工业效率

压缩空气系统调试第3部分：试验

作者：Tim Dugan，压缩工程公司体育总裁

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系统都按照命令设计。我以前从未听说过这个问题！如果客户需要处理，与销售经理交谈。“

销售经理：“与服务经理交谈！”

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。

什么是需要在现场完成的“测试”？它是“调试”的一部分，缩写为“CX”。不要嘲笑一个系统并期望启动技术人员工作奇迹。在步骤中执行调试，按照您的方式冲出错误。

背景

在里面第一部分当压缩空气系统被显着修改时，我使需要全系统调试。我建议以下对调试的定义：

“压缩空气系统调试是测量，测试，调整和记录的过程，即整个压缩空气系统的性能在所有负载制度中实现了目标系统效率（SCFM / KW作为每件设备）潜在的失败模式。“

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

  1. 开发系统和设备的整体规范
  2. 制定系统调试计划

设备装运前

  1. OEM的测试设备
  2. 在OEM测试子系统之间的接口

设备安装后系统调试前

  1. 现有的空压机控制修改
  2. “启动”-主要设备机械和电气测试
  3. 预调试检查

现场测试：

  1. 测试系统作为一个整体，离线
  2. 测试系统整体，在线

    购买设备之前 - 规范和CX规划

    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3,000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。

    1. 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。
    2. 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”。
    3. 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

    图1

      点击在这里放大。

      图2。流动剖面

    图2

    表1.控制策略

    表1

    S.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

    1. 压缩机提供的热量用于再生干燥器。
    2. 干燥器上的高热和湿度负荷变化。
    3. 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

    在我们的经验中，工业客户倾向于过度简化空气压缩机，作为“电器”，并不像他们对定制，关键任务生产系统一样测试相同的严谨性。在很大程度上，因为压缩机倾向于被重复购买，而不是主动地购买。工业植物读者，如果您所做的一切都适应并简化了他们已经用于工程系统的过程，您将得出结论，这在压缩空气系统项目的设计和启动之间可能出现问题。您将确定它比后跳过它的东西更便宜，更容易捕获一些东西。建议使用以下以下内容：

    1. 获取每个OEM的标准测试协议的副本，具有类似于购买的单位的典型测试表。有关示例，请参见图3。
    2. 评估关键项项目的测试表，特别是与上述系统独特的测试表，如上面所识别的系统和CX规划。在Addendum测试要求文档中添加这些步骤。涉及此阶段的空气压缩机专家工程师是有帮助的。
    3. 在购买合同中包含此测试计划编辑。
    4. 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/干燥机机械相互作用。干燥机需要使用压缩机热量干燥，并且难以预测压缩机上的可用温度和负载。建议使用送烘干机和压缩机，模拟最小和最大负载的工厂测试。在示例项目中，压缩机和干燥机的分销商是同一实体，因此该测试并不困难。
    • 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

    图3

    设备安装后系统调试前

    现有的空压机控制修改

    在示例项目中，所有空气压缩机都是新的。大多数项目没有更换所有压缩机。如果一个或多个固定速度压缩机是现有的单位，则主控制更符合涉及，并且需要更多步骤。每个压缩机都需要具有以下基本输入和输出来自动化：

    • 本地远程交换机
    • 远程启动/停止
    • 远程负载/卸载
    • 运行，警报和待机的反馈
    • 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”是有时用于“调试”的短语。它不是系统调试。它之前。每件主要设备的启动是供应商的测试和文档，即每个主要设备准备在网站上运行，其中包括实用程序和配置，并在所需的设定点处。它根据计划达成的计划完成。设备供应商将发出技术技术人员，并通过其所有标准退房，电气和机械。它应该在系统调试前几周完成，并且设备在“本地”控件中运行，以冲洗在全系统委托之前需要纠正的任何问题。

    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手动排放阀门，尺寸以创建工厂所需的预期流量范围（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airbestpractics.com/technology/air-crompressors.。


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