调速器油压装置说明书.docx
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调速器油压装置说明书
油压装置说明书
1概述
本油压装置是为了稳定、安全、可靠地为调速器及其它装置提供压力油,压力罐容积为8000L,回油箱容积9000L,额定工作压力6.3MPa,工作介质为46#透平油和压缩空气。
设有油泵启动缓冲装置,避免了油泵处于高压起动,提高了油泵及电机的使用寿命。
同时安装了电机软起动器及保护回路,使电机起动回路可靠、安全,提高了油源的可靠性。
2工作原理
2.1油压装置
油压装置及其用油设备构成了一个封闭的循环油路,回油箱内净油区的清洁油经过油泵的吸油管吸入,升压后送至压力罐内。
正常工作时罐的上半部为压缩空气,下半部为压力油,罐内压力油通过压力油管路引出送到用油设备,回油则通过回油管路送到回油箱的污油区。
净油区与污油区之间用隔离式滤网隔开。
2.2油泵
系统设计时油泵为零压启动,所以油泵启动时压力为零。
这时油泵出口处的耐震压力表显示压力为零。
当经过N秒钟延时后(注:
N为延时时间,可程序设定),卸荷阀先导电磁阀得电,系统建压,油泵向压力罐内打油,此时压力罐内的压力即是油泵出口压力,直至压力升到系统设定的上限压力,油泵停止打油。
当压力罐内的压力降到系统设定的下限压力时,油泵又再次启动打油。
本装置有两台油泵,一用一备,两台油泵主备用关系可自动轮换(轮换方式可以程序设定)或人工切除进入检修状态。
2.3压力罐
压力罐在正常情况下,有2/3容积为压缩空气。
为能反映出罐中的油位高度,装设了磁翻柱式油位信号计,可以直观的反映出压力罐内的油位高度,再将测量信号(4个油位接点)送入油源控制柜,同时为了能反映出罐中的油位高度,装设了高精度的差压变送器,将测量信号(油位模拟量4-20mA)送入油源控制柜,在控制柜面板上可以精确显示压力罐内油位。
压力罐上还安装了高精度压力变送器,将其测得的罐内压力信号转换为4-20mA的电流信号输到油源控制柜中,能在控制柜面板上显示出罐内压力,在压力罐上还安装了压力表,以直观显示罐内压力值。
压力罐上安装了压力开关(6个),作为冗余控制的另一测量通道。
压力罐到主配压阀之间设置了高压球阀以控制压力油的通断,设置了高压空气过滤器以过滤压缩空气,设置了自动补气装置进行自动补气及排气。
当罐内压力未达到设定额定值,而油位已超过上限值时,系统需补气。
此时自动停泵并打开电磁补气阀,待油压达到最高正常值,或者油位降至设定补气退出油位值后,关闭补气阀完成一次补气操作。
如补气过程中油压降至备用泵投入油压,系统停止补气操作,同时油泵启动保证系统压力并准备下一次补气操作。
当罐内压力在最高正常值,而油位已低于下限值时,系统需排气。
此时打开电磁排气阀,此时罐内压力会下降,当到达主泵启动压力值时,主油泵启动向罐内补油。
当罐内压力升到最高正常值时停泵,停止补油。
此时罐内继续排气,当罐内压力再次降到主泵启动压力值,油泵启动补油。
如此反复几次后,罐内压力在正常值,油位达到设定停止排气油位时,关排气电磁阀。
系统如果出现自动化元件故障或断线故障,则自动切换到冗余自动化元件并向监控系统报警,如冗余自动化元件亦出现故障,则系统自动复归控制输出,保持先前状态,同时向监控系统报警。
2.4、安全阀
系统中设置了三道机械安全阀,第一道油泵出口处,第二道压力罐,第三道压力罐顶端气动安全阀,如果设定它们的动作压力分别为P1、P2、P3,那么在出厂调试时已将它们的值调好,要求P1 2.5、回油箱 回油箱上设置了磁翻柱油位计(4接点、液位信号4-20mA)、油温信号计(4-20mA)、油混水信号计(接点),以检测油位、油温及油内含水量。 3、油压装置功能特点 调速器油压装置专为调速器液压调节柜提供控制及操作压力油,本油压装置的工作介质为压缩空气和46号汽轮机油。 正常情况下,压力罐内装有2/3的压缩空气、1/3的液压油,压缩空气用于补偿系统压力的波动。 油压装置上的自动补气、排气单元能够根据压油罐内的油压力和液位的实际情况,自行设计不同的组合,自动进行补气、排气操作,使得压油罐内保持适当的油气比例。 当压油罐内油压高于空气安全阀设定动作压力6.7Mpa时,罐顶部的空气安全阀开始排气。 正常工作油压力范围设定在6.1Mpa—6.3Mpa之间,为保证油压装置可靠工作,该装置配有两台螺杆泵,为保证油泵及系统的可靠性,每台油泵装设具有卸荷、安全、止回以及截止功能的模块式阀组。 油泵出口的阀组采用插装式结构,即安全阀、卸荷阀、单向阀、低压启动阀组合在一起形成一个统一的阀组。 该阀组特点是液阻小,通油能力大,动作灵敏,密封性能好,工作可靠,没有噪音。 在每台油泵进口配备了单桶油过滤器,过滤精度为60um。 压力罐顶部设有空气安全阀,压力罐侧壁装有自动补气装置、磁翻柱液位计、压力表、压力表开关,可在线对仪表进行检修和更换。 磁翻柱液位计可直观准确地反映其液位变化,并能相应输出4-20mA模拟量,设有四个油位开关,分别用于自动补气及报警等。 压力变送器对应压力变化输出4-20mA的模拟量,可实现对油压装置整个运行过程中的压力监控。 回油箱上装有磁翻柱液位计,过滤泵及滤油器,手自动补油装置,侧面装有油混水信号器,温度变送器。 磁翻柱液位计可直观准确地反映其液位变化,并能相应输出4-20mA模拟量,设有四个油位开关,分别用于高、低油位的报警等。 油混水信号器用于检测回油箱中油液里水份的含量,当油箱中的水份含量超过预置的报警值时,则发出报警信号,温度变送器检测油箱中油液的温度。 油压装置参数: 最大正常操作油压P(MPa)6.3 最大正常操作油压P(MPa)6.1 最低油压Pmin(MPa)4.5 总工作容积(L)8000 大螺杆泵输油量: 540L/min 大油泵电机: 功率: 90kW 转速: 2900r/min 4、关键部件的性能特点、参数、说明和接线 4.1、油泵 选用德国阿尔维勒进口三螺杆泵(VKF440R51-W114),这是一种转子式容积泵,主从动螺杆上的螺纹槽相互啮合及它们与套内表面的配合,在泵的进、出油口间形成数级动密封腔,这些密封腔不断将液体从泵的进口轴向移动到出油口,使所输液体逐级升压,形成移连续、平稳、轴向移动的压力液体。 三螺杆泵在结构、性能方面具有以下特点: (1)结构简单 泵本身主要由泵体和三根螺杆主成,具有多种结构形式,一般小流量0.2—6.3m3/h,低压力2.5Mpa以下泵的泵体和衬套合为一体(统称泵体),立、卧式安装,进油口方向可以相隔90°任意安装,轴封为端面机械密封,部分产品可设计为骨架油封;中等流量以上泵,衬套为一单独的零件固定于泵体内;大流量泵多采用双吸结构,安装型式分立、卧式,轴封形式根据输送介质的不同,有端面密封和填料密封两种,泵均可配带交、直流电动机。 (2)寿命长 三螺杆泵的主动螺杆由原动机驱动,主、从杆之间没有机械接触,而且所输压力液体驱使从杆绕轴心线自转,主、从杆之间、螺杆与衬套之间皆有一层油膜保护,因而,泵的机械摩擦很小,保证了螺杆泵的使用寿命,一般输送10°E(75cst)润滑油、透平油,使用寿命为: 2.5MPa以下产品——10年;4.0MPa产品——6-8年;6.3Mpa产品——5年。 使用寿命不包含易损件及各类轴封。 (3)所输液体在泵内作轴向匀速直线运动,故液力脉动小,流量稳定,噪音低,由于转动部分惯性小,则启动力矩和振动小。 (4)高效率,可达75%以上,属高效节能产品。 输送油类介质,可替代离心泵。 (5)具有高吸入能力。 (6)为保证泵、原动机及管路的安全,中等流量以下的泵均配带安全阀,当压力超过安全阀设定压力值时高油压将回流到泵的进油口。 (7)特殊型泵为水电控制设备配套专用泵,结构为立式: 单、双出口,一般高压系列设计成低压平衡方式。 型号 d2 g1 g2 g4 i1 k2 k3 q1 q2 c2 s2×t2 440 180 80 100 71 79 754 127 170 423 110 M12×22 a1 b1 b2 c1 s1 y3 y4 d l u t 296 200 230 250 22 20 9 32 65 10 35 螺杆泵外形尺寸图 4.2、自动补气装置 1. 概述 B303型自动补气阀是由两个德国进口的 高压电磁阀、一个过滤器、一个单向阀、一个 消声器和连接管路组成,它通过自动控制回路 的控制,实现自动补气,或利用可选择的补气、 排气回路实现手动补气、排气,以维持电站油 压装置或其它储能器内的气液比例。 2.特点 ●电磁阀,不受压力波动影响,线圈更换方便,消耗功率小。 ●工作压力高,用小的功率去控制一个高的压力。 ●通过阀体的优化组合,避免了因电磁阀漏气而导致储能器的气压升高。 ●装置进口处带有过滤器,降低了电磁阀对气源清洁度的要求。 ●气体排放口装有消声器,以降低排气噪音。 ●结构组成简单,整体可靠性高。 ●具有可选择的手动补气、排气功能 3.主要技术指标 3.1介质: 干燥无明显腐蚀性的气体 灰尘: 粒径≤Φ30μm 3.2额定压力: 4.0/5.0/6.3MPa(以出厂铭牌为准) 最小动作压差为: 0.1MPa 3.3通径: Φ13mm 3.4电磁铁功率: 2×8W 3.5电压等级: DC24VAC/DC110VAC/DC220V(以出厂铭牌为准) 3.6气体流量: 2200L/min 3.7线圈安装位置: 4×90° 3.8气体流通方向: 单向 3.9防护等级: IP65 3.10使用环境: 温度: 5~+50℃相对湿度: ≤95% 3.11连接尺寸: G1/2″(阴螺纹) 3.12固定尺寸: 40×404-φ11 4.工作原理 自动补气阀由一个常闭补气电磁阀、一个常开电磁阀、一个单向阀、一个空气过滤器、一个消声器、连接管件和选择的手动补气、排气回路组成如图所示: 自动补气与停止: 手动补气处于关闭位置,手动排气阀处于打开位置(非排气位置)。 电气控制回路同时接通电磁阀电源,补气电磁阀打开、排气电磁阀关闭,这时,高压气体经过滤器、补气电磁阀、单向阀,沿管路进入储能器,实现自动补气。 当电气控制回路断开电磁阀电源后,补气电磁阀关闭,排气电电磁阀打开,补气停止,同时气源的漏气由排气电磁阀排出,不至于进到储能器里。 手动补气: 当打开手动补气阀时,进行手动补气,这时手动排气阀应处于打开位置,电磁阀应处于断电状态,排气电磁阀的隔离阀关闭。 手动排气: 当需要排气时,将手动排气阀拧至排气位置,高压气体经排气阀、消声器,排至大气。 5.结构特点 5.1电磁阀 两个电磁阀均采用进口电磁阀,具有坚固耐用、密封性好、电磁铁安装方便、线圈更换容易(线圈可锁定在4×90°位置)的优点。 由于采用两个阀的特殊组合方式,阀内可能出现的微量漏气,从常开电磁阀排向大气,不会进到储能器里,提高了工作可靠性。 5.2过滤器 过滤器采用进口产品,滤网可清洗重复使用,拆卸滤网时不必拆卸管路和整个阀体。 它保证了两个电磁阀密封件不受损坏,延长了整个阀体的使用寿命。 5.3其它 排气出口配有消声器,大大降低了排放高压气体时所产生的刺耳噪音。 所有管件及主要部件均采用不锈钢、黄铜等材料,避免了锈蚀影响正常工作。 6.维护方法 6.1自动补气阀在出厂前全部组装试验完毕,通常不允许分解和清扫,可以直接 安装使用。 6.2安装完毕后,先对电磁阀通电动作几次,再投入自动运行。 6.3安装环境: 应防水并避免机械撞击。 6.4连接体上有4个Φ11的安装孔,供现场安装固定使用。 6.5过滤器中滤网每年清扫一次。 7.维护注意事项 7.1清洗过滤器: 将进口气体关闭,从过滤器上拆下滤网,清洗后再装上,要保证密封良好。 7.2更换电磁线圈: 切断电源——拔下电磁线圈上电源插座——拧下电磁线圈锁紧螺母——更换电磁线圈——拧上电磁线圈锁紧螺母——插上电磁线圈电源插座——接通电源——投入正常运行。 4.3、空气安全阀 采用中国远东公司常闭型、微启式弹簧加载式高压空气安全阀,材料为合金钢, 型号: A41H-100 通径: 25mm 工作压力: 10MPa 特点: 安全阀是受压设备、容器、管道上的超压保护装置。 当设备压力升高达到预定值时,安全阀自动开启,继而全量排放,防止设备压力继续升高。 当压力降低到规定值时,安全阀及时自动关闭,防止设备内介质大量流失。 4.4高压磁翻柱式油位计 为压力油罐配备的磁翻柱式油位计带有油位传感器,采用不锈钢浮球形式,油罐外挂式安装。 在油位计与压力油罐之间设置有隔离阀,油位计下方配有排油口。 油位计具有四个油位开关,每个油位开关配有2对电气独立的接点,每个接点的动作油位是独立可调的。 型号: BMG25/16-AL-TP43A-VK10-M1500 技术参数: (1)传感器量程范围1500mm,带有4-20mA信号, 传感器分辨率: 10mm. (2)传感器供电电源: DC24V,5W (3)磁性开关4个型号STMU,具有记忆功能干簧接点, 1SPDT双稳态 (4)磁记忆开关接点: 一组常开、长闭 (5)接点容量: 250VAC/60VA、250VDC/0.5A/30W (6)传输线规格: 屏蔽电缆,导线截面积≥0.5mm2 (7)采用双法兰连接,旁通法兰接口按现场要求制造 (8)工作介质温度: -20℃—200℃ (9)工作环境温度: -45℃—80℃ (10)安装连接偏差: ±3mm(公称长度内) (11)安装铅垂偏差: ±5° (13)工作压力大于6.3MPa 磁性开关接线: 产地及生产厂家: 德国KSR公司原装 4.5、低压磁翻柱式油位计 为回油箱配备的磁翻柱式油位计也采用不锈钢浮球形式,油箱外挂式安装。 在油位计与回油箱之间设置有隔离阀,油位计下方配有排油口。 油位计具有四个油位开关,每个油位开关配有2对电气独立的接点,每个接点的动作油位是独立可调的。 型号: UMG25/16-AL-TP43A-VK10-M1200 技术参数: (1)传感器量程范围1200mm,带有4-20mA 信号,传感器分辨率: 10mm.,两线制变 送器; (2)传感器供电电源: DC24V,5W (3)磁性开关4个型号STMU,具有记忆功 能干簧接点,1SPDT双稳态 (4)磁记忆开关接点: 一组常开、长闭 (5)接点容量: 250VAC/60VA250VDC/0.5A/30W (6)传输线规格: 屏蔽电缆,导线截面积≥ 0.5mm2 (7)顶置式安装; (8)工作介质温度: -20℃—200℃ (9)工作环境温度: -45℃—80℃ (10)安装连接偏差: ±3mm(公称长度内) (11)安装铅垂偏差: ±5° (12)工作压力大于1.6MPa 产地及生产厂家: 德国KSR公司原装 磁性开关接线同上 4.6压力变送器 型号: B0803 输入电流24V,输出4~20mA 两线制 技术数据 测量范围: 0-0.25KPa~0-35MPa 使用温度: 电子部件-25~85℃;传感器-25~125℃ 接液材料: 传感器为316不锈钢;过程连接件为316不锈钢 精度线性,重复性,迟滞合计0.25% 温度影响: ±1%/55℃,零点在25℃下的时间漂移0.1%/F.S/1年 供电和输出: 供电18~36VDC;输出4~20mA或带Hart通讯的4~20mA 外壳防护等级: IP65 防爆: 本质安全ExiaⅡcT41区;隔爆ExdⅡcT61区 生产厂家: 美国SALISORS 4.7压力开关 压力油罐上配备6只压力开关,每只压力开关有2个独立、可调、不接地报警触点电路。 压力开关上有1个经校准了的刻度盘和1个外部调节装置,用来设定工作压力。 型号: H100-705 特征: 一个SPDT输出 耐用型压力、真空、压差和温度开关 与介质相容的种类广的压力传感元件 环氧树脂外壳,设计满足NEMA4X/IP65的要求 热跟踪和低温保护温度模式 范围 压力: -1~355bar 压差: 0.5mbar~34.4bar 温度: -115~340摄氏度 技术参数: (1)最大工作压力大于17.24MPa,正常工作压力范围0~6.89MPa (2)动作死区: 最小0.21bar,最大1.38bar (3)转换接点,容量为AC220V,5A (4)介质: 透平油 (5)产地: 美国UE SPDT接线图 4.8、油混水信号器 型号: WM1-L100-24VDC 杆长100mm,供电24V 概述 (1)WM油混水指示器用来控制和调节各种液体,特别适合 水和润滑油等应用场合; (2)该型号指示器监测各种油中的含水量,当含量超过设定 点时发出报警信号; (3)根据现场安装需要,可以定做适用于油和其他类型的导电介质乳状混合物的指示器; (4)校准在出厂前完成; (5)该指示器基于电容和电解质充电原理来检测油中混“水”的含量; (6)安装和拆卸方便,传感器部分可以通过将连接接头旋转180度,安装和拆卸; (7)传感器部件经过精工细作,油中混水的检测可以到2%以下; (6)电气接线采用屏蔽电缆,避免干扰。 技术参数 (1)供电电压: 22~40VDC; (2)动作点可调节; (3)操作温度: 0~100℃; (4)一个继电器转换接点输出,接点容量24V/1A; (5)传感部件外壳: 黄铜; (6)工作压力: 最大6公斤; (7)功耗: 1.2W; (8)探头长度100mm; (9)电气接线: Pg13.5止封电缆接头护口,1.5mm2,EMV塑料封套; (10)生产厂家: 德国GOLDAMMER原装进口。 外形安装尺寸图 外部接线图 4.9、油温变送器 4.10、组合阀 组合阀工作原理 组合阀由下面的的阀组成: 单向阀CV1,泄荷阀CV2,泄荷先导阀V1,安全阀V2 工作原理图 工作过程为: 油泵刚开始工作的时候先导电磁阀V1带电,泄荷阀CV2的控制腔为回油,因此油泵出口油直接回油箱,实现低压启动。 当泵达到额定转速的时候先导电磁阀V1失电,泄荷阀CV2的控制腔接泵的出油口,当压力上升后泄荷阀CV2关闭,泵出口油经单向阀CV1进入压力油罐。 V2为安全阀,当达到泵的出口压力超过安全阀的设定值时动作,卸荷阀CV2的控制腔为回油,泵卸荷。
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