸附塔下一次倒換后消失。
4 故障分析
此類漏氣故障發(fā)生時(shí)，往往會(huì)在短時(shí)間內(nèi)造成系統(tǒng)壓力下降，因此 ，第一時(shí)間趕到現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行人員往往會(huì)選擇及時(shí)倒換設(shè)備，這樣會(huì)導(dǎo)致故障原因不能在第一時(shí)間判斷出來(lái)。因此，在此類缺陷發(fā)生時(shí)，可以先將其它空壓機(jī)和對(duì)應(yīng)的冷干機(jī)啟動(dòng)，但暫時(shí)不把漏氣的設(shè)備停運(yùn)。技術(shù)人員應(yīng)第一時(shí)間趕到現(xiàn)場(chǎng)觀察各個(gè)閥門的狀態(tài)。如果因?yàn)樵O(shè)備緊急倒換錯(cuò)過(guò)判斷故障的第一時(shí)間，可以根據(jù)停運(yùn)時(shí)4個(gè)氣動(dòng)閥門的狀態(tài)來(lái)進(jìn)行判斷，同時(shí)可以將該設(shè)備重新啟動(dòng)，觀察運(yùn)行，進(jìn)一步確認(rèn)故障原因。
當(dāng)漏氣發(fā)生時(shí) ，應(yīng)打開冷干機(jī)下方的蓋板 ，觀察 A、B塔底部的四個(gè)氣動(dòng)閥的狀態(tài)。同時(shí)結(jié)合 A、B塔壓力表的參數(shù)進(jìn)行輔助判斷。正常運(yùn)行時(shí)，圖1中的四個(gè)氣動(dòng)閥，互成對(duì)角線的兩個(gè)閥門狀態(tài)是一致的。不同的閥門出現(xiàn)故障時(shí)，具體的情況如下：IA閥門故障：如果IA閥門故障， 則漏氣時(shí)系統(tǒng)B塔處在運(yùn)行狀態(tài)，RB閥門關(guān)閉，IB、RA開啟，IA關(guān)故障(實(shí)際處于開啟或者未關(guān)嚴(yán)狀態(tài))，同時(shí)，A、B塔壓力表壓力在0．4MPa 左右，大量空氣從排氣消音器處漏走。此時(shí)，如果將系統(tǒng)停運(yùn)，先停運(yùn)空壓機(jī)，再停冷干機(jī)，那么，系統(tǒng)內(nèi)的壓力會(huì)從A塔排氣口漏走，冷干機(jī)停運(yùn)時(shí)，氣動(dòng)閥門已經(jīng)沒(méi)有足夠的氣源了，閥門狀態(tài)不會(huì)發(fā)生改變，同時(shí)， A、B塔壓力顯示為0。如果沒(méi)有停運(yùn)，等到系統(tǒng)倒換至A塔運(yùn)行后，系統(tǒng)恢復(fù)正常，A塔壓力達(dá)到 0．6MPa，B塔壓力為 0。IA、RB閥門開啟，IB、 RA閥門關(guān)閉。
IB閥門故障：同理，IB閥門故障時(shí)，則漏氣時(shí)系統(tǒng)A塔處在運(yùn)行狀態(tài)，RA閥門關(guān)閉，IA、RB開啟，IB關(guān)故障 (實(shí)際處于開啟或者未關(guān)嚴(yán)狀 態(tài))，同時(shí)，A、B塔壓力表壓力在0．4MPa左右。此時(shí)將系統(tǒng)停運(yùn)，閥門狀態(tài)不會(huì)發(fā)生改變，A、B塔壓力顯示為0。如等到系統(tǒng)倒換至B塔運(yùn)行后， 系統(tǒng)恢復(fù)正常，B塔壓力達(dá)到 0．6MPa，A塔壓力為 0。IA、RB閥門關(guān)閉， IB、RA閥門開啟。
RA閥門故障：RA閥門故障時(shí)，則漏氣時(shí)系統(tǒng) A塔處在運(yùn)行狀態(tài)， IB閥門關(guān)閉，IA、RB開啟，RA關(guān)故障(實(shí)際處于開啟或者未關(guān)嚴(yán)狀態(tài))， 同時(shí)，A、B塔壓力表壓力在 0．4MPa左右。此時(shí)將系統(tǒng)停運(yùn)，閥門狀態(tài)不會(huì)發(fā)生改變，A、B塔壓力顯示為0。如等到系統(tǒng)倒換至B塔運(yùn)行后，系統(tǒng)恢復(fù)正常，B塔壓力達(dá)到 0．6MPa，A塔壓力為 0。IA、RB閥門關(guān)閉，IB、 RA閥門開啟。
RB閥門故障：同理，RB閥門故障時(shí)，則漏氣時(shí)系統(tǒng)B塔處在運(yùn)行 狀態(tài)，IA閥門關(guān)閉，IB、RA開啟，RB關(guān)故障 (實(shí)際處于開啟或者未關(guān)嚴(yán)狀態(tài))，同時(shí)，A、B塔壓力表壓力在0．4MPa左右。此時(shí)將系統(tǒng)停運(yùn) ，閥門狀態(tài)不會(huì)發(fā)生改變，A、B塔壓力顯示為0。如等到系統(tǒng)倒換至A塔運(yùn)行后，系統(tǒng)恢復(fù)正常，A塔壓力達(dá)到 0．6MPa，B塔壓力為0。IA、 RB閥門開啟 ，IB、RA閥門關(guān)閉。
根據(jù)不同閥門的故障造成的不同現(xiàn)象 ，表1將正常狀態(tài)及異常狀態(tài)下的不同現(xiàn)象進(jìn)行歸納總結(jié)，方便故障時(shí)進(jìn)行快速排查。即便故障發(fā)生時(shí)設(shè)備緊急倒運(yùn)，也可以根據(jù)異常停運(yùn)時(shí)閥門的狀態(tài)判斷出是具體哪個(gè)閥門發(fā)生故障。
5 處理措施
根據(jù)故障現(xiàn)象判斷出具體的故障閥門后，我們要采取具體的處理措施。通常閥門故障可能的原因有以下幾種：a．亂閥體損壞；b．氣缸損壞 ；c．氣源管路堵塞；d．電磁閥組件故障；e．氣源壓力不足。
對(duì)于前四種原因，分別需要更換相應(yīng)的閥體 、氣缸 、氣源管或電磁閥。對(duì)于氣源壓力不足的現(xiàn)象 ，則需要檢查閥門氣源的接入點(diǎn) ，必要時(shí)進(jìn)行改造。圖2指出了烏沙山電廠氣源管改造前后冷干機(jī)氣動(dòng)閥的氣源接入點(diǎn) 。原先氣源接在干燥系統(tǒng)之前 ，改造后接到了冷干機(jī)除塵過(guò)濾器之后。
改造前，氣源在干燥系統(tǒng)之前，氣源負(fù)荷受到空壓機(jī)加卸載的影響， 存在氣源不足的可能性，會(huì)造成閥門動(dòng)作故障。改造后的氣源布置在后端，氣源壓力很穩(wěn)定，不會(huì)受空壓機(jī)加卸載的影響。即便系統(tǒng)故障停運(yùn)， 也能夠保證有足夠的氣源供閥門動(dòng)作。此外，異常停運(yùn)之后，四個(gè)閥門的狀態(tài)較改造前有所不同。表2是氣源改造后，異常停運(yùn)時(shí)的閥門狀態(tài)和 A、B塔壓力。
同時(shí)，后端的空氣經(jīng)過(guò)干燥系統(tǒng)和除塵過(guò)濾器的處理后 ，品質(zhì)更好， 能有效延長(zhǎng)氣缸的使用壽命，同時(shí)，還能減少氣源管的堵塞。
6 結(jié)論
運(yùn)行中的冷干機(jī)發(fā)生漏氣會(huì)造成輸灰系統(tǒng)輸灰不暢 ，氣動(dòng)閥門故障等各種問(wèn)題 ，給工業(yè)生產(chǎn)造成極大的壓力 。故障發(fā)生時(shí)，應(yīng)第一時(shí)間趕到現(xiàn)場(chǎng)觀察各個(gè)閥門的狀態(tài)。如果因?yàn)樵O(shè)備緊急倒換錯(cuò)過(guò)判斷故障的第一時(shí)間，可以根據(jù)停運(yùn)時(shí)4個(gè)氣動(dòng)閥門的狀態(tài)來(lái)進(jìn)行判斷 。同時(shí) ,也可以將該設(shè)備重新啟動(dòng)觀察運(yùn)行，進(jìn)一步確認(rèn)故障原因。專業(yè)人員要根據(jù)發(fā)生故障時(shí)的具體現(xiàn)象，準(zhǔn)確判斷出具體是哪個(gè)閥門發(fā)生了故障，并對(duì)閥門和相應(yīng)的氣源管路系統(tǒng)進(jìn)行檢查和處理。同時(shí)，建議將冷干機(jī)氣動(dòng)閥門的用氣從前端供氣改成后端供氣，確保擁有高品質(zhì)的穩(wěn)定氣源。
