压缩机组本特利振动保护系统回路及信号优化

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

李阳 李鹏 王哲

国家石油天然气管网集团有限公司西北分公司 陕西省西安市 710000

摘要

近年来,我国的工业化进程有了很大进展,对压缩机组的应用也越来越广泛。压缩机组作为工业生产中的关键设备,其稳定运行至关重要。本特利振动保护系统在监测压缩机组运行状态方面发挥着关键作用。本文就压缩机组本特利振动保护系统回路及信号优化进行研究,旨在保障压缩机组安全、高效运行。


关键词

压缩机组;本特利振动保护系统;回路;信号优化

正文


引言

在压缩机组运行过程中,振动保护系统起着至关重要的作用,它能够实时监测机组的振动状态,一旦振动值超出设定范围,立即触发保护动作,避免机组因振动过大而损坏。

1振动保护系统的重要性

压缩机组在高速运转过程中,由于各种因素的影响,如转子不平衡、轴承磨损、气流激振等,会产生不同程度的振动。如果振动过大且未能及时得到控制,将对机组的各个部件造成严重损害,如导致轴瓦烧损、转子断裂、密封失效等,进而引发机组停机,给生产带来巨大损失。因此,振动保护系统作为压缩机组的重要安全保障,能够实时监测振动参数,及时发出报警信号并采取保护措施,确保机组的安全稳定运行。

2压缩机组本特利振动保护系统回路分析

2.1传感器回路

在压缩机组中,常用的传感器包括电涡流传感器、速度传感器和加速度传感器等。以电涡流传感器为例,其用于监测轴振动和轴位移。在压缩机前后的X-Y方向布置电涡流传感器系统,可精确测量轴在不同方向上的振动情况。这些传感器的工作原理是利用电涡流效应,当传感器探头靠近被测金属表面时,金属表面会产生电涡流,该电涡流与传感器探头之间的相互作用会改变传感器的输出信号,通过检测这一信号的变化即可获取轴的振动信息。而速度传感器,如本特利330500-02-00型,主要用于测量机械壳体振动速度,其通过将振动速度转换为电信号来实现对壳体振动的监测。在电机前后轴承箱以及齿轮箱的低速端和高速端安装壳振传感器(如速度传感器),用于测量相应部位的绝对振动。加速度传感器则可用于测量设备振动的加速度,其原理是基于压电效应或压阻效应等,将加速度转换为电信号输出。

2.2油封管理与优化

1)油封材料与设计改进。鉴于油封积碳是导致振动异常的主要因素之一,建议从材料和设计两个方面入手进行优化。应选择具有更高耐温性能的油封材料,降低高温环境下油封材料的老化速度,减少积碳的形成。同时,对油封的设计进行改进,确保油封与机组其他部分的合理距离,以降低油封因高温导致的碳化风险。(2)提高润滑油的品质。油封的润滑油品质对积碳的形成有直接影响。建议使用高品质、适合高温环境的润滑油,并制定科学的润滑油更换周期,以保证润滑油在使用过程中的性能稳定。

2.3信号优化

1)滤波处理。

针对信号干扰问题,在信号传输线路上增加滤波器,对采集到的振动信号进行滤波处理。采用低通滤波器,滤除高频干扰信号,保留低频的振动信号。通过合理设置滤波器的截止频率,既能有效去除干扰,又能保证振动信号的完整性。例如,根据压缩机组振动信号的频率范围和干扰信号的频率特性,将低通滤波器的截止频率设置为1kHz,这样可以有效滤除高于1kHz的干扰信号,提高信号的质量。

2)屏蔽与接地。

为了减少电磁干扰对信号传输的影响,对信号传输线路进行屏蔽处理。采用屏蔽电缆传输振动信号,屏蔽层采用铜质材料,具有良好的导电性和屏蔽效果。将屏蔽层在一端可靠接地,接地电阻不大于4Ω,这样可以将干扰信号引入大地,避免干扰信号对信号传输的影响。同时,对系统的机柜、传感器外壳等设备也进行良好的接地处理,确保整个系统的接地可靠。通过完善的屏蔽与接地措施,有效降低了电磁干扰对信号的影响,提高了系统的抗干扰能力。

2.4信号处理与输出回路

信号传输至信号处理单元后,会进行一系列的处理操作。以本特利3500系统中的相关模块为例,如3500/40M位移监测器模块,其接收bently3300XL传感器的输入,对信号进行放大、滤波、模数转换等处理后生成各种振动和位移测量数据,并将处理后的信号与用户可编程的报警设置点进行比较。当测量值超过报警设置点时,系统会触发相应的报警输出。信号处理过程中的算法精度和稳定性直接影响到监测结果的准确性。在输出环节,系统通常通过继电器输出跳机信号等保护信号。

3压缩机组本特利振动保护系统信号优化策略

3.1稳定性测试

通过模拟各种故障情况,如继电器故障、传感器故障、电源故障等,观察系统的运行状态和跳机信号输出情况。在模拟继电器故障时,人为使其中一个继电器触点粘连,系统能够及时检测到故障,并通过另一个继电器正常输出跳机信号,确保了保护功能的可靠性。在模拟传感器故障时,将主传感器断开,备用传感器立即投入工作,系统能够继续准确监测振动信号,且未出现误报警或漏报警的情况。在模拟电源故障时,断开其中一个电源,双电源自动切换装置迅速动作,系统由另一个电源正常供电,未出现因电源故障而导致系统停机或异常的情况。通过多次稳定性测试,结果表明优化后的系统稳定性得到了显著提高,能够有效应对各种硬件故障,保障压缩机组的安全运行。

3.2实施定期检修制度

1)制定检修计划。根据设备的实际运行情况,制定定期的检修计划,尤其是在发现振动异常之后,及时进行检修和维护。检修计划应根据设备的工作周期和工作强度进行合理安排,确保在合适的时间内进行全面的检查与维护,避免故障的发生。(2)拓展检修内容。在定期检修时,应将油封检查与维护纳入检修内容,定期对油封的积碳情况进行检查与清理,必要时更换油封。

结语

压缩机组本特利振动保护系统的回路及信号质量直接关系到压缩机组的安全稳定运行。通过对系统回路的深入分析,针对性地提出了一系列信号优化策略。这些优化策略能够有效提升系统对压缩机组振动监测的准确性与可靠性,为工业生产中压缩机组的稳定运行提供了有力保障。在未来的研究与应用中,随着技术的不断发展,还需持续关注和探索新的优化方法与技术,进一步完善本特利振动保护系统在压缩机组中的应用效果。

参考文献

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