【壓縮機(jī)網(wǎng)】揮發(fā)性有機(jī)化合物簡稱VOCs，主要化學(xué)組分為苯系物、醇類、烷烴、酮類和酯類等，是目前一大類空氣污染物，對人類的身體健康和自然環(huán)境具有極大的危害。VOCs氣體中所含組分會對人體的臟器造成一定的傷害，致使人產(chǎn)生頭暈、惡心、乏力等癥狀，其中的苯系物還具有致癌性；VOCs隨廢氣排放到大氣中，會在室外太陽光和熱的作用下能參與氧化氮反應(yīng)并形成臭氧，臭氧導(dǎo)致空氣質(zhì)量變差并且是夏季煙霧主要組分，也是冬季霧霾形成的主要源頭之一；大量VOCs氣體的排放也造成了有機(jī)溶劑資源的極大浪費(fèi)。VOCs氣體的凈化與回收，不但解決了環(huán)境污染問題，創(chuàng)造了一定的社會效益，也會為企業(yè)創(chuàng)造客觀的經(jīng)濟(jì)效益。

　　目前，處理VOCs氣體的方法主要是吸附法和燃燒法，吸附法對于少量廢氣處理方法來說可以實(shí)行，對于大量VOCs廢氣處理來說，還是需要用燃燒方法來解決，而且不會產(chǎn)生二次污染，進(jìn)入燃燒裝置的VOC氣體需要達(dá)到一定濃度，一種方法是使用壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮使VOCs氣體達(dá)到一定濃度，進(jìn)入燃燒裝置進(jìn)行處理。

　　一、螺桿式壓縮機(jī)介紹

　　螺桿式壓縮機(jī)由于其優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用在很多行業(yè)，針對VOCs廢氣處理工藝的特點(diǎn)，螺桿式壓縮機(jī)具有很好的適用性，特別適合其工藝操作。同時(shí)，螺桿壓縮機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，部件數(shù)量較少，運(yùn)行中一旦發(fā)生故障，可以輕松查找部位，具有維護(hù)簡單，故障處理檢修方便的特點(diǎn)。

　　由于VOCs廢氣成分復(fù)雜，需要做好防爆保護(hù)措施，因而需要配置的螺桿壓縮機(jī)在進(jìn)行氣體壓縮冷卻時(shí)，不能使壓縮氣體含油，盡量選用無油干式螺桿壓縮機(jī)。目前，市場上無油干式螺桿壓縮機(jī)是以雙螺桿壓縮機(jī)為主，這種壓縮機(jī)技術(shù)也非常成熟，只需要根據(jù)現(xiàn)場工況要求進(jìn)行調(diào)整。

　　二、VOCs螺桿壓縮機(jī)組流程

　　從上游裝置排出的VOCs氣體經(jīng)由濾清器直接進(jìn)入壓縮機(jī)氣缸腔，進(jìn)行壓縮，在相應(yīng)的氣壓調(diào)節(jié)與溫度控制下流出氣缸，最后再經(jīng)由廢氣單向閥門進(jìn)入排氣管。

　　1.氣液系統(tǒng)

　　VOCs廢氣壓縮機(jī)的進(jìn)氣室可以噴射出潤滑油，起到冷卻、潤滑作用。在此處理過程中，溶劑和循環(huán)水先從壓縮機(jī)流出，經(jīng)冷卻后，再流入氣固界面分離器，隔離后，經(jīng)噴射濾清器，再將其送至壓縮機(jī)的吸入室。其中一部分氣液分離后，通過回流閥進(jìn)入壓縮機(jī)進(jìn)口，調(diào)節(jié)流量，穩(wěn)定進(jìn)口壓力。壓縮時(shí)，在裝置吸入室內(nèi)補(bǔ)充液體，這時(shí)，分離器液面開始逐漸升高至系統(tǒng)設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)，人工關(guān)閉補(bǔ)液閥，通過對壓縮機(jī)出口溫度的調(diào)節(jié)，可以增加或減少循環(huán)噴射閥的開度。隨著系統(tǒng)的長期使用，在分離過程中，凝結(jié)物的數(shù)量會不斷增加，從而使液面超出系統(tǒng)的預(yù)設(shè)范圍，從而使分離器的開口量增加，直到液面回到標(biāo)準(zhǔn)，排液閥就會變得更小。通過調(diào)節(jié)壓縮機(jī)進(jìn)口壓力來調(diào)節(jié)循環(huán)回流閥的開度，從而保證壓縮機(jī)工作的穩(wěn)定，并在停車時(shí)保持開啟狀態(tài)，從而避免由于壓縮機(jī)腔內(nèi)的壓力而造成轉(zhuǎn)子翻轉(zhuǎn)。

　　2.潤滑油系統(tǒng)

　　VOCs螺桿壓縮機(jī)組潤滑油系統(tǒng)的油箱為獨(dú)立的儲罐，與其基座共用。在啟動(dòng)壓縮機(jī)主機(jī)之前，應(yīng)先啟動(dòng)油泵，讓油壓超過平衡室的壓力，對機(jī)組進(jìn)行充分的潤滑，避免造成設(shè)備的損傷。若使用干式氣體密封，應(yīng)注意在潤滑油泵啟動(dòng)時(shí)，要對于干式氣密性軸承進(jìn)行密封，否則，對潤滑油泵將不能打開，很可能會破壞干式氣體密封。

　　三、機(jī)組運(yùn)行條件

　　VOCs壓縮機(jī)的運(yùn)行管理，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，并對壓力、溫度、壓差、液位、振動(dòng)指標(biāo)實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控。

　　1.排氣溫度

　　螺桿壓縮機(jī)的排氣溫度不宜太高，否則會導(dǎo)致機(jī)油性能下降，轉(zhuǎn)子和機(jī)殼發(fā)生較大的變形。由于壓縮介質(zhì)VOCs氣體極易揮發(fā)，因此必須嚴(yán)格控制廢氣溫度，使其出口溫度不能超過85℃，根據(jù)控制系統(tǒng)的檢測，需要對其在運(yùn)行過程中進(jìn)行噴射冷卻。

　　2.進(jìn)排氣壓力

　　由于壓縮機(jī)組體積比的特點(diǎn)，在氣相成分穩(wěn)定時(shí)，通常采取欠壓的方式，而根據(jù)實(shí)際的設(shè)計(jì)和使用經(jīng)驗(yàn)，其出口壓差范圍控制在8%之內(nèi)，因而具有較高的效率。采用壓縮機(jī)出口回流來控制排氣量，既能有效地改善機(jī)組的工作穩(wěn)定性，又能與流量調(diào)整結(jié)合起來，達(dá)到調(diào)節(jié)生產(chǎn)過程的負(fù)荷，一般在15%左右，這是合理選擇驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要參數(shù)，避免出現(xiàn)大馬拉小車的現(xiàn)象。

　　3.潤滑油總管壓力

　　潤滑油總管壓力不宜太小，否則會導(dǎo)致機(jī)油無法順利進(jìn)入軸承和密封，從而影響到整個(gè)設(shè)備的工作。一般潤滑油的主要出口壓力不超過0.25MPa，在大型設(shè)備的使用中，但潤滑線路較長時(shí)，為了減少潤滑油總管的壓力波動(dòng)，可以設(shè)置儲能器，通常使用囊式儲能器。

　　4.機(jī)身振動(dòng)

　　機(jī)箱的振動(dòng)是對機(jī)組運(yùn)行狀況的一個(gè)重要的監(jiān)控指標(biāo)，檢測點(diǎn)通常設(shè)置在每一軸支撐或支座上，沿徑向和軸向測得。VOCs裝置也有軸向、徑向兩個(gè)方向的振動(dòng)檢測，采用轉(zhuǎn)速傳感器將信號傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)，應(yīng)用報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行控制。

　　四、MPS機(jī)械保護(hù)控制系統(tǒng)

　　MPS機(jī)械保護(hù)控制系統(tǒng)是一種用于保證螺桿壓縮機(jī)組安全、穩(wěn)定工作的儀器控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)根據(jù)螺桿壓縮機(jī)的工作特性和工作工況，在不同的控制點(diǎn)布置控制儀表，采集溫度、壓力等多種信號，實(shí)現(xiàn)對機(jī)組的實(shí)時(shí)監(jiān)測，當(dāng)控制點(diǎn)出現(xiàn)異常時(shí)，提供調(diào)整、報(bào)警、聯(lián)鎖停車等功能。系統(tǒng)根據(jù)設(shè)計(jì)需求，包括系統(tǒng)報(bào)警、聯(lián)鎖顯示、串行通信連接狀態(tài)的顯示、報(bào)警等。

　　1.MPS控制要求

　　MPS最高級別的控制需求時(shí)安全性，因此會有對應(yīng)的聯(lián)動(dòng)停車功能；二級控制需求為預(yù)警，并具備相應(yīng)的警報(bào)功能；現(xiàn)場集中展示其技術(shù)指標(biāo)。通常的控制方法是通過調(diào)整閥門的開度來確保設(shè)備的正常工作。

　　2.MPS控制邏輯

　?。?）聯(lián)鎖邏輯

　　針對壓縮機(jī)組的工況，MPS控制系統(tǒng)提供了一個(gè)聯(lián)動(dòng)控制邏輯，即在合成氣壓力較低、供油總管入油氣壓較低、油罐火災(zāi)溫度較低時(shí)，壓縮機(jī)組不能啟動(dòng)。如果進(jìn)氣壓力太低，將會使壓縮機(jī)組的排氣閥產(chǎn)生二次壓力，導(dǎo)致壓縮機(jī)組產(chǎn)生明顯抖動(dòng)；潤滑油溫度、壓力不合格，對潤滑性能有較大的危害。當(dāng)機(jī)油供給總管的壓力和廢氣溫度達(dá)到警告值時(shí)，就會引起應(yīng)急剎車，以避免壓縮機(jī)出現(xiàn)不可逆的機(jī)械損壞。同時(shí)，針對安全儀器系統(tǒng)的相應(yīng)級別的要求，采用適當(dāng)方法，避免儀器的錯(cuò)誤和信號的波動(dòng)。

　?。?）報(bào)警邏輯

　　除聯(lián)鎖邏輯外，其他重要物理量也設(shè)有報(bào)警功能。如：入口濾清器壓差報(bào)警，提醒濾芯出現(xiàn)阻塞，需要更換濾芯；廢氣壓力報(bào)警；機(jī)油進(jìn)油總管報(bào)警；機(jī)油濾清器的差壓，噴液過濾器的差壓；壓縮機(jī)進(jìn)、排氣溫度報(bào)警；機(jī)油供給總管溫度報(bào)警；主機(jī)軸承高溫報(bào)警；電機(jī)定子線圈高溫報(bào)警；氣液分離裝置的液面高度報(bào)警；潤滑罐液面下降，壓縮機(jī)外殼振動(dòng)報(bào)警；當(dāng)所有的警報(bào)信號超過正常值時(shí)，會發(fā)出聲音和燈光警告，以警示操作者采取相應(yīng)的措施，比如更換濾芯。

　?。?）閥門調(diào)節(jié)邏輯

　　VOCs螺桿壓縮機(jī)的調(diào)節(jié)器是專門的節(jié)閥調(diào)節(jié)閥。設(shè)備內(nèi)采用了循環(huán)回流閥調(diào)節(jié)邏輯，以實(shí)現(xiàn)機(jī)械穩(wěn)定，從而保證了壓縮機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)也具有調(diào)整電流方向的作用。在停車過程中，此閥門始終處于開啟狀態(tài)，起到平衡壓縮機(jī)進(jìn)、排氣兩個(gè)壓力差的功能。VOCs壓縮機(jī)的排氣溫度與壓力比、噴液量、工作腔內(nèi)的溫度有關(guān)，在實(shí)際應(yīng)用中，一般不能超過85℃。因此，利用壓縮機(jī)的廢氣溫度來控制循環(huán)噴射閥的開度，將從氣液分離器中分離出來的液體直接噴射到壓縮機(jī)空腔中，從而避免由于熱膨脹引起的咬合，自動(dòng)排液閥控制是根據(jù)氣液分離器的液面變化來調(diào)整排放。

　　3.MPS主要部件及儀表選型

　　在螺桿壓縮機(jī)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中，對機(jī)身和適當(dāng)位置的裝置也要有一定的防震動(dòng)性能，由于VOCs氣體具有高腐蝕性、易揮發(fā)的特點(diǎn)，所以，對所有與VOCs廢氣管道接連的儀表、閥門、閥芯閥體等均采用了不銹抗酸鋼板，并建議采用更高級別的材料。

　　從螺桿壓縮機(jī)的工作性質(zhì)出發(fā)，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)該根據(jù)其結(jié)構(gòu)和工作特點(diǎn)，合理選型、合理配置，使其具有更好的性能。

　　VOCs螺桿壓縮機(jī)組使用要注意的問題：一是根據(jù)廢氣的壓力合理選取梯級，利用高效的逆流來進(jìn)行穩(wěn)壓和調(diào)整，確保出口壓差，提高機(jī)組的運(yùn)行效率。其次，對壓縮機(jī)組的MPS的聯(lián)鎖邏輯進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)定，可以有效地防止壓縮機(jī)組頻繁停機(jī)和機(jī)械損壞。最后，選用適當(dāng)?shù)腗PS元件，可以有效地降低工程造價(jià)。壓縮機(jī)組在MPS系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控與保護(hù)下，可用于高壓輸送VOCs廢氣，從而為螺桿壓縮機(jī)在廢氣處理領(lǐng)域市場打下良好的基礎(chǔ)。

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