قطاع الميثانول | موضوعات أسبوعية | أسباب تذبذب الضاغط الطردي المركزي 08.08.2016 -- 15.08.2016
Thread Content
قسم الميثانول: موضوع أسبوعي، نرجو من أعضاء المجتمع المشاركة الفعالة وتقديم آرائهم القيّمة والتحدث بحماس. الهدف من هذا النشاط هو جمع خبرات الجميع، وتحسين معرفة الأعضاء خلال عملية الإجابة على الأسئلة، وتعزيز الذاكرة واستعادة ما تم نسيانه، وتعميق النقاش حول القضايا المثيرة للجدل، من أجل التقدم المشترك. نتطلع إلى مشاركتكم جميعًا. قسم الميثانول: موضوع الأسبوع: ما هي العوامل التي تسبب اهتزاز الضواغط الطردية المركزية؟ كيف يتم التخلص من الاهتزاز في الضواغط الطردية المركزية؟ 08.08–15.08.2016 ما هي العوامل التي تسبب الاهتزاز في الضواغط الطردية المركزية؟ كيف يمكن التخلص من الاهتزازات في المضخات الطاردة المركزية؟ الجواب: الأسباب التي تؤدي إلى ظاهرة الاهتزاز أثناء التشغيل الفعلي هي تقريبًا كالتالي: 1) تدفق الغاز قليل، مما يدخل النظام في منطقة الاهتزاز. 2) ضغط مخرج الغاز مرتفع جدًا، مما يؤدي إلى دخوله في منطقة الهبوط. ٣) حدوث الاهتزاز نتيجة التشغيل الخاطئ. ٤) تلف المكونات الميكانيكية يسبب حدوث اهتزازات. 5) بالإضافة إلى ذلك: يمكن أن يسبب الانخفاض المفاجئ في السرعة الدورانية، والتقلبات الكبيرة في درجة الحرارة والكثافة للوسط المضغوط، وانخفاض ضغط المدخل، حدوث الاهتزاز. عند حدوث ظاهرة الصدمة الديناميكية، يجب زيادة المعدل التدفقي فورًا (عن طريق فتح صمام التخليص عند المخرج أو صمام التخطي بين المدخل والمخرج – صمام منع الصدمة الديناميكية) لتقليل الضغط عند المخرج وبالتالي التخلص من الخطر. بعد ذلك، يجب تحديد سبب حدوث الصدمة الديناميكية والعمل على إزالته، كما يجب فحص الآلة للتأكد من عدم وجود أي أضرار، ثم العودة إلى العمل الطبيعي. وإذا كان النظام يحتاج إلى الحفاظ على الضغط، فيجب بعد فتح صمام منع الصدمة الديناميكية وإعادة تدفق الغاز، رفع سرعة الدوران بشكل مناسب لرفع الضغط عند المخرج إلى مستواه الأصلي.
عادةً ما يكون السبب هو نقص في حركة المرور. يمكن لزيادة كمية التدفق العائد أن تخفف من ظاهرة الاهتزاز
انسداد مصفاة مدخل الضاغط، أو كمية الغاز الداخل قليلة جداً أو ضغطه منخفض للغاية، أو أن الوزن الجزيئي للغاز الداخل صغير جداً أو درجة حرارة المدخل مرتفعة. مؤشر سرعة المحرك منخفض، ولا يمكن للتحكم في منع الاختناق العمل بشكل طبيعي. عطل في صمام منع الاهتزاز. تراكم الرواسب في المضخة أو تلف مكوناتها. سرعة دوران الوحدة غير مستقرة؛ فعند التشغيل يرتفع الضغط بسرعة كبيرة، وعند التوقف وتخفيض الحمل تنخفض السرعة بسرعة كبيرة أيضًا.
أسباب الاهتزاز وطرق المعالجة: ضغط الدخول منخفض – يجب رفع ضغط الدخول. انسداد مصفاة الدخول – يجب إيقاف التشغيل لتنظيف المصفاة. صمام الخروج مغلق – يجب فتح صمام الخروج. ضغط الخروج مرتفع – يجب خفض ضغط الخروج. تمزق في أنبوب الدخول – يجب إجراء إصلاح طارئ أو إيقاف التشغيل
حجم التدوير منخفض، افتح مسار التحويلة للهيدروجين ذو التدوير الكبير
١\ يحدث اهتزاز في المضخة الطاردة المركزية، والسبب الأساسي هو انخفاض كمية الهواء الوارد إلى المضخة، حتى تصل إلى أدنى قيمة مسموح بها. يمكن إثبات ذلك من الناحية النظرية والعملية: فجميع العوامل التالية يمكن أن تجعل نقطة عمل المضخة تقع في منطقة الهبوط، وهي كلها أسباب لحدوث الهبوط. أ) ارتفاع ضغط شبكة الأنابيب في النظام، أي أن عدم كفاية تصريف الغازات يؤدي إلى انسداد المخرج وحدوث اهتزازات ； ب) عدم كفاية فتح صمام التفريغ أو صمام الإدخال، مما يؤدي إلى التخنق ويقلل من معدل التدفق ； ج) انخفاض سرعة دوران الضاغط الطردي المركزي فجأة، مما يؤدي إلى انخفاض التدفق وانخفاض ضغط الخروج بشكل مفاجئ، ويزيد من احتمالية حدوث الاهتزاز ； د) انخفاض ضغط المدخل، مثل انسداد مرشح المدخل أو ارتفاع قيمة الضغط السلبي عند الشفط، وهو ما يعادل زيادة مقاومة شبكة الأنابيب ； هـ) ارتفاع درجة حرارة الهواء الداخل وانخفاض كثافته يؤدي إلى تحرك خط الرنين للمضغطة نحو اليمين والأسفل، مما يقلص منطقة التشغيل المستقر ； و) يقل وزن جزيئات الغاز بشكل ملحوظ ； ج) يتم ضبط قيمة الضغط التشغيلي عند مخرج المضخة الطاردة المركزية عند حافة منطقة الهبوط ； ح) مشاكل في تصميم الضاغط نفسه، حيث أن زوايا الألواح المستخدمة في التوسيع كبيرة جدًا. الوظيفة الرئيسية للوح التوسيع هي تحويل سرعة الغاز الخارج من التوربين إلى طاقة ضغط ساكنة مطلوبة. ويؤدي تغير شكل لوح التوسيع إلى زيادة كبيرة في حجم التدفق المطلوب من الضاغط، وإذا لم يتم تعديل حجم التدفق وفقًا لذلك، فإن ذلك سيؤدي بالتأكيد إلى حدوث اهتزازات في الضاغط. ٢. إجراءات تجنب والقضاء على تذبذب الضغط في الضواغط الطردية: نظرًا لأن الضواغط الطردية تتميز بخاصية التذبذب، فقد صممت الشركات المصنعة أنظمة وقاية من التذبذب، ووظيفتها هي التدخل تلقائيًا لحماية الآلة عند حدوث التذبذب. الإعداد المحدد هو مقارنة قيمة ضغط الخروج بقيمة ضغط النظام؛ فإذا تجاوز التغير في الضغط خلال فترة زمنية قصيرة جدًا قيمة محددة مسبقًا، يتم تفعيل الحماية الأوتوماتيكية ضد الاهتزاز. في ذلك الوقت، يتم فتح صمام تخفيف الضغط (صمام التحكم في الرجوع) وصمام التنظيم عند المدخل في نفس الوقت، من أجل القضاء على ظاهرة الهبوط الحاد في الضغط (كما هو موضح في الشكل 5). ثم يتم ضبط صمامات المدخل والخروج، وإغلاق صمام التعديل للتخفيف (صمام التحكم في التدفق الراجع) وصمام التعديل عند المدخل، ويتم الضبط تلقائيًا لإعادة النظام إلى قيمة الضغط الطبيعية.
ما هي العوامل التي تسبب حدوث اهتزاز في المضخات الطاردة المركزية؟ كيف يمكن التخلص من الاهتزازات في المضخات الطاردة المركزية؟ الجواب: الأسباب التي تؤدي إلى ظاهرة الاهتزاز أثناء التشغيل الفعلي هي تقريبًا كالتالي: 1) تدفق الغاز قليل، مما يدخل النظام في منطقة الاهتزاز. 2) ضغط مخرج الغاز مرتفع جدًا، مما يؤدي إلى دخوله في منطقة الهبوط. ٣) حدوث الاهتزاز نتيجة التشغيل الخاطئ. ٤) تلف المكونات الميكانيكية يسبب حدوث اهتزازات. 5) بالإضافة إلى ذلك: يمكن أن يسبب الانخفاض المفاجئ في السرعة الدورانية، والتقلبات الكبيرة في درجة الحرارة والكثافة للوسط المضغوط، وانخفاض ضغط المدخل، حدوث الاهتزاز. عند حدوث ظاهرة الصدمة الديناميكية، يجب زيادة المعدل التدفقي فورًا (عن طريق فتح صمام التخليص عند المخرج أو صمام التخطي بين المدخل والمخرج – صمام منع الصدمة الديناميكية) لتقليل الضغط عند المخرج وبالتالي التخلص من الخطر. بعد ذلك، يجب تحديد سبب حدوث الصدمة الديناميكية والعمل على إزالته، كما يجب فحص الآلة للتأكد من عدم وجود أي أضرار، ثم العودة إلى العمل الطبيعي. وإذا كان النظام يحتاج إلى الحفاظ على الضغط، فيجب بعد فتح صمام منع الصدمة الديناميكية وإعادة تدفق الغاز، رفع سرعة الدوران بشكل مناسب لرفع الضغط عند المخرج إلى مستواه الأصلي.
مشاكل في العمليات التقنية: 1. ضغط المدخل منخفض للغاية، وذلك بسبب تقلبات ظروف النظام، خاصةً الضغط؛ حيث أن نقطة الاهتزاز تتأثر مباشرةً بفرق الضغط عند عنق القياس في عداد التدفق. فعندما ينخفض ضغط المدخل بشكل حاد، لا يصل نظام الضاغط بعد إلى حالة الاهتزاز، لكن فرق الضغط الكبير يتسبب في تجاوز نقطة الاهتزاز لخط الحماية من الاهتزاز وخط الاهتزاز نفسه، مما يؤدي إلى دخول النظام في منطقة الاهتزاز ويسبب حدوثه. أسباب ذلك تشمل توقف ضاغط النظام السابق عن العمل، وإغلاق صمام التعديل الذاتي بسبب عطل، ومقاومة سائل الفاصل، وانهيار مرشح الحشو، وتفعيل صمام الأمان، أو تمزق أنابيب المعدات، وغيرها. 2. تراكم الضغط في النظام بعد الضاغط أو وجود فرق ضغوط يؤدي إلى ارتفاع ضغط الخروج من الضاغط؛ بالإضافة إلى أعطال في صمام تفريغ الغازات في نظام التخليق، ومقاومة سائلة في فاصل الميثانول، وتراكم الشمع في برج تبريد الميثانول وغيرها.
3. تعديل سرعة الصمامات اليدوية في النظام بسرعة كبيرة، خاصةً صمامات العزل التي لها تأثير واضح على كمية الغاز والضغط.
4. زيادة أو تقليل الحمل بسرعة كبيرة.
مشاكل التحكم والقياس:
1. المسافة بين خط حماية الاهتزاز وخط الاهتزاز نفسه قصيرة جداً؛ وخاصة بالنسبة للضواغط الطردية المركزية التي تتأثر بتقلبات النظام، حيث يجب زيادة هذه المسافة. 2. لا تفي الأقسام المستقيمة لمقاييس التدفق بالمعايير المطلوبة، خاصة في أجهزة التصفية عند المدخل والتوصيلات الثلاثية؛ فأي تغير طفيف في الضغط داخل النظام يؤدي إلى تضخيم قيمة التدفق المعروضة.
3. هناك انحراف كبير في دقة مقاومات الحرارة ومحولات الضغط، أو قد تكون هذه الأجهزة معطلة.
4. تعطل صمامات التحكم في المدخل.
5. معاملات PID المستخدمة في التحكم في الصمامات غير مناسبة، مما يؤدي إلى تغيرات سريعة جدًا أو بطيئة جدًا في قيم التحكم، مثل صمامات تنظيم تدفق الكربون.
مشاكل الصمامات:
1. صمامات منع الاهتزاز الهوائي؛ حيث يؤدي ضعف تدفق الهواء أو انسداده أو تسربه إلى فتح الصمامات تلقائيًا.
2. تعطل الصمامات الكهرومغناطيسية المستخدمة في صمامات منع الاهتزاز، أو تعطل النظام الكهربائي المسؤول عن التحكم فيها.
3. تعطل الصمامات نفسها.
مشاكل المعدات:
تصميم مسارات تدفق الهواء في المعدات ضيق للغاية، بالإضافة إلى تصميم غير مناسب للأجزاء المسؤولة عن توسيع تدفق الهواء
3. تعديل سرعة الصمامات اليدوية في النظام بسرعة كبيرة، خاصةً صمامات العزل التي لها تأثير واضح على كمية الغاز والضغط.
4. زيادة أو تقليل الحمل بسرعة كبيرة.
مشاكل التحكم والقياس:
1. المسافة بين خط حماية الاهتزاز وخط الاهتزاز نفسه قصيرة جداً؛ وخاصة بالنسبة للضواغط الطردية المركزية التي تتأثر بتقلبات النظام، حيث يجب زيادة هذه المسافة. 2. لا تفي الأقسام المستقيمة لمقاييس التدفق بالمعايير المطلوبة، خاصة في أجهزة التصفية عند المدخل والتوصيلات الثلاثية؛ فأي تغير طفيف في الضغط داخل النظام يؤدي إلى تضخيم قيمة التدفق المعروضة.
3. هناك انحراف كبير في دقة مقاومات الحرارة ومحولات الضغط، أو قد تكون هذه الأجهزة معطلة.
4. تعطل صمامات التحكم في المدخل.
5. معاملات PID المستخدمة في التحكم في الصمامات غير مناسبة، مما يؤدي إلى تغيرات سريعة جدًا أو بطيئة جدًا في قيم التحكم، مثل صمامات تنظيم تدفق الكربون.
مشاكل الصمامات:
1. صمامات منع الاهتزاز الهوائي؛ حيث يؤدي ضعف تدفق الهواء أو انسداده أو تسربه إلى فتح الصمامات تلقائيًا.
2. تعطل الصمامات الكهرومغناطيسية المستخدمة في صمامات منع الاهتزاز، أو تعطل النظام الكهربائي المسؤول عن التحكم فيها.
3. تعطل الصمامات نفسها.
مشاكل المعدات:
تصميم مسارات تدفق الهواء في المعدات ضيق للغاية، بالإضافة إلى تصميم غير مناسب للأجزاء المسؤولة عن توسيع تدفق الهواء
درجة حرارة الهواء الداخل إلى المحرك منخفضة جدًا، كما أن الوزن الجزيئي المتوسط للهواء مرتفع للغاية
يقل كمية الهيدروجين الوارد، وينخفض الضغط عند المدخل. افتح صمام منع الاهتزازات على نطاق واسع.