液氧泵的運(yùn)行原理及常見故障處理

靳紅波

摘 要：液氧泵作為一種特殊的低溫泵有其特殊的運(yùn)行特點(diǎn)，拖動液氧泵的電機(jī)除了普通電機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)外，還有一些特殊之處。本文通過對液氧的形成過程以及液氧泵的運(yùn)行原理進(jìn)行分析，并對液氧泵變頻器的維護(hù)與故障處理進(jìn)行重點(diǎn)說明，有效提升液氧泵工作效率，降低能耗，延長其使用壽命。

關(guān)鍵詞：空分車間 深冷法制氧 液氧泵 空氣分離

中圖分類號：TB654文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-9082（2019）05-0-01

一、深冷法制氧技術(shù)的概述

空氣分離技術(shù)作為現(xiàn)代化工生產(chǎn)中的一項重要技術(shù)現(xiàn)今已經(jīng)發(fā)展得非常成熟，伊泰煤制油公司的空分車間采用深冷法制氧，設(shè)計制氧量為52000Nm3/h，液氧經(jīng)汽化后供給工藝后段的氣化爐使用，同時分離出來的液氮供后段工藝使用。下面簡單介紹一下空分生產(chǎn)工藝：環(huán)境中的空氣經(jīng)過濾后進(jìn)入汽輪機(jī)拖動的壓縮機(jī)被壓縮，再進(jìn)一步進(jìn)入增壓機(jī)繼續(xù)壓縮，之后被壓縮的高壓空氣進(jìn)入膨脹機(jī)膨脹做功后被液化，液化后的空氣在冷箱內(nèi)因為液氧和液氮不同的沸點(diǎn)而分離，液氧的沸點(diǎn)為-197℃，液氮的沸點(diǎn)為-182℃。

空分車間的主要生產(chǎn)設(shè)備汽輪機(jī)組為德國MAN公司的產(chǎn)品，它采用一拖二的方式，同軸拖動壓縮機(jī)和增壓機(jī)，推動汽輪機(jī)做功的高壓蒸汽來自鍋爐，汽輪機(jī)的最高轉(zhuǎn)速可達(dá)4818rpm，正常生產(chǎn)情況下，汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速控制在4600rpm左右。汽輪機(jī)組的輔機(jī)中很多是電氣設(shè)備，包括汽輪機(jī)盤車電機(jī)、空壓機(jī)盤車電機(jī)、事故油泵、潤滑油泵、控制油泵、油煙機(jī)等。在汽輪機(jī)組啟動前或停車后這些輔機(jī)都需要運(yùn)行，以保證整個汽輪機(jī)組的正常安全地啟動或停車。盤車電機(jī)主要用于汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的低速旋轉(zhuǎn)，保證轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸的平穩(wěn)過渡（避免發(fā)生轉(zhuǎn)軸因高速旋轉(zhuǎn)停車或高速啟動后發(fā)生形變）。各個油泵主要保證機(jī)組在運(yùn)行中潤滑油的油壓。潤滑油油溫一般保持在42±5℃，經(jīng)過運(yùn)行中的高溫潤滑油會出現(xiàn)碳化現(xiàn)象有油煙產(chǎn)生，油煙機(jī)主要用于從油系統(tǒng)中將運(yùn)行中產(chǎn)生的油煙排出，避免污染潤滑油。

二、液氧泵的工作原理與運(yùn)行特點(diǎn)

液氧泵作為空分車間的重要設(shè)備，也是我們電氣工作人員應(yīng)該非常了解的?？辗周囬g的兩臺液氧泵電機(jī)為300kw的2極電機(jī)，額定電流555A，是由瑞典EN公司制造的，控制方式為變頻控制，變頻器選用美國AB公司的Power Flex 70S型大功率變頻器。我公司正常生產(chǎn)時兩臺液氧泵處于滿負(fù)荷狀態(tài)，電機(jī)轉(zhuǎn)速在3500rpm左右。

液氧泵作為一種特殊的低溫泵有其特殊的運(yùn)行特點(diǎn)，拖動液氧泵的電機(jī)除了普通電機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)外，還有一些特殊之處，下面作一些相關(guān)的介紹。

液氧泵電機(jī)的軸承使用專用的克虜伯——埃索低溫潤滑脂，可以使電機(jī)在低溫狀態(tài)下保持良好的潤滑狀態(tài)。按照電機(jī)說明書液氧泵電機(jī)的潤滑周期如下：

該電機(jī)使用專門獨(dú)立的冷卻風(fēng)扇，保證電機(jī)在低速運(yùn)行下冷卻效果良好。另外液氧泵電機(jī)還安裝有專門的電機(jī)加熱器，在低溫運(yùn)行時可以提高電機(jī)的溫度，保護(hù)電機(jī)安全運(yùn)行。

三、液氧泵常見電氣故障與處理

第一，液氧泵現(xiàn)場安裝有操作柱，操作柱上有急停按鈕，如果該急停按鈕被按下，則空分變電所的對應(yīng)電源抽屜斷路器則會處于跳閘狀態(tài)，必須將急停按鈕復(fù)位斷路器才能夠合閘。

第二，如果有消防報警發(fā)生，則液氧泵的電源抽屜斷路器也會發(fā)生跳閘，必須復(fù)位后才能夠合閘。

第三，該電機(jī)采用變頻控制，下面我們重點(diǎn)對變頻器的運(yùn)行與維護(hù)作一些介紹。

1.變頻器的維護(hù)

安裝變頻器后，要認(rèn)真閱讀說明書，一般產(chǎn)品出廠時會設(shè)定各種參數(shù)，稱為出廠值。依據(jù)這些參數(shù)值，用戶能以面板操作方式維持正常運(yùn)行，但以面板操作有時不能滿足大多數(shù)傳動系統(tǒng)的要求。因此在變頻器使用前要仔細(xì)檢查相關(guān)參數(shù)，具體有以下幾個方面：

1.1參數(shù)設(shè)置

確認(rèn)電機(jī)參數(shù)，在變頻器參數(shù)中設(shè)定電機(jī)的功率、電流、電壓、轉(zhuǎn)速、最大頻率等，這些參數(shù)可以從電機(jī)銘牌中直接得到。

1.2設(shè)定變頻器的控制方式

即速度控制、轉(zhuǎn)矩控制、PID控制或其他方式。確定控制方式后，一般需要根據(jù)控制精度，進(jìn)行靜態(tài)或動態(tài)試運(yùn)。

1.3設(shè)定變頻器的啟動方式

一般變頻器在出廠時設(shè)定從面板啟動，用戶可以根據(jù)實際情況選擇外部端子啟動、通信啟動等方式。

1.4給定信號方式的選擇

一般變頻器的頻率給定也可以有面板給定、外部給定、通信給定等方式。正確設(shè)置參數(shù)，基本可以維持正常工作，在實際工作中如果獲得更好的控制效果。也應(yīng)該適當(dāng)調(diào)整相關(guān)參數(shù)。

2.變頻器的故障處理

2.1參數(shù)設(shè)置類故障的處理

如果出現(xiàn)參數(shù)設(shè)置導(dǎo)致變頻器無法運(yùn)行，要按照說明書修復(fù)參數(shù)即可。但如果估值仍存在，則要將所有參數(shù)恢復(fù)出廠值，在重新設(shè)置參數(shù)，若仍不能排除故障可以聯(lián)系代理商進(jìn)行處理。

2.2過電流

過電流故障可分為加速、減速過電流，可能是由于變頻器的加減速時間太快，負(fù)載發(fā)生突變，負(fù)荷分配不均等原因所致，一般可通過延長加減速度時間，減少負(fù)荷的突變來解決。恒速時過電流，可能是輸出短路等原因引起，這時對線路和電機(jī)進(jìn)行檢查。如果斷開負(fù)載變頻器還是顯示過電流故障，說明變頻器逆變電路已壞，需要更換變頻器。

2.3過載故障

過載故障包括變頻器過載和電機(jī)過載，可能是加速太快，電網(wǎng)電壓降低，負(fù)載過重等原因引起的，一般可通過延長加速時間，延長制動時間，檢查電網(wǎng)電壓來排除。負(fù)載過重，說明所選的電機(jī)和變頻器不匹配;也可能是由于機(jī)械潤滑不好引起，需要更換配件或及時檢修。

2.4過電壓

發(fā)電型過電壓，電機(jī)的實際轉(zhuǎn)速比同步轉(zhuǎn)速還高，電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，檢查負(fù)載是否慣性太大，可給負(fù)載增加制動元件進(jìn)行解決。過電壓報警出現(xiàn)在停機(jī)時候，原因是減速過快，應(yīng)延長減速時間。

2.5欠電壓

欠電壓也是經(jīng)常碰到的問題?？赡苁侵骰芈冯妷旱停?20V系列低于200V，380V系列低于340V），也可能是整流橋某一路損壞或可控硅三路中有工作不正常的，都可能導(dǎo)致欠壓故障的出現(xiàn)。此外，主回路接觸器損壞，導(dǎo)致直流母線電壓損耗，在充電電阻上面有可能導(dǎo)致欠壓。還有就是電壓檢測電路發(fā)生故障而引起。