贺尔碧格无级调量(内部资料)

往复式压缩机气量无级调节系统——HydroCOMTomy贺尔碧格(上海)有限公司25/02/2020往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM2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25/02/2020往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM3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25/02/2020往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM4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25/02/2020往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM5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25/02/2020往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM6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——余隙腔调节余隙腔25/02/2020往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM7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。25/02/2020往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM8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。25/02/2020往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM9HOERBIGER气量无级调节系统——HydroCOMHydraulicallyactuatedComputerizedcontrolledvalvesHydroCOM•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25/02/2020往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM10HydroCOM的基本原理p排气p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25/02/2020往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM11HydroCOM的工作原理25/02/2020往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM12典型的旁通阀调节的应用:•2000kW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=680kW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——节能25/02/2020往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM13•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25/02/2020往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM14•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25/02/2020往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM15RS485TDCHSS4...20mABinarysignalsCIU48VDC现场控制室中控室DCS控制柜HUEPS(48VDC)HydroCOM控制柜HARS232PTTTLSHydroCOM系统的组成25/02/2020往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM16HydroCOM系统的关键部件HydraulicActuator(HA)液压执行机构CenterInterfaceUnit(CIU)中间接口单元HydraulicUnit(HU)液压油站25/02/2020往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM17HydroCOM执行机构和进气阀执行机构卸荷杆卸荷器进气阀25/02/2020往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM18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——执行机构25/02/2020往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM19HOERBIGERGIM-4CIUonTDCEnableSimulationWarningErrorHSSPlowhydHOERBIGERSIM-4CodeScroll/ClearHOERBIGERSIM-4CodeScroll/ClearHOERBIGERSIM-4CodeScroll/ClearHOERBIGERIPS15V5VHOERBIGERHydroCOMCIU-4HOERBIGERGIM-4CIUonTDCEnableSimulationWarningErrorHSSPlowhydHOERBIGERGIM-4CIUonTDCEnableSimulationWarningErrorHSSPlowhydHOERBIGERSIM-4CodeScroll/ClearHOERBIGERSIM-4CodeScroll/ClearHOERBIGERSIM-4CodeScroll/ClearHOERBIGERSIM-4CodeScroll/ClearHOERBIGERSIM-4CodeScroll/ClearHOERBIGERSIM-4CodeScroll/ClearHOERBIGERIPS15V5VHOERBIGERIPS15V5VHOERBIGERHydroCOMHOERBIGERHydroCOMCIU-4HydroCOM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RS232系统维护和调试用服务设备25/02/2020往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM20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25/02/2020往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM21液压油站（HU）NG120NG63液压油站的特点：•结构紧凑•最大油压:200bar•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25/02/2020往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM22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:ExII2GEExdeIIB+H2T4(ATEX)（中国适用EU标准）US-FM:AExd,eIIB+H2T4Class1,Div.1,GroupB,C,D,T4CSA:Class1,Div.1,GroupA,B,C,DaMHydroCOM的设计严格遵守有关的安全规定，并获得多个认证25/02/2020往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM23HydroCOM的适用工况防爆证书美国(FM)ClassI,Div.1,Gr.B,C,D,T4ATExd,eIIB+H2T4ClassI,Div.1,Gr.A,B,C,D防爆证书加拿大(CSA)120°C1200rpm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）ExII2GEExdeIIB+H2T4(0...)10...100%160bar25/02/2020往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM24HydroCOM执行机构实例25/02/2020往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM25HydroCOM–应用实列自1996起，越来越多的压缩机安装使用了贺尔碧格先进的HydroCOM气量无级调节系统图示为两台位于波兰的12列、单机功率达5000KW的压缩机25/02/2020往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM26应用实例—德国天然气输送装备了HydroCOM的Halberstadt压缩机ErdgasGommern,Salzwedel-BRD用户:ErdgasGommern地点:Salzwedel,德国压缩机:HalberstadtSRM5506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25/02/2020往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM27应用实例—德国炼油企业“Einheitskompressor”,1952modelBASF-LudwigshafenPhoto:BASFAG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:BASFAG840mmPhoto:BASFAG25/02/2020往复式压缩机气量无级调节系统--HydroCOM28应用实例—德国炼油企业用户:BASFAktiengesellschaft地点:Ludwigshafen,德国压缩机:“Einheitskompressor”1952model型式:4(6)级,卧式,有油润滑控制:一级排气压力