1. Quelles sont les caractéristiques des compresseurs centrifuges ?
Le compresseur centrifuge est un type de turbocompresseur qui présente les caractéristiques suivantes : grand volume de gaz traité, petit volume, structure simple, fonctionnement stable, entretien facile, absence de pollution des gaz par l’huile et nombreuses options d’entraînement.
2. Comment fonctionne un compresseur centrifuge ?
De manière générale, l'objectif principal de l'augmentation de la pression d'un gaz est d'accroître la densité moléculaire, c'est-à-dire de réduire la distance entre les molécules. L'élément actif (la roue à aubes rotative à grande vitesse) exerce une force sur le gaz, ce qui augmente sa pression par effet centrifuge et accroît considérablement son énergie cinétique. C'est le principe de fonctionnement du compresseur centrifuge, qui permet d'augmenter encore la pression du gaz.
3. Quels sont les moteurs principaux courants des compresseurs centrifuges ?
Les moteurs principaux courants des compresseurs centrifuges sont : le moteur électrique, la turbine à vapeur, la turbine à gaz, etc.
4. Quels sont les équipements auxiliaires d'un compresseur centrifuge ?
Le fonctionnement du moteur principal du compresseur centrifuge est conditionné par le fonctionnement normal des équipements auxiliaires. Ces équipements auxiliaires comprennent les éléments suivants :
(1) Système d'huile de lubrification.
(2) Système de refroidissement.
(3) Système de condensats.
(4) Le système d’instrumentation électrique est le système de contrôle.
(5) Système d'étanchéité au gaz sec.
5. Quels sont les types de compresseurs centrifuges selon leurs caractéristiques structurelles ?
Les compresseurs centrifuges peuvent être classés en différents types selon leurs caractéristiques structurelles : compresseurs à division horizontale, compresseurs à division verticale, compresseurs à compression isotherme, compresseurs combinés et autres.
6. De quelles parties le rotor est-il composé ?
Le rotor comprend un arbre principal, une roue, un manchon d'arbre, un écrou d'arbre, une entretoise, un disque d'équilibrage et un disque de butée.
7. Quelle est la définition du niveau ?
L'étage est l'unité de base d'un compresseur centrifuge, composé d'une roue et d'un ensemble d'éléments fixes qui coopèrent avec elle.
8. Quelle est la définition d'un segment ?
Chaque étage entre l'orifice d'admission et l'orifice d'échappement constitue un segment, et le segment est constitué d'un ou plusieurs étages.
9. Quelle est la définition d'un cylindre ?
Le cylindre d'un compresseur centrifuge est constitué d'une ou plusieurs sections, et un cylindre peut contenir au minimum un étage et au maximum dix étages.
10. Quelle est la définition de la colonne ?
Les compresseurs centrifuges haute pression nécessitent parfois la présence de deux cylindres ou plus. Un ou plusieurs cylindres sont disposés sur un axe pour former une rangée de compresseurs centrifuges. Chaque rangée a une vitesse de rotation différente. La vitesse de rotation de la rangée haute pression est supérieure à celle de la rangée basse pression, et le diamètre de la roue de la rangée haute pression est plus grand que celui de la rangée basse pression à vitesse de rotation égale (compresseurs coaxiaux).
11. Quel est le rôle de la roue à aubes ? Quels sont les différents types disponibles selon leurs caractéristiques structurelles ?
La roue est le seul élément du compresseur centrifuge qui effectue un travail sur le gaz. Sous l'effet de la force centrifuge générée par la rotation à grande vitesse de la roue, le gaz est entraîné en rotation par celle-ci et acquiert ainsi de l'énergie cinétique, partiellement convertie en énergie de pression par le diffuseur. Sous l'action de la force centrifuge, le gaz est éjecté par l'orifice de la roue et pénètre dans la roue de l'étage suivant, en passant par le diffuseur, un coude et un dispositif de retour, pour une pressurisation supplémentaire avant d'être refoulé par la sortie du compresseur.
On peut classer les turbines en trois types selon leurs caractéristiques structurelles : type ouvert, type semi-ouvert et type fermé.
12. Quel est le débit maximal du compresseur centrifuge ?
Lorsque le débit atteint son maximum, on parle de condition de débit maximal. Cette condition peut présenter deux cas de figure :
Tout d'abord, le débit d'air au niveau du col d'un passage d'écoulement donné dans l'étage atteint un état critique. À ce moment-là, le débit volumique de gaz est déjà à sa valeur maximale. Quelle que soit la réduction de la contre-pression du compresseur, le débit ne peut être augmenté. Cette situation constitue également un « blocage ».
Deuxièmement, le canal d'écoulement n'a pas atteint un état critique, c'est-à-dire qu'il n'y a pas de blocage. Cependant, à débit élevé, le compresseur subit d'importantes pertes de charge, et la pression d'échappement maximale est très faible, voire nulle. L'énergie est alors uniquement utilisée pour vaincre la résistance du tuyau d'échappement et maintenir ce débit élevé, qui correspond au débit maximal du compresseur centrifuge.
13. Qu'est-ce que le pompage d'un compresseur centrifuge ?
Lors de la production et du fonctionnement des compresseurs centrifuges, de fortes vibrations peuvent survenir soudainement, accompagnées de fluctuations importantes du débit et de la pression du fluide gazeux, ainsi que de sifflements sourds et périodiques et de variations du débit d'air dans le réseau de tuyauterie. Ce bruit caractéristique, semblable à un sifflement, est appelé pompage du compresseur centrifuge. Dans ces conditions, le compresseur ne peut fonctionner longtemps. Dès l'apparition du pompage, l'opérateur doit immédiatement prendre des mesures correctives pour réduire la pression de sortie ou augmenter le débit d'entrée ou de sortie, afin de sortir rapidement de la zone de pompage et de rétablir un fonctionnement stable du compresseur.
14. Quelles sont les caractéristiques du phénomène de surtension ?
Lorsque le compresseur centrifuge fonctionne avec un phénomène de pompage, le fonctionnement de l'unité et du réseau de tuyauterie présente les caractéristiques suivantes :
(1) La pression de sortie et le débit d'entrée du gaz varient considérablement, et un reflux de gaz peut parfois se produire. Le gaz est alors transféré de la sortie du compresseur vers l'entrée, ce qui constitue une situation dangereuse.
(2) Le réseau de canalisations présente des vibrations périodiques de grande amplitude et de basse fréquence, accompagnées d’un « grondement » périodique.
(3) Le corps du compresseur vibre fortement, le carter et les paliers subissent de fortes vibrations, et un bruit d'écoulement d'air périodique important est émis. Ces fortes vibrations détériorent la lubrification des paliers, entraînent la combustion des bagues et peuvent même provoquer la torsion de l'arbre. En cas de rupture, le rotor et le stator entrent en frottement et en collision, et l'élément d'étanchéité est gravement endommagé.
15. Comment effectuer un réglage anti-surtension ?
Les dommages causés par le pompage sont considérables, mais il est impossible, à ce jour, de l'éliminer complètement de la conception. On peut seulement tenter d'éviter que l'unité ne se mette en condition de pompage pendant son fonctionnement. Le principe de la lutte contre le pompage consiste à s'attaquer à sa cause. Lorsqu'un pompage est sur le point de se produire, il faut immédiatement augmenter le débit du compresseur afin de faire sortir l'unité de la zone de pompage. Il existe trois méthodes spécifiques de lutte contre le pompage :
(1) Méthode de défense aérienne partielle au gaz.
(2) Méthode de reflux gazeux partiel.
(3) Modifier la vitesse de fonctionnement du compresseur.
16. Pourquoi le compresseur fonctionne-t-il en dessous de la limite de surpression ?
(1) La contre-pression de sortie est trop élevée.
(2) La vanne de la conduite d'admission est étranglée.
(3) La vanne de la ligne de sortie est étranglée.
(4) La soupape anti-surtension est défectueuse ou mal réglée.
17. Quelles sont les méthodes de réglage des conditions de fonctionnement des compresseurs centrifuges ?
Étant donné que les paramètres du processus de production évoluent inévitablement, il est souvent nécessaire de régler manuellement ou automatiquement le compresseur afin que celui-ci puisse s'adapter aux exigences de production et fonctionner dans des conditions de travail changeantes, et ainsi maintenir la stabilité du système de production.
Il existe généralement deux types de réglages pour les compresseurs centrifuges : le réglage à pression constante, où le débit est ajusté à contre-pression constante ; et le réglage à débit constant, où le compresseur est ajusté à débit constant. Concernant la pression d'échappement, il existe plus précisément les cinq méthodes de réglage suivantes :
(1) Régulation du débit de sortie.
(2) Régulation du débit d'entrée.
(3) Modifier la régulation de vitesse.
(4) Tournez l'aube de guidage d'entrée pour régler.
(5) Réglage partiel de la ventilation ou du reflux.
18. Comment la vitesse affecte-t-elle les performances du compresseur ?
La vitesse du compresseur a pour fonction de modifier la courbe de performance du compresseur, mais l'efficacité reste constante ; par conséquent, il s'agit de la meilleure méthode de réglage du compresseur.
19. Que signifient les termes réglage à pression égale, réglage à débit égal et réglage proportionnel ?
(1) La régulation de pression égale fait référence à la régulation visant à maintenir la pression d'échappement du compresseur inchangée et à ne modifier que le débit de gaz.
(2) La régulation à débit égal fait référence à la régulation visant à maintenir le débit du fluide gazeux transporté par le compresseur inchangé, mais à ne modifier que la pression de refoulement.
(3) La régulation proportionnelle fait référence à la régulation qui maintient le rapport de pression inchangé (comme la régulation anti-pompage), ou qui maintient le pourcentage de débit volumique des deux milieux gazeux inchangé.
20. Qu'est-ce qu'un réseau de canalisations ? Quels sont ses composants ?
Le réseau de canalisations est le système de tuyauterie permettant au compresseur centrifuge de transporter le gaz. La canalisation située avant l'entrée du compresseur est appelée canalisation d'aspiration, et celle située après sa sortie, canalisation de refoulement. L'ensemble des canalisations d'aspiration et de refoulement constitue le système de tuyauterie complet, souvent désigné sous le terme de réseau de canalisations.
Le réseau de canalisations est généralement composé de quatre éléments : les canalisations, les raccords de tuyauterie, les vannes et les équipements.
21. Quels sont les dommages causés par la force axiale ?
Le rotor tourne à grande vitesse. La force axiale s'exerce constamment du côté haute pression vers le côté basse pression. Sous l'effet de cette force, le rotor subit un déplacement axial dans le sens de celle-ci, ce qui provoque un glissement relatif entre le tourillon et la bague de palier. Il est donc possible d'endommager le tourillon ou la bague de palier. Plus grave encore, le déplacement du rotor peut engendrer des frottements, des collisions, voire des dommages mécaniques entre les éléments du rotor et ceux du stator. La force axiale du rotor provoque également des frottements et une usure des pièces. Par conséquent, des mesures efficaces d'équilibrage doivent être mises en œuvre afin d'améliorer la fiabilité de fonctionnement de l'unité.
22. Quelles sont les méthodes d'équilibrage de la force axiale ?
L'équilibre des forces axiales est un problème à nombre impair de valeurs à prendre en compte lors de la conception de compresseurs centrifuges multi-étagés. Actuellement, les deux méthodes suivantes sont généralement utilisées :
(1) Les turbines sont disposées face à face (le côté haute pression et le côté basse pression de la turbine sont disposés dos à dos).
La force axiale générée par une roue mono-étagée est dirigée vers l'entrée de la roue, c'est-à-dire du côté haute pression vers le côté basse pression. Si les roues multi-étagées sont disposées en série, la force axiale totale du rotor est la somme des forces axiales des roues à tous les niveaux. Cette configuration engendre une force axiale très importante. Si les roues multi-étagées sont disposées en sens inverse, celles dont les entrées sont opposées génèrent une force axiale de sens opposé, qui s'équilibre entre elles. C'est pourquoi la disposition en sens inverse est la méthode d'équilibrage des forces axiales la plus couramment utilisée pour les compresseurs centrifuges multi-étagés.
(2) Réglez le disque d'équilibrage
Le disque d'équilibrage est un dispositif d'équilibrage des forces axiales couramment utilisé dans les compresseurs centrifuges multi-étagés. Il est généralement installé côté haute pression et un joint labyrinthe assure l'étanchéité entre son bord extérieur et le cylindre, maintenant ainsi une pression constante côté basse pression, reliant le côté haute pression à l'entrée du compresseur. La force axiale générée par la différence de pression est opposée à celle générée par la roue, ce qui permet d'équilibrer cette dernière.
23. Quel est le but de l'équilibrage des forces axiales du rotor ?
L'équilibrage du rotor vise principalement à réduire la poussée axiale et la charge sur la butée axiale. Généralement, 70 % de la force axiale sont éliminés par le plateau d'équilibrage, les 30 % restants étant supportés par la butée axiale. Un équilibre de la force axiale est essentiel pour assurer le bon fonctionnement du rotor.
24. Quelle est la raison de l'augmentation de la température de la tuile de poussée ?
(1) La conception structurelle est déraisonnable, la surface d'appui de la tuile de butée est petite et la charge par unité de surface dépasse la norme.
(2) Le joint interétage tombe en panne, provoquant une fuite de gaz de la sortie de la roue du dernier étage vers l'étage précédent, augmentant la différence de pression des deux côtés de la roue et formant une poussée plus importante.
(3) Le tuyau d'équilibrage est bloqué, la pression de la chambre de pression auxiliaire du plateau d'équilibrage ne peut pas être supprimée et la fonction du plateau d'équilibrage ne peut pas être jouée normalement.
(4) Le joint du disque d'équilibrage se rompt, la pression de la chambre de travail ne peut être maintenue normale, la capacité d'équilibrage est réduite et une partie de la charge est transférée au patin de butée, ce qui provoque le fonctionnement du patin de butée en surcharge.
(5) L'orifice d'entrée d'huile du palier de butée est petit, le débit d'huile de refroidissement est insuffisant et la chaleur générée par le frottement ne peut pas être entièrement évacuée.
(6) Si l'huile de lubrification contient de l'eau ou d'autres impuretés, le patin de butée ne peut pas former une lubrification liquide complète.
(7) La température d'entrée d'huile du palier est trop élevée et l'environnement de travail du patin de butée est mauvais.
25. Comment gérer la température élevée de la tuile de poussée ?
(1) Vérifiez la pression de la butée, élargissez de manière appropriée la surface d'appui de la butée et faites en sorte que la charge de la butée soit dans la plage standard.
(2) Démontez et vérifiez le joint d'étanchéité intermédiaire, et remplacez les pièces endommagées du joint d'étanchéité intermédiaire.
(3) Vérifiez le tuyau d'équilibrage et éliminez le blocage, afin que la pression de la chambre de pression auxiliaire de la plaque d'équilibrage puisse être éliminée à temps, afin d'assurer la capacité d'équilibrage de la plaque d'équilibrage.
(4) Remplacez la bande d'étanchéité du disque d'équilibrage, améliorez les performances d'étanchéité du disque d'équilibrage, maintenez la pression dans la chambre de travail du disque d'équilibrage et assurez un équilibrage raisonnable de la poussée axiale.
(5) Élargir le diamètre de l'orifice d'entrée d'huile du palier, augmenter la quantité d'huile lubrifiante, afin que la chaleur générée par le frottement puisse être évacuée à temps.
(6) Remplacez l'huile lubrifiante par une huile neuve et qualifiée afin de maintenir les performances de lubrification de l'huile lubrifiante.
(7) Ouvrez les vannes d'entrée et de retour d'eau du refroidisseur, augmentez la quantité d'eau de refroidissement et réduisez la température de l'alimentation en huile.
26. Lorsque le système de synthèse est fortement surpressurisé, que doit faire le personnel du compresseur combiné ?
(1) Informez le personnel du site de synthèse d’ouvrir le PV2001 pour la décompression.
(2) Informez le personnel d'inspection sur site du compresseur conjoint d'ouvrir la sortie du deuxième étage du compresseur pour purger manuellement la pression (en cas d'urgence) et faites attention à la surveillance de l'opérateur et à l'antivirus.
27. Comment le compresseur combiné fait-il circuler le système de synthèse ?
Le système de synthèse doit être rempli d'azote et chauffé sous une certaine pression avant son démarrage. Il est donc nécessaire d'activer le compresseur de gaz de synthèse pour établir un cycle de production.
(1) Démarrez la turbine du compresseur de gaz de synthèse selon la procédure de démarrage normale et faites-la tourner à la vitesse normale sans charge.
(2) Après avoir maintenu un certain refroidisseur anti-surtension, le gaz entre dans une section d'air d'admission pour retourner, et le débit de retour ne doit pas être trop important, et il faut veiller à ne pas surchauffer.
(3) Utilisez la vanne anti-surtension dans la section de circulation pour contrôler le volume et la pression du gaz entrant dans le système de synthèse afin de maintenir la température de la tour de synthèse.
28. Lorsque le système de synthèse doit couper le gaz d'urgence (le compresseur ne s'arrête pas), comment le compresseur combiné doit-il fonctionner ?
Les compresseurs combinés nécessitent une fonction d'arrêt d'urgence :
(1) Signalez à la salle de répartition que le compresseur commun coupe d'urgence le gaz, passez le joint primaire à l'azote moyenne pression et purgez le compresseur commun dans la section (section de purification), et veillez à maintenir la pression.
(2) Ouvrez la vanne anti-surtension dans la section d'arrivée d'air frais pour réduire la quantité de gaz frais, et ouvrez la vanne anti-surtension dans la section de circulation pour réduire la quantité de gaz circulant.
(3) Fermez XV2683, fermez XV2681 et XV2682.
(4) Ouvrez la vanne de purge PV2620 à la sortie du deuxième étage du compresseur et relâchez la pression du corps à un débit ≤ 0,15 MPa/min. Le compresseur de gaz de synthèse fonctionne à vide ; le système de synthèse est dépressurisé.
(5) Une fois l'accident du système de synthèse traité, de l'azote est chargé à partir de l'entrée du compresseur combiné pour remplacer le système de synthèse, et la circulation est effectuée, et le système de synthèse est maintenu sous chaleur et pression.
29. Comment ajouter de l'air frais ?
En conditions normales, la vanne XV2683 de la section d'entrée est complètement ouverte et le débit de gaz frais est régulé uniquement par la vanne anti-surpression située dans la section d'air frais après le refroidisseur anti-surpression. Objectif : régulation du volume d'air frais.
30. Comment contrôler la vitesse de l'air à travers le compresseur ?
Le contrôle de la vitesse spatiale par le compresseur de gaz de synthèse consiste à la modifier en ajustant le débit de circulation. Ainsi, pour un débit de gaz frais donné, une augmentation du débit de gaz de synthèse en circulation accroît la vitesse spatiale, mais cette augmentation influence la réaction de synthèse du méthanol.
31. Comment contrôler la quantité de circulation synthétique ?
Limitation de la vitesse par une soupape anti-surtension dans la section de circulation.
32. Quelles sont les raisons de l'incapacité à augmenter la quantité de circulation synthétique ?
(1) La quantité de gaz frais est faible. Lorsque la réaction est efficace, le volume diminue et la pression chute trop rapidement, entraînant une faible pression de sortie. Il est alors nécessaire d'augmenter la vitesse spatiale pour contrôler la vitesse de la réaction de synthèse.
(2) Le volume de ventilation (volume de gaz de relaxation) du système de synthèse est trop important, et le PV2001 est trop grand.
(3) L'ouverture de la soupape anti-surtension du gaz de circulation est trop grande, ce qui provoque un important reflux de gaz.
33. Quels sont les interverrouillages entre le système de synthèse et le compresseur combiné ?
(1) La limite inférieure du niveau de liquide du ballon de vapeur est inférieure ou égale à 10 %, elle est verrouillée avec le compresseur combiné et le XV2683 est fermé pour empêcher le ballon de vapeur de se dessécher.
(2) La limite supérieure du niveau de liquide du séparateur de méthanol est ≥90℅, et il est verrouillé avec le compresseur combiné pour la protection contre le déclenchement, et XV2681, XV2682 et XV2683 sont fermés pour empêcher le liquide de pénétrer dans le cylindre du compresseur combiné et d'endommager la turbine.
(3) La limite supérieure de la température du point chaud de la tour de synthèse est ≥275°C et elle est verrouillée avec le compresseur combiné pour sauter.
34. Que faut-il faire si la température du gaz de circulation synthétique est trop élevée ?
(1) Surveiller si la température du gaz circulant dans le système de synthèse augmente. Si elle est supérieure à l'indice, réduire le débit de circulation ou demander au responsable d'augmenter la pression ou de réduire la température de l'eau.
(2) Observez si la température de l'eau de retour du refroidisseur anti-surtension augmente. Si c'est le cas, le débit de retour de gaz est trop important et l'efficacité du refroidissement est insuffisante. Il convient alors d'augmenter le débit de circulation.
35. Comment ajouter alternativement du gaz frais et du gaz de circulation pendant la conduite synthétique ?
Au démarrage de la synthèse, la réaction est limitée par la faible température des gaz et du point chaud du catalyseur. Le dosage doit alors principalement servir à stabiliser la température du lit catalytique. Il convient donc d'ajouter le volume de gaz de recirculation avant celui de gaz frais (généralement 4 à 6 fois supérieur), puis d'ajouter ce dernier. L'ajout de gaz frais doit être progressif et espacé (la durée dépendant principalement du maintien et de la progression de la température du point chaud du catalyseur). Une fois le niveau atteint, la synthèse peut être arrêtée. Fermez la vanne anti-pompage de la section d'arrivée d'air frais et ajoutez de l'air frais. Fermez ensuite la vanne anti-pompage de la section de recirculation et ajoutez le volume d'air de recirculation nécessaire.
36. Lorsque le système de synthèse démarre et s'arrête, comment utiliser le compresseur pour maintenir la chaleur et la pression ?
L'azote est injecté à l'entrée du compresseur combiné pour remplacer le gaz et pressuriser le système de synthèse. Le compresseur combiné et le système de synthèse fonctionnent par cycles. Généralement, le système est vidangé en fonction de la pression du système de synthèse. La vitesse spatiale est utilisée pour maintenir la température à la sortie de la tour de synthèse, et la vapeur de démarrage est mise en marche pour assurer l'isolation thermique, la circulation à basse pression et à faible vitesse du système de synthèse.
37. Lors du démarrage du système de synthèse, comment augmenter la pression de ce dernier ? Comment contrôler la vitesse d’augmentation de la pression ?
La surpression du système de synthèse est principalement obtenue en augmentant le débit de gaz frais et la pression du gaz de circulation. Plus précisément, la fermeture du clapet anti-retour dans la section d'arrivée de gaz frais permet d'augmenter le débit de gaz frais de synthèse ; la fermeture de la vanne anti-retour dans la section de circulation permet de contrôler la pression de synthèse. Lors d'un démarrage normal, la vitesse de surpression du système de synthèse est généralement de 0,4 MPa/min.
38. Lors du chauffage de la tour de synthèse, comment utiliser le compresseur combiné pour contrôler la vitesse de chauffage ? Quel est l’indice de contrôle de cette vitesse de chauffage ?
Lorsque la température augmente, d'une part la vapeur de démarrage est mise en marche pour fournir de la chaleur, ce qui entraîne la circulation de l'eau dans la chaudière et, d'autre part, la température de la tour de synthèse s'élève. Par conséquent, l'élévation de température dans la tour est principalement régulée en ajustant le débit de circulation pendant la phase de chauffage. Le paramètre de régulation de la vitesse de chauffage est de 25 °C/h.
39. Comment régler le débit de gaz anti-pompage dans la section d'eau fraîche et la section de circulation ?
Lorsque le compresseur est en condition de fonctionnement proche du pompage, un réglage anti-pompage doit être effectué. Avant tout réglage, afin d'éviter des fluctuations excessives du débit d'air du système, il convient d'identifier la section concernée et d'ouvrir ensuite la vanne anti-pompage correspondante pour y remédier. Il faut veiller à maintenir la stabilité du débit de gaz entrant dans la tour, mais ne jamais ouvrir simultanément deux vannes anti-pompage pour tenter d'éliminer le pompage.
40. Appuyez sur : Quelle est la raison de la présence de liquide à l’entrée du compresseur ?
(1) La température du gaz de procédé fourni par le système précédent est élevée, le gaz n'est pas complètement condensé, la conduite de transport du gaz est trop longue et le gaz contient du liquide après condensation dans la conduite.
(2) La température du système de traitement est élevée et les composants ayant des points d'ébullition plus bas dans le milieu gazeux sont condensés en liquide.
(3) Le niveau de liquide du séparateur est trop élevé, ce qui entraîne un entraînement gaz-liquide.
41. Comment gérer le liquide présent à l'entrée du compresseur ?
(1) Contactez le système précédent pour ajuster le fonctionnement du processus.
(2) Le système augmente de manière appropriée le nombre de rejets du séparateur.
(3) Abaisser le niveau de liquide du séparateur pour éviter l'entraînement gaz-liquide.
42. Quelles sont les raisons de la baisse de performance du groupe compresseur combiné ?
(1) Le joint inter-étages du compresseur est gravement endommagé, les performances d'étanchéité sont réduites et le reflux interne du fluide gazeux augmente.
(2) La turbine est gravement usée, la fonction du rotor est réduite et le milieu gazeux ne peut pas obtenir suffisamment d'énergie cinétique.
(3) Le filtre à vapeur de la turbine à vapeur est obstrué, le flux de vapeur est bloqué, le débit est faible et la différence de pression est importante, ce qui affecte la puissance de sortie de la turbine à vapeur et réduit les performances de l'unité.
(4) Le degré de vide est inférieur aux exigences de l'indice et l'échappement de la turbine à vapeur est bloqué.
(5) Les paramètres de température et de pression de la vapeur sont inférieurs à l'indice de fonctionnement et l'énergie interne de la vapeur est faible, ce qui ne permet pas de répondre aux exigences de production et de fonctionnement de l'unité.
(6) Une condition de surtension se produit.
43. Quels sont les principaux paramètres de performance des compresseurs centrifuges ?
Les principaux paramètres de performance des compresseurs centrifuges sont : le débit, la pression de sortie ou le taux de compression, la puissance, le rendement, la vitesse, la hauteur manométrique, etc.
Les principaux paramètres de performance de l'équipement constituent les données de base permettant de caractériser les caractéristiques structurelles de l'équipement, sa capacité de travail, son environnement de travail, etc., et représentent des éléments de référence importants pour les utilisateurs lors de l'achat d'équipement et de l'élaboration de leurs plans.
44. Que signifie l'efficacité ?
Le rendement correspond au degré d'utilisation de l'énergie transférée au gaz par le compresseur centrifuge. Plus ce degré d'utilisation est élevé, plus le rendement du compresseur est important.
Étant donné que la compression des gaz comporte trois processus : la compression variable, la compression adiabatique et la compression isotherme, l’efficacité du compresseur est également divisée en efficacité variable, efficacité adiabatique et efficacité isotherme.
45. Que signifie le taux de compression ?
Le taux de compression dont nous parlons fait référence au rapport entre la pression des gaz de refoulement du compresseur et la pression d'admission ; il est donc parfois appelé taux de compression ou rapport de pression.
46. De quelles parties est composé le système de lubrification à l'huile ?
Le système de lubrification comprend une station de lubrification, un réservoir d'huile de haut niveau, une canalisation de raccordement intermédiaire, une vanne de régulation et un instrument de test.
La station de lubrification comprend un réservoir d'huile, une pompe à huile, un refroidisseur d'huile, un filtre à huile, une vanne de régulation de pression, divers instruments de test, des canalisations d'huile et des vannes.
47. Quelle est la fonction du réservoir de carburant de niveau supérieur ?
Le réservoir de carburant surélevé constitue l'une des mesures de sécurité de l'unité. En fonctionnement normal, l'huile de lubrification entre par le bas et est évacuée par le haut directement vers le réservoir. Elle circule ensuite à travers différents points de lubrification le long de la conduite d'entrée d'huile, puis retourne au réservoir afin de garantir la lubrification nécessaire au fonctionnement au ralenti de l'unité.
48. Quelles sont les mesures de protection de sécurité prévues pour le groupe compresseur combiné ?
(1) Réservoir de carburant de niveau supérieur
(2) Soupape de sécurité
(3) Accumulateur
(4) Valve à fermeture rapide
(5) Autres dispositifs de verrouillage
49. Quel est le principe d'étanchéité du sceau labyrinthe ?
En convertissant l'énergie potentielle (pression) en énergie cinétique (vitesse d'écoulement) et en dissipant l'énergie cinétique sous forme de courants de Foucault.
50. Quelle est la fonction d'un palier de butée ?
Le palier de butée remplit deux fonctions : supporter la poussée du rotor et assurer son positionnement axial. Il supporte une partie de la poussée du rotor non encore compensée par le piston d'équilibrage et la poussée due à l'accouplement par engrenages. L'amplitude de ces poussées est principalement déterminée par la charge de la turbine à vapeur. De plus, le palier de butée contribue également à fixer la position axiale du rotor par rapport au cylindre.
51. Pourquoi le compresseur combiné doit-il relâcher la pression du corps le plus rapidement possible lorsqu'il est arrêté ?
Étant donné que le compresseur est arrêté sous pression pendant une longue période, si la pression d'entrée du gaz d'étanchéité primaire ne peut pas être supérieure à la pression d'entrée du compresseur, le gaz de procédé non filtré dans la machine pénétrera dans le joint et l'endommagera.
52. Le rôle de l'étanchéité ?
Pour un fonctionnement optimal d'un compresseur centrifuge, un jeu minimal doit être ménagé entre le rotor et le stator afin d'éviter les frottements, l'usure, les chocs, les dommages et autres incidents. Cependant, la présence de ce jeu engendre naturellement des fuites entre les étages et aux extrémités de l'arbre. Ces fuites réduisent non seulement le rendement du compresseur, mais peuvent également provoquer une pollution environnementale, voire des explosions. Il est donc impératif d'empêcher toute fuite. L'étanchéité constitue une solution efficace pour éviter les fuites entre les étages et aux extrémités de l'arbre, tout en maintenant un jeu adéquat entre le rotor et le stator.
53. Quels types de dispositifs d'étanchéité sont classés selon leurs caractéristiques structurelles ? Quel est le principe de sélection ?
En fonction de la température et de la pression de fonctionnement du compresseur, et selon que le gaz soit nocif ou non, le joint adopte différentes formes structurelles et est généralement appelé dispositif d'étanchéité.
Selon leurs caractéristiques structurelles, les dispositifs d'étanchéité se divisent en cinq types : à extraction d'air, à labyrinthe, à anneau flottant, mécanique et à spirale. Généralement, pour les gaz toxiques, nocifs, inflammables et explosifs, on utilise les types à anneau flottant, mécanique, à vis et à extraction d'air.
54. Qu'est-ce qu'un joint à gaz ?
Le joint à gaz est un joint sans contact utilisant un gaz comme lubrifiant. Grâce à la conception ingénieuse de sa structure et à ses performances, les fuites sont réduites au minimum.
Ses caractéristiques et son principe d'étanchéité sont les suivants :
(1) Le siège d'étanchéité et le rotor sont relativement fixes
Un bloc d'étanchéité et un barrage d'étanchéité sont conçus sur la face d'extrémité (face d'étanchéité primaire) du siège d'étanchéité opposée à la bague primaire. Les blocs d'étanchéité existent en différentes tailles et formes. Lorsque le rotor tourne à grande vitesse, le gaz injecté génère une pression qui écarte la bague primaire, créant ainsi une lubrification gazeuse. Ce procédé réduit l'usure de la surface d'étanchéité primaire et minimise les fuites de gaz. Le barrage d'étanchéité est utilisé pour le stationnement lorsque le tissu est exposé au gaz.
(2) Ce type d'étanchéité nécessite une source de gaz d'étanchéité stable, qui peut être un gaz moyen ou un gaz inerte. Quel que soit le gaz utilisé, il doit être filtré et qualifié de gaz propre.
55. Comment choisir un joint à gaz sec ?
Dans le cas où il est interdit de laisser fuir le gaz de procédé dans l'atmosphère ou de laisser entrer le gaz de blocage dans la machine, on utilise un joint d'étanchéité à gaz sec en série avec entrée d'air intermédiaire.
Les joints d'étanchéité à gaz secs en tandem ordinaires conviennent aux conditions dans lesquelles une petite quantité de gaz de procédé s'échappe dans l'atmosphère, et le joint primaire côté atmosphère est utilisé comme joint de sécurité.
56. Quelle est la fonction principale du gaz d'étanchéité primaire ?
La fonction principale du gaz d'étanchéité primaire est d'empêcher les gaz impurs du compresseur combiné de contaminer la face d'extrémité du joint primaire. Simultanément, grâce à la rotation à grande vitesse du compresseur, ce gaz est pompé vers la chambre de purge du joint du premier étage par la rainure hélicoïdale située sur la face d'extrémité de ce dernier. Un film d'air rigide se forme alors entre les faces d'extrémité du joint, assurant ainsi sa lubrification et son refroidissement. La majeure partie du gaz pénètre dans la machine par le labyrinthe situé à l'extrémité de l'arbre, seule une faible proportion atteignant la chambre de purge par la face d'extrémité du joint primaire.
57. Quelle est la fonction principale du gaz d'étanchéité secondaire ?
La fonction principale du gaz d'étanchéité secondaire est d'empêcher les faibles fuites de gaz provenant de l'extrémité du joint primaire de pénétrer dans l'extrémité du joint secondaire, et d'assurer ainsi le fonctionnement sûr et fiable de ce dernier. La cavité de purge du joint secondaire est reliée à la conduite de purge, et seule une petite partie du gaz pénètre dans cette cavité par l'extrémité du joint secondaire avant d'être évacuée en hauteur.
58. Quelle est la fonction principale du gaz d'isolation arrière ?
Le rôle principal du gaz d'isolation arrière est d'empêcher la contamination de la face d'extrémité du joint secondaire par l'huile de lubrification du palier du compresseur. Une partie du gaz est évacuée par le labyrinthe interne du joint arrière, une petite partie s'échappant par la face d'extrémité du joint secondaire ; le reste du gaz est évacué par l'orifice de ventilation du palier situé dans le labyrinthe externe du joint arrière.
59. Quelles sont les précautions à prendre avant la mise en service du système d'étanchéité au gaz sec ?
(1) Introduire le gaz d'isolation arrière 10 minutes avant le démarrage du système de lubrification. De même, couper le gaz d'isolation arrière 10 minutes après l'arrêt du système de lubrification. Une fois le transport d'huile entamé, il est impératif de ne pas couper le gaz d'isolation arrière, sous peine d'endommager le joint.
(2) Lorsque le filtre est mis en service, les vannes à bille supérieure et inférieure du filtre doivent être ouvertes lentement pour éviter d'endommager l'élément filtrant en raison d'un impact de pression instantané dû à une ouverture trop rapide.
(3) Lorsque le débitmètre est mis en service, les vannes à bille supérieure et inférieure doivent être ouvertes lentement pour maintenir un débit stable.
(4) Vérifiez si la pression de la source de gaz d'étanchéité primaire, du gaz d'étanchéité secondaire et du gaz d'isolation arrière est stable et si le filtre est obstrué.
60. Comment effectuer la conduction des fluides pour V2402 et V2403 dans la station de congélation ?
Avant de conduire, les systèmes V2402 et V2403 doivent être préalablement vérifiés afin d'établir un niveau de liquide normal. La procédure est la suivante :
(1) Avant d'établir le niveau de liquide, ouvrez à l'avance les vannes sur la conduite de guidage V2402, V2403 vers V2401, confirmez que le bouchon « 8 » sur la conduite a été inversé, confirmez que la vanne de guidage vers V2401 est fermée et confirmez que le LV2420 et ses vannes d'arrêt avant et arrière sont complètement ouverts, confirmez que FV2401 et FV2402 sont complètement ouverts ;
(2) L'introduction de propylène dans V2402 est réalisée en fonction de la différence de pression, une à une, en ouvrant légèrement la vanne de sortie principale de V2401, XV2482, les vannes V2401 à V2402, LV2421 et ses vannes d'arrêt avant et arrière, et en établissant lentement le niveau de liquide de propylène de V2402.
(3) En raison de l'équilibre de pression entre V2402 et V2403, le propylène ne peut être introduit dans V2403 que par la différence de niveau de liquide.
(4) Le processus de guidage du liquide doit être lent pour éviter la surpression de V2402 et V2403. Une fois le niveau de liquide normal de V2402 et V2403 établi, LV2421 et ses vannes d'arrêt avant et arrière doivent être fermés, et V2402 et V2403 doivent être fermés. .
61. Quelles sont les étapes à suivre pour l'arrêt d'urgence de la station de congélation ?
En cas de panne de courant, de défaillance de la pompe à huile, d'explosion, d'incendie, de coupure d'eau, d'arrêt de l'alimentation en gaz des instruments ou de surtension du compresseur non maîtrisable, le compresseur sera arrêté d'urgence. En cas d'incendie dans le système, l'alimentation en propylène doit être immédiatement coupée et la pression remplacée par de l'azote.
(1) Coupez le compresseur sur place ou dans la salle de contrôle et, si possible, mesurez et enregistrez le temps de roulage. Basculez l'étanchéité primaire du compresseur sur de l'azote à moyenne pression.
(2) Si la circulation d'huile se poursuit (en l'absence de coupure de courant et en présence d'une source d'azote à basse pression), actionnez immédiatement le rotor dès son arrêt. En cas d'arrêt complet de l'installation, mettez hors tension les boutons de commande de la pompe à jet, de la pompe à condensats et de la pompe à huile afin d'éviter tout redémarrage automatique après le rétablissement du courant.
(3) Fermez la vanne de sortie du deuxième étage du compresseur.
(4) Fermez la vanne de propylène à l'entrée et à la sortie du système de réfrigération.
(5) Lorsque le degré de vide est proche de zéro, arrêtez la pompe à eau et arrêtez l'arbre pour sceller la vapeur.
(6) Veillez à ajuster la quantité de recirculation, ouvrez légèrement la vanne de dessalement supplémentaire si nécessaire et arrêtez la pompe à condensats lorsque la vanne d'admission de l'aspirateur est fermée.
(7) Déterminez la raison de l’arrêt d’urgence.
62. Quelles sont les étapes à suivre pour l'arrêt d'urgence du compresseur combiné ?
En cas de panne de courant, de défaillance de la pompe à huile, d'explosion, d'incendie, de coupure d'eau, d'arrêt de l'alimentation en gaz des instruments ou de surtension du compresseur non maîtrisable, le compresseur sera arrêté d'urgence. En cas d'incendie dans le système, l'alimentation en propylène doit être immédiatement coupée et la pression remplacée par de l'azote.
(1) Coupez le compresseur sur les lieux ou dans la salle de contrôle et, si possible, mesurez et enregistrez le temps de roulage.
(2) Si la circulation d'huile se poursuit (en l'absence de coupure de courant et en présence d'une source d'azote à basse pression), actionnez immédiatement le rotor dès son arrêt. En cas d'arrêt complet de l'installation, mettez hors tension les boutons de commande de la pompe à jet, de la pompe à condensats et de la pompe à huile afin d'éviter tout redémarrage automatique après le rétablissement du courant.
(3) Basculez rapidement le joint primaire sur de l'azote moyenne pression et vérifiez que les vannes XV2683, XV2682 et XV2681 sont fermées. La salle de contrôle ouvre alors la vanne PV2620 et contrôle le débit de décharge de pression à ≤ 0,15 MPa/min afin de relâcher la pression du système du compresseur. En cas de coupure de courant ou d'arrêt de l'air comprimé, la vanne XV2681 s'arrête automatiquement et le personnel du compresseur est averti d'ouvrir manuellement la vanne de sortie du deuxième étage pour libérer la pression.
(4) Lorsque le degré de vide est proche de zéro, arrêtez la pompe à eau et arrêtez l'arbre pour sceller la vapeur.
(5) Veillez à ajuster la quantité de recirculation, ouvrez légèrement la vanne de dessalement supplémentaire si nécessaire et arrêtez la pompe à condensats lorsque la vanne d'admission de l'aspirateur est fermée.
(6) Déterminez la raison de l’arrêt d’urgence.
Date de publication : 6 mai 2022
