压缩空气系统调试第3部分：试验
介绍
如果您从事压缩空气业务的时间足够长，您会听到关于同一项目的以下相互矛盾的陈述-通常在启动和困难的客户电话后给出：
服务经理：“我派乔去那里，他启动了系统。他离开时，一切都运行得很好！我可以马上部署另一名技术人员（另一名技术人员——乔出去了）。如果你有技术问题，请咨询工程部。”
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，我参与了许多这样的“do循环”，并且一直认为它们对于解决真正的问题是徒劳的。通常，根本问题在于规范和启动/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
在里面第一部分，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。
在里面第二部分，我谈到了测量，如何经济有效地进行测量，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”系统，一个螺杆式空气压缩机与再生式干燥器混合。
规划
没有一个项目可以完美的计划，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拼凑特性，必须在几个阶段和位置进行测试。建议采用以下总体方案：
设备采购前
- 制定系统和设备的总体规范
- 制定系统调试计划
设备装运前
- OEM测试设备
- 在OEM测试子系统之间的接口
设备安装后系统调试前
- 现有空压机控制修改
- “启动”-主要设备机械和电气测试
- 预调试检查
现场测试：
- 测试系统作为一个整体，离线
- 测试系统作为一个整体，在线
采购设备前-规格和CX计划
系统中添加的新空气压缩机和干燥器改变了整个系统。更多讨论请参见第1部分。添加几个部分会影响整个系统，因此需要制定新的系统规范。设备供应商很少这样做，客户也常常不这样做，即使是那些对公用设施系统进行严格记录的老练客户。“系统规范”确实需要由一名压缩空气系统工程师重新起草，该工程师了解系统的所有方面，包括机械和电气，并且在项目之前进行了审计，或者正在进行审计，并且知道如何阅读。关于规范开发，可以说有许多事情超出了本文的范围。关注的项目主要与控制有关。它们的预期功能以及它们在客户实际系统中实际应如何工作。下面介绍了一个示例项目：
- 三台空气压缩机和两台干燥器：压缩式加热
- 一台VFD驱动、480V、300 hp压缩机，在所有负载（低负载和高负载）的“微调”位置运行。全速容量为1250至1350 acfm。
- 两台定速300 hp压缩机，1250至1350 acfm，4160V，在ISAL需求存在时仅运行一台满载压缩机，一台备用。
- 如果可能，VFD和定速装置应使用机械上相同的压缩机。
- 绝缘管道。
- 两台压缩热（HOC）再生干燥器，每台额定功率约为2500 scfm。干燥器包括后冷器和无空气排放管。
- 前后过滤器，低压降。
- 两个干侧3000加仑空气接收器。
- 主控制器。
需要开发三个文件，为调试计划打下基础。
- 完整的系统过程和仪表图（P&ID）。这显示了所有相关的机械和仪表项目及其互连。如图2所示，为P&ID示例。
- 系统的流程图。这应该来自审计或客户的数据收集系统，如果他们安装了全面的流量计并进行了记录。通常他们不会。在流量剖面上画线，显示压缩机的预期组合（“策略”）最大化的位置。参见图2。这表明流是“二进制”的，从低到高，然后再返回，中间有一些“噪音”。
- 控制算法。这是每个流量范围内空气压缩机的预期组合，以及在两者之间切换的方法。见表1。
图1。样品P&ID，集成良好的压缩空气系统
点击在这里放大。
图2。流动剖面
表1。控制策略
年代系统调试计划
系统CX是测量、测试和调整整个系统，而不仅仅是添加的空气压缩机或干燥器。系统是交互式的。在规划该示例系统（包括无油压缩机、压缩干燥机的热量和主控制系统）时，必须解决以下交互问题：manbetx客户端12-5下载
- 压缩机提供的热量用于再生干燥器。
- 干燥器上的高热和湿度负荷变化。
- 通过流量的大变化和一个VFD微调压缩机进行排序和控制。
本文可作为试运行计划的样本。改变图表和具体描述，你就达到了80%。
设备装运前的测试
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:
- 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。
- 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。
- 在采购合同中包括该测试计划的附录。
- 考虑见证测试的价值。这可能是合理的，特别是当有几个关键项目需要测试，而这些项目不在标准测试计划中时。请记住，人们都被困在自己的小盒子里，无法与其他盒子很好地沟通，尤其是在设备原始设备制造商那里！你说你想要什么和他们实际做什么是两码事。他们可能不理解你的意图。例如，图1中描述的系统中有两个关键项目可以证明由客户或代表他们的压缩空气系统工程师进行见证试验的合理性：
- 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。
- 压缩机控制器和定序器接口。它们来自不同的供应商，但主控制器可以很容易地运到压缩机分销商进行接口测试。主控制器可在各种情况下与压缩机控制器通信，并更改设定点、启动和加载压缩机。此时，问题可以得到补救/修复。
图3所示的典型空气压缩机试验数据表中有各种缺失部分，这将使工厂试验对本项目更有价值：
- 现场的设定点是什么？是否在这些设定点进行测试？
- 可靠运行和良好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，可接受的调整方法是什么（例如，中冷器水调整）？
- 通信测试要求在哪里？
图3。工厂设备测试数据表样本
设备安装后系统调试前
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:
- 本地远程交换机
- 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）
如果控制装置是较旧的电动气动类型，则这些装置可以是硬接线的；如果是较新的型号，则可以通过Modbus等通信接口。电动气动控制器无法实现远程设定点。
这些修改需要在整个系统调试和测试之前进行。执行主控制器的自动化公司应监督或直接执行此项工作。他们应制定压缩机所需修改的电气原理图，并测试所有接口。例如，闭合继电器触点，查看压缩机是否启动。
启动-主要机械和电气设备
“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。
预调试检查
如果在工厂（本示例项目中的压缩机、干燥器和定序器）对所有部件进行了正确检查，则只剩下很少的预调试现场检查。主要是不属于成套设备一部分的控制和仪表，以及对设备的修改。
现场施工经理或项目主管工程师可检查以下内容：
- 控制和仪表的电气连接和接线均已就位。系统P&ID应足够详细，以查看需要控制接线的位置，但也可能需要系统电气示意图。然后，在系统调试开始之前，拉动所有导管和电线并进行端接。还可以验证所有组件的电源。
- 正确完成管道更换。应检查管道尺寸、阀门、排水管等。
- 在某些现有压缩机实现自动化的情况下，接口布线/网络连接将正常运行并正确端接。
编制完整系统调试前需要处理/维修的项目的竣工查核事项表，并在完整系统现场测试前纠正这些项目。
现场测试
一旦这些都完成了，现场测试应该非常简单。需要时间来纠正的问题大部分都被冲掉了。现在，系统测试可以集中于验证整个系统是否按照客户在实际操作中使用的方式运行。
离线测试
更多细节将在以后的文章中介绍，但基本内容如下：
- 有足够的租赁压缩机和干燥器容量，或在测试期间仍有一个旧的压缩机室可供设备使用。
- 安装临时管道，以将所有新测试设备与系统隔离，最好使用储气罐。
- 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)。
- 在典型的2个或3个流量范围以及它们之间的过渡处测试组合系统。调整压缩机控制以实现最佳运行，将能量管理到尽可能低的水平，同时将压力和露点保持在规范范围内。
- 让客户参与。在这里，他们可以“驾驶模拟器”，并了解整个系统的很多信息。
在线测试：
最后，你准备好去“现场”了。这实际上是一个验证测试，供应商/承包商团队在客户的见证下验证系统是否为客户运行。如果可能的话，设施和工艺管理人员都会参与，在各方查看中央监控系统的同时，可以看到系统在典型负载下的运行情况。在某些情况下，客户需要打开和关闭生产线，以验证峰值和谷值是否得到良好处理，并且需要通过无线电进行过程控制。这需要一些协调规划。
结论
没有计划，不要抱最好的希望。从规范制定和调试计划开始，分步骤计划和执行系统调试。作为采购合同的一部分，需要在OEM进行测试。在全面系统调试之前，进行现场修改和检查。最后，进行全系统离线调试，然后进行现场调试。然后，您将拥有一个在其生命周期内平稳可靠运行的系统。
有关更多信息，请联系Tim Dugan，电话：（503）520-0700，电子邮件：提姆。Dugan@comp-英语网站，或参观www.comp-eng.com．
阅读更多空气压缩机技术文章，请访问airbestpractices.com/technology/air-compressors．
