工业实用效率

压缩空气系统调试第3部分:试验

作者Tim Dugan，压缩工程公司P.E.总裁

介绍

如果你从事压缩空气行业的时间足够长，你就会听到以下关于同一项目的相互矛盾的说法——通常是在项目启动和遇到困难的客户电话后给出的:

服务经理他说:“我派乔去那里，他启动了系统。他走的时候一切都很顺利!我可以马上派另一名技术员(另一名技术员——乔不在)。如果你有技术上的问题，可以问工程部门。”

工程“我们所有的XYZ系统都是按照订单设计的。我以前从未听说过那个问题!如果客户需要照顾，和销售经理谈谈。”

销售经理:“和服务经理谈谈!”

在我作为工程经理的OEM经验中，我参与过许多这样的“循环”，并且一直认为它们对于解决真正的问题是徒劳的。大多数情况下，根本问题存在于规范和启动/测试阶段。

什么是需要在现场进行的“测试”?它是“调试”的一部分，缩写为“CX”。不要草草拼凑出一个系统，然后期望刚起步的技术人员创造奇迹。按步骤执行调试，在运行过程中清除bug。

背景

在第1部分，我提出的理由是，每当压缩空气系统被显著修改时，全系统调试都是必要的。我对调试的定义如下:

压缩空气系统调试是一个测量、测试、调整并记录整个压缩空气系统在所有负载状态和潜在故障模式下的性能达到目标系统效率(scfm/kW作为一个整体和每个设备)的过程。

在第2部分，我谈到了测量，如何经济有效地完成，以及使用数据的一些方法。

本文将讨论测试。我将假设一个“典型的”系统，一个螺杆空气压缩机与再生干燥机混合。

规划

没有一个项目可以完美地计划，但如果你没有计划，你肯定会有一个混乱的项目!特别是在测试领域。由于压缩空气系统的混合特性，测试必须在几个阶段和地点进行。建议总体规划如下:

购买设备前

  1. 制定系统和设备的总体规范
  2. 制定系统调试计划

在设备发货之前

  1. OEM测试设备
  2. 在OEM测试子系统之间的接口

设备安装完成后，系统调测前

  1. 现有空压机控制修改
  2. “启动”-主要设备的机电测试
  3. 试运行退房

网站测试：

  1. 测试系统作为一个整体，离线
  2. 测试系统作为一个整体，在线

    采购设备前-规格和CX计划

    一个新的空气压缩机和干燥机添加到一个系统改变整个系统。更多讨论请参阅第1部分。添加几个部分会影响整个系统，因此需要开发新的系统规范。设备供应商很少这么做，客户也经常不这么做，即使是那些精密的客户，他们也会严格地记录他们的公用系统。一个“系统规范”真的需要一个压缩空气系统工程师重新起草，他要了解系统的所有方面，机械和电气，并在项目之前执行审计，或从它工作，并知道如何阅读它。关于规范开发的许多事情都超出了本文的范围。最重要的项目大多与控制有关。它们打算如何运行，以及它们在客户的实际系统中应该如何实际工作。下面是一个示例项目:

    • 三个空气压缩机和两个干燥器:热压缩型
      • 一个VFD驱动，480V，300 HP压缩机，在所有负载，低和高处运行“修剪”位置。全速容量为1250至1350埃比。
      • 两台300马力的固定转速压缩机，1250到1350 acfm, 4160V，只有一个在ISAL需要时运行，一个在待机时关闭。
      • 如果可能的话，对VFD和定速机组使用机械上相同的压缩机。
      • 绝缘管道。
      • 两个压缩热(HOC)再生干燥器，额定约为。2500 scfm。干燥机包括后冷却器和无空气排放。
      • 过滤前后压降低。
      • 两个干侧3000加仑空气接收器。
      • 主控制器。

    需要制定三个文件，为调试计划奠定基础。

    1. 全系统过程和仪表图(P&ID)。这显示了所有相关的机械和仪器项目，以及它们的互连。参见图2中的示例P&ID。
    2. 系统的流量分布。这应该来自审计或客户的数据收集系统，如果他们安装了综合流量计和记录。通常他们不。在流动剖面上画线，显示预期的压缩机组合(“策略”)达到最大值。参见图2。这表明流动是“二元”的，从低到高，然后再回来，中间有一些“噪音”。
    3. 控制算法。这是空压机在每个流量范围内的预期组合，以及在两者之间转换的方法。见表1所示。

      图1所示。样品P&ID，完整的压缩空气系统

    图1

      点击这里扩大。

      图2.流程图

    figure2

    表1。控制策略

    表1

    年代系统调试计划

    CX系统是测量、测试和调整的系统整个系统，而不仅仅是增加了空气压缩机或干燥机。系统是交互式的。在规划该示例系统(包括无油压缩机、压缩热干燥器和主控制系统)时，必须解决以下交互问题:manbetx客户端12-5下载

    1. 可从压缩机获得的热量可使干燥器再生。
    2. 烘干机的热湿负荷变化大。
    3. 流量变化和一个VFD调整压缩机的测序和控制。

    本文可以作为调试计划的一个样本。改变图表和具体描述，你就有80%的把握了。

    设备发货前的测试

    根据我们的经验，工业客户倾向于将空气压缩机过度简化为“电器”，而不像定制的关键任务生产系统那样严格地进行测试。主要是因为压缩机往往是被动购买的，而不是主动购买的。工业工厂的读者，如果你所做的只是适应和简化他们已经在工程系统中使用的过程，你就会得出这样的结论:在压缩空气系统项目的设计和启动之间，很多事情都可能出错。你会认为在运输前捕捞比运输后捕捞更便宜更容易。建议如下:

    1. 获得每一个OEM的标准测试协议的副本，以及一个典型的测试表，为另一个单元类似的一个正在购买。参见图3中的示例。
    2. 对关键项目的测试表进行评估，特别是那些在上面和CX计划中识别的系统所特有的项目。将这些步骤添加到附录测试需求文档中。在这个阶段有一个空气压缩机专家工程师参与是有帮助的。
    3. 在采购合同中包括该测试计划的附录。
    4. 考虑一下证人测试的价值。这可能是合理的，特别是当有几个关键的项目需要测试，而这些项目不在标准测试计划中。记住，所有人都被困在自己的小盒子里，不能与其他盒子很好地沟通，特别是在设备原始设备制造商!你说你想要的和他们实际做的是两码事。他们可能不理解你的意图。例如，在图1中描述的系统中，有两个关键项目证明了客户或压缩空气系统工程师代表他们进行的见证测试是正确的:
    • 压缩机/干燥机机械交互。干燥机需要利用压缩机的热量进行干燥，压缩机的可用温度和负荷难以预测。推荐采用耦合干燥机和压缩机的工厂试验，模拟最小和最大负载。在实例工程中，压缩机和干燥机的分配器是同一个实体，所以这个测试并不困难。
    • 压缩机控制器和程序接口。它们来自不同的供应商，但是主控制器可以很容易地运送到压缩机分配器进行接口测试。主控制器可以与压缩机控制器通信，改变设定值，在各种场景下启动和加载压缩机。到那时问题就可以解决了。

    如图3所示的典型空压机测试数据表中有各种缺失的部分，这将使工厂测试对这个项目更有价值:

    • 网站上的设定点是什么？它在这些设定点测试吗？
    • 可靠运行和良好的干燥器性能所需的最小和最大出口温度是多少?如果温度不在范围内，有哪些可接受的调节方法(例如，中冷水调节)?
    • 通信测试要求在哪里？

    图3。样品工厂设备测试数据表

    图3

    设备安装完成后，系统调测前

    现有空压机控制修改

    在实例工程中，所有的空压机都是新的。大多数项目并没有替换所有的压缩机。如果一个或多个固定速度的压缩机是现有的单位，主控制变得更加复杂，需要更多的步骤。每个压缩机需要有以下基本输入和输出实现自动化:

    • 当地的遥控开关
    • 远程启动/停止
    • 远程加载/卸载
    • 运行、报警、待机反馈
    • 远程设定点(见下文)

    如果是老式的电动气动控制，可以采用硬线连接;如果是最近的老式控制，则可以采用Modbus这样的通信接口。电动气动控制器不可能实现远程设定点。

    这些修改需要在整个系统调试和测试之前进行。做主控制器的自动化公司应该监督或直接做这项工作。他们应该开发出需要对压缩机进行修改的电气原理图，并测试所有接口。例如，关闭继电器触点，观察压缩机是否启动。

    启动-主要设备机械和电气

    “启动”这个短语有时被用来代替“调试”。这不是系统调试。它之前。每一件主要设备的启动都是供应商的测试和文件，表明每一件主要设备已经准备好在现场运行，包括它们所在的公用设施和配置，以及所需的设置点。这是按照商定的计划来做的。设备供应商将派出他们的熟练技术人员，并进行所有标准的检查，包括电气和机械检查。这应该在系统调试前几周完成，设备在“本地”控制下运行，在整个系统调试前清除任何需要纠正的问题。

    试运行退房

    如果所有的部件都在工厂检查正确(压缩机，烘干机，音序器在这个示例项目)，很少有预调试现场检查留下。主要控制和仪器仪表不属于包装设备的一部分，以及对设备的改造。

    以下内容可由现场施工经理或项目主管工程师审核:

    • 控制和仪表的电气连接和布线都已就绪。系统P&ID应该足够详细，以查看哪里需要控制线路，但也可能需要系统电气原理图。然后在系统调试开始前，将所有导管和导线拔掉并接线。功率也可以验证所有组件。
    • 管道的改变是正确的。应该检查管道通径、阀门、排水管等。
    • 在某些现有压缩机自动化的情况下，界面布线/网络连接是运行的，并且正确终止电线。

    在整个系统调试之前，制作一份需要处理/修理的项目的打孔清单，并在整个系统现场测试之前纠正项目。

    网站测试

    一旦完成这一切，网站测试应该非常简单。花时间纠正的问题大多被冲出。现在系统测试可以专注于验证整个系统，因为客户将在实际操作中使用它。

    离线测试

    更多细节将在以后的文章中介绍，但基本原理如下:

    • 提供充足的租赁压缩机和烘干机容量，或者旧压缩机室仍可用于在测试期间提供工厂。
    • 安装临时管道以隔离系统的所有新测试设备，理想地与空气接收器一起。
    • 安装2或3个手动排气阀，通径要达到工厂所需的预期流量范围(参见图2)。
    • 在2或3个典型的流量范围，以及它们之间的过渡，测试组合系统。调整压缩机控制优化运行，管理能量到最低可能水平，同时保持压力和露点在规格内。
    • 让客户参与。在这里他们可以“驾驶模拟器”，并了解整个系统。

    在线测试:

    最后，你就可以开始“生活”了。这实际上是一个验证测试，供应商/承包商团队验证系统是否为客户运行，并由客户见证。如果可能的话，设施和过程管理人员都会参与进来，当各方都在查看中央监控系统时，可以看到针对典型负载的系统操作。在某些情况下，客户需要打开和关闭生产线，以确认高峰和低谷处理得很好，并且需要对过程进行控制。这需要一些协调规划。

    结论

    没有计划，不要最好。计划和执行系统调试，从规范开发和调试规划开始。需要在OEM中测试作为购买合同的一部分。在全系统调试之前执行站点修改和检查。最后，执行完整的系统调试离线，然后生活。然后，您将拥有一个系统，为其生命顺利而可靠地运营。

    有关更多信息，请联系Tim Dugan，Tel：（503）520-0700，电子邮件：tim.dugan@comp-eng.com.或者访问www.comp-eng.com．

    阅读更多空气压缩机技术的文章,请访问airbestpractices.com/technology/air-compressors．


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