朱建秋
中海石油(中国)有限公司深圳分公司番禺作业公司,广东 深圳 518000
摘要:海上石油平台风冷式中央空调故障原因可能有多种多样,实践证明可从下列几个方面找到降低故障率的办法。
关键词:海上石油平台;风冷式中央空调;降低故障率
1.故障现象
针对中央空调机组故障发生率高的问题进行了现场调查,对2014年11月至2015年10月,出现的故障进行统计,归类汇总,做出了中央空调机组故障率高问题调查表1。
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2.故障原因
2.1 电气控制系统设计不合理
1)压缩机在运行时可以停送风机。正确的程序是:机组运时,按送风机停是不停的,必须先停压缩机才能停风机。
2)停压缩机时,没有延时。正确的程序是:按压缩机停止后延时3~5秒停机并自锁,过程是先关供液阀,保证蒸发器没有液态冷媒到压缩机。
3)压缩机停止后重新启动没有间隔时间。
4)频繁启停对电网产生冲击,对压缩机寿命有较大负面影响,频繁启停使室内温度湿度不稳定,室内结冷凝水。
5)冷凝风机根据系统压力启停,PLC程序没有控制,春、夏、秋、冬季节对空调机组运行工况变化不能有效调节。
2.2 冷却风扇分两组独立运行,不能满足春,夏,秋,冬季节对空调机组运行工况的温度。两组独立冷凝风扇,一组运行不停,另一组压力控制器控制,到设定压力启停,机组工况变化大,不稳定,不能满足春夏秋冬对空调机组运行工况的温度。
2.3 能调取样位置不合理。能调取样采用回气压力,受环境温度影响大,能量调节不够灵敏,不能有效反应房间温度。是致室内结冷凝水的因素之一。验证结果:确定为要因。
2.4 热力膨胀阀不能满足调节要求。本机组制冷流程采用传统的热力膨胀阀节流,不能满足从25%~100%能量变量的调节范围,造成回气压力不稳定,且必须在手动旁通阀适当开启配合下,润滑油才能回压缩机,机组才能正常运行,手动旁通阀关闭,润滑油不能有效回到压缩机,压缩机不能正常工作。
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上图黄色方框内是手动旁通阀,紫色圆圈内是热力膨胀阀。正确的流程是:手动旁通阀是在热力膨胀阀故障时才打开应急使用的,热力膨胀阀工作时,手动旁通阀关闭。
2.5 蒸发器回气管连接位置不合理。蒸发器回气管连接在汇集管底部,蒸发器出来的如果有液态制冷剂,会回到压缩机,对压缩机不利,会使压缩机电机接线端子凝露,同时不能解决蒸发器过热度问题。查阅制冷行业标准,回蒸器回气管应连接汇集管上部,因此连接在汇集管底是不符合行业规范的。
2.6 每年6~9月总有几天,海风正对冷凝风扇,导致冷凝器散热不足,空调高压停机。
3.处理方法
1)中央空调机组是中大型螺杆式带能调变量压缩机组;可以满足在海上平台全天候长期运行,设计电气控制系统可采用通常的过载,缺相,低油位,电机绕组超温,排气压力高,吸气压力低等保护,就能满足压缩机机组连续运行要求(紧急停机,故障停机除外)。
2)冷却风扇启动运行方式:可以根据压缩机运行时,采集排气压力参数经过模拟量模块传至PLC逻辑,当排气压力大于1.45MPa时启动一台风扇,10秒内排气压力仍大于1.45MPa时启动第二个风扇,当风扇故障时报警,不停机组启动下个风扇,依次类推直至满足冷却要求。当排气压力小于1.25MPa时停止最先启动风扇,两台风机停止间隔时为4秒,风扇起动间隔时间和停止间隔时间可根据实际情况设定,这样空调机组的排气压力不管在任何气候环境,排气压力将稳定在1.1MPa~1.45MPa的范围内。
3)空调机组能调控制:应通过回风温度传感器采样,并且传感器安装在风柜回风管道上,采集到温度参数连接模拟量模块,并传至PLC逻辑指令执行加载或减载,控制压缩机的排量达到室内温度要求,同时加载或减载参数设定值可以在触摸屏上进行修改。触摸屏上需要:操作画面,参数设定,历史报警,回气压力,排气压力及温度曲线等。
4)本机组制冷流程节流:采用电子膨胀阀能满足从25%~100%能调变量的调节范围,电子膨胀阀控制,取蒸发器内回气压力及温度反馈至电子膨胀阀控制模块,同时通过参数可设定,才能满足上述要求。
5)蒸发器回气管连接管位置:改到蒸发器汇流管上端处,可以解决过热度问题,使压缩机电机接线端子永不结露,可以提高压缩机组绝缘性能。
6)中央空调冷凝器风扇:在其前方护栏上,加装可调节式的百叶窗,正常情况下,百叶窗全开,当海风正对着冷凝器风扇吹时,将百叶窗关闭。
7)蒸发器风柜:回风口需要更换成调节风阀,能有效地将室内设置1~10mm/H20正压,使室内环境干,湿度降低,空气干燥。
4.总结
通过分析,在实践中降低了中央空调压缩机使用中的隐患,完善了电气控制系统,提高了运行的可靠性,最大限度降低了海上石油平台风冷式中央空调的故障率。
参考文献:
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[2]李龙.中央空调系统运行中的问题及预防维护措施[J].科学与财富,2018,(30):109.
[3]陈海峰.分析海上石油平台空调设备特点[J].《化工管理》 2017年第11期 11页