论文部分内容阅读
摘要：云南驰宏锌锗股份有限公司曲靖动力厂制氧站的VPSA-3200变压吸附制氧装置，因其原仪表气源系统在运行过程中常发生故障影响生产，因此针对经常出现的技术故障进行了技术改造。本文对所进行的技术改造做了论述。
关键词：仪表气源系统；技术改造；气动切换阀；故障；铜管；电磁阀
1 前言
VPSA-3200变压吸附制氧装置的仪表控制系统全是采用PLC系统来控制的。吸附器各工作步骤的切换，是靠气动切换阀来实现的，根据PLC控制系统切换时间的设定，输出电信号使电磁阀换向，电磁阀一端与仪表气源连接，另一端与气动切换阀气缸连接，通过电磁阀换向使阀门开启或关闭。因此仪表气供给是整个系统的关键，要求气源不能有任何内、外泄漏。气源系统的稳定性是制氧站向艾萨炉提供高质量氧气的前提和保证。但由于运行中平均每月不少于5次因仪表气源系统故障，故障检修频繁而影响制氧装置运行，从而影响氧气生产导致影响艾萨炉的生产的情况，所以对仪表气源系统经常出现的技术故障针对性的进行了技术改造。
2 技术改造
2.1 新增仪表空气管路改造
本套制氧装置仪表用气原设计由制氧站内一套仪表空气系统独立供给（如图1）。运行中，曾经几次发生LGFD-4.4/8型螺杆空压机故障，引起整套制氧设备联锁停机的问题，对艾萨炉的生产造成了一定影响。为了更好地保证控制过程中仪表空气的正常供应，避免仪表空压机故障影响生产，我们在厂区的仪表压缩空气管网上接引了一空气管路，与制氧站内部原有仪表空气系统搭接（如图2），并且在搭接点的各仪表管路上增加了一个手动阀门，这样两路仪表压缩空气系统就可互相形成备用，避免了因仪表空气故障而影响生产，极大地提高了制氧装置运行的稳定性。
2.2 分气源总铜管改成A型扣压式胶管，并增加手动阀门
从总气源管接到各气动切换阀的分气源总管原来是φ16的铜管，并且中间无阀门（如图3）。一是由于气动切换阀一个工作周期为60s，动作频率高、工作时阀门开启的气源压力大于500KPa，因此阀门工作时振动大，铜管的抗振性低，容易断裂漏气，特别是弯角处；二是铜管接头处是用铜锥形密封圈密封，容易振裂漏气，而且铜锥形密封圈难于加工制造；三从总气源管接到各气动切换阀的分气源总管之间没有阀门，一旦一个气动切换阀或切换阀的电磁阀或气源管路需要检修时，就得把总气源关闭，制氧装置就得停止运行，影响氧气产量，也影响艾萨炉生产。
针对这些问题，我们对应做了改造，一是把总气源管接到各气动切换阀的分气源总管换成A型扣压式胶管，这种胶管耐高压、易弯曲、安装快速、检修更换快速；二是把铜锥形密封圈改成聚四氟乙烯垫，改进了密封性。三是在总气源管到各分气源总管之间加装了一个针型阀（如图4），这样检修任意一个气动切换阀或切换阀的电磁阀和气源管时，只需要关闭对应的针型阀，不需要关闭总气源。就大大减小了对氧气生产的影响。
2.3 气源铜管改为PE软管
原气动切换阀的电磁阀上的气源管全都是φ10的铜管，由于气动切换阀动作频率高，振动大，铜管容易振断裂，检修安装慢。因此，我们将气动切换阀和电磁阀上φ10的气源铜管更换成φ10的PE软管，PE管与气动切换阀和电磁阀的连接采用气源快速接头。PE管耐高压、易弯曲、安装快速、检修更换快速；用气源快速接头连接安装，检修快速方便，且气密性好。
2.4 增加电磁阀减振专用夹具
原电磁阀安装在气动切换阀气缸上（如图3），切换阀振动大，使得电磁阀故障率高。我们根据电磁阀的结构自行设计了电磁阀减振专用夹具（如图5），将此专用夹具固定安装在切换阀地脚支架的侧面（如图4），再把电磁阀安装在专用夹具上。这样就减小了电磁阀被迫振动，减小了故障率。
3 改造后的运行效果
气源系统改造完后运行一年来，效果非常好，气源系统故障率由原來的平均每月5次降至每年5次。通过改造，我们的生产顺利了，氧气产量和质量明显的提高，故障率大大降低，缩短了检修时间，降低了检修劳动强度。
参考文献：
[1]王文斌等.机械设计手册[M]. 北京：机械工业出版社，2007.
[2]云南驰宏锌锗股份有限公司内部资料.
关键词：仪表气源系统；技术改造；气动切换阀；故障；铜管；电磁阀
1 前言
VPSA-3200变压吸附制氧装置的仪表控制系统全是采用PLC系统来控制的。吸附器各工作步骤的切换，是靠气动切换阀来实现的，根据PLC控制系统切换时间的设定，输出电信号使电磁阀换向，电磁阀一端与仪表气源连接，另一端与气动切换阀气缸连接，通过电磁阀换向使阀门开启或关闭。因此仪表气供给是整个系统的关键，要求气源不能有任何内、外泄漏。气源系统的稳定性是制氧站向艾萨炉提供高质量氧气的前提和保证。但由于运行中平均每月不少于5次因仪表气源系统故障，故障检修频繁而影响制氧装置运行，从而影响氧气生产导致影响艾萨炉的生产的情况，所以对仪表气源系统经常出现的技术故障针对性的进行了技术改造。
2 技术改造
2.1 新增仪表空气管路改造
本套制氧装置仪表用气原设计由制氧站内一套仪表空气系统独立供给（如图1）。运行中，曾经几次发生LGFD-4.4/8型螺杆空压机故障，引起整套制氧设备联锁停机的问题，对艾萨炉的生产造成了一定影响。为了更好地保证控制过程中仪表空气的正常供应，避免仪表空压机故障影响生产，我们在厂区的仪表压缩空气管网上接引了一空气管路，与制氧站内部原有仪表空气系统搭接（如图2），并且在搭接点的各仪表管路上增加了一个手动阀门，这样两路仪表压缩空气系统就可互相形成备用，避免了因仪表空气故障而影响生产，极大地提高了制氧装置运行的稳定性。
2.2 分气源总铜管改成A型扣压式胶管，并增加手动阀门
从总气源管接到各气动切换阀的分气源总管原来是φ16的铜管，并且中间无阀门（如图3）。一是由于气动切换阀一个工作周期为60s，动作频率高、工作时阀门开启的气源压力大于500KPa，因此阀门工作时振动大，铜管的抗振性低，容易断裂漏气，特别是弯角处；二是铜管接头处是用铜锥形密封圈密封，容易振裂漏气，而且铜锥形密封圈难于加工制造；三从总气源管接到各气动切换阀的分气源总管之间没有阀门，一旦一个气动切换阀或切换阀的电磁阀或气源管路需要检修时，就得把总气源关闭，制氧装置就得停止运行，影响氧气产量，也影响艾萨炉生产。
针对这些问题，我们对应做了改造，一是把总气源管接到各气动切换阀的分气源总管换成A型扣压式胶管，这种胶管耐高压、易弯曲、安装快速、检修更换快速；二是把铜锥形密封圈改成聚四氟乙烯垫，改进了密封性。三是在总气源管到各分气源总管之间加装了一个针型阀（如图4），这样检修任意一个气动切换阀或切换阀的电磁阀和气源管时，只需要关闭对应的针型阀，不需要关闭总气源。就大大减小了对氧气生产的影响。
2.3 气源铜管改为PE软管
原气动切换阀的电磁阀上的气源管全都是φ10的铜管，由于气动切换阀动作频率高，振动大，铜管容易振断裂，检修安装慢。因此，我们将气动切换阀和电磁阀上φ10的气源铜管更换成φ10的PE软管，PE管与气动切换阀和电磁阀的连接采用气源快速接头。PE管耐高压、易弯曲、安装快速、检修更换快速；用气源快速接头连接安装，检修快速方便，且气密性好。
2.4 增加电磁阀减振专用夹具
原电磁阀安装在气动切换阀气缸上（如图3），切换阀振动大，使得电磁阀故障率高。我们根据电磁阀的结构自行设计了电磁阀减振专用夹具（如图5），将此专用夹具固定安装在切换阀地脚支架的侧面（如图4），再把电磁阀安装在专用夹具上。这样就减小了电磁阀被迫振动，减小了故障率。
3 改造后的运行效果
气源系统改造完后运行一年来，效果非常好，气源系统故障率由原來的平均每月5次降至每年5次。通过改造，我们的生产顺利了，氧气产量和质量明显的提高，故障率大大降低，缩短了检修时间，降低了检修劳动强度。
参考文献：
[1]王文斌等.机械设计手册[M]. 北京：机械工业出版社，2007.
[2]云南驰宏锌锗股份有限公司内部资料.