Ngành methanol – Chủ đề hàng tuần: Nguyên nhân gây hiện tượng rung động ở máy nén ly tâm, 08.08–08.15/2016

Thông thường là do lưu lượng dữ liệu không đủ. Tăng lượng dòng chảy trở về có thể giảm tình trạng rung động

Lưới lọc ở lối vào máy nén bị tắc; lượng khí đi vào quá ít hoặc áp suất quá thấp; khối lượng phân tử của khí đi vào quá nhỏ hoặc nhiệt độ ở lối vào quá cao. Chỉ số tốc độ quay của động cơ thấp, bộ điều khiển chống sụt áp không thể hoạt động bình thường. Lỗi van chống sụt áp. Máy nén bị tích tụ cặn bẩn hoặc các bộ phận của máy nén bị hư hỏng. Tốc độ quay của động cơ không ổn định: khi khởi động, áp suất tăng quá nhanh; khi dừng máy và giảm tải, tốc độ quay lại giảm quá nhanh.

Nguyên nhân gây hiện tượng rung động: Cách xử lý: Áp suất vào thấp – Tăng áp suất vào trong quy trình sản xuất. Lưới lọc ở đầu vào bị tắc – Ngừng máy và vệ sinh lưới lọc. Van ra bị đóng – Mở van ra. Áp suất ra cao – Giảm áp suất ra. Đường ống vào bị nứt – Khắc phục sự cố khẩn cấp hoặc ngừng máy

Lượng khí tuần hoàn thấp, mở rộng đường vòng khí hydro

1\ Động cơ nén ly tâm bị hiện tượng rối loạn hoạt động; nguyên nhân cơ bản là lượng khí vào giảm xuống mức thấp nhất mà động cơ nén có thể chấp nhận được. Cả về mặt lý thuyết lẫn thực tiễn, đều có thể chứng minh rằng các yếu tố sau đây đều có thể khiến điểm hoạt động của máy nén rơi vào vùng xung đột khí động học; chúng chính là nguyên nhân gây ra hiện tượng xung đột khí động học. a) Áp suất trong hệ thống đường ống tăng lên; điều này xảy ra do việc thoát khí không hiệu quả, dẫn đến tình trạng tắc nghẽn ở đầu ra và gây ra hiện tượng rung động ； b) Độ mở của van xuất hoặc van nhập không đủ, dẫn đến tình trạng cản trở dòng chảy, khiến lưu lượng giảm đi ； c) Tốc độ quay của máy nén ly tâm giảm đột ngột, khiến lưu lượng khí giảm theo; áp suất ở đầu ra cũng giảm mạnh. Điều này dễ gây ra hiện tượng rung động của máy nén ； d) Áp suất khí vào giảm, do bộ lọc ở lối vào bị tắc nghẽn hoặc áp suất âm khi hút khí quá cao; điều này đồng nghĩa với việc sức cản trong hệ thống đường ống tăng lên ； e) Khi nhiệt độ khí vào tăng lên, mật độ khí giảm xuống. Điều này khiến đường biên vận hành ổn định của máy nén dịch chuyển về phía dưới bên phải, từ đó làm thu hẹp vùng vận hành ổn định của máy nén ； f) Khối lượng phân tử của khí giảm một cách đáng kể ； g) Giá trị áp suất làm việc tại đầu ra của máy nén ly tâm được thiết lập ở rìa vùng xảy ra hiện tượng rung động ； h) Vấn đề nằm ở thiết kế của chính máy nén; góc cắt của tấm mở rộng quá lớn. Chức năng chính của tấm mở rộng áp suất là chuyển đổi tốc độ của khí ra khỏi cánh quạt thành năng lượng áp suất tĩnh cần thiết. Nếu tấm mở rộng áp suất thay đổi, nó sẽ khiến lưu lượng khí cần được xử lý trở nên quá lớn. Nếu lưu lượng khí không thể thay đổi tương ứng, điều đó chắc chắn sẽ gây ra hiện tượng rung động trong máy nén. 2\ Các biện pháp tránh và loại bỏ hiện tượng rung động ở máy nén ly tâm. Do máy nén ly tâm có tính chất rung động, các nhà sản xuất đã thiết kế ra hệ thống bảo vệ chống rung động. Hệ thống này có chức năng kích hoạt tự động để bảo vệ máy khi xảy ra hiện tượng rung động. Cách thiết lập cụ thể là so sánh giá trị áp suất đầu ra với giá trị áp suất của hệ thống. Trong khoảng thời gian rất ngắn, nếu sự thay đổi về áp suất vượt quá một giá trị nhất định, thì chức năng bảo vệ tự động chống hiện tượng giảm áp sẽ được kích hoạt. Lúc đó, van giải tỏa áp suất của máy điều hòa không khí (van kiểm soát dòng chảy ngược) và van điều chỉnh lưu lượng vào sẽ được mở cùng lúc, nhằm loại bỏ hiện tượng rung động của máy (như được minh họa trong Hình 5). Sau đó điều chỉnh các van vào và ra, đóng van giải nén và van điều chỉnh đầu vào, đồng thời tự động điều chỉnh để hệ thống trở lại mức áp suất bình thường.

Những yếu tố nào gây ra hiện tượng rung động ở máy nén ly tâm? Làm thế nào để khắc phục tình trạng rung chấn ở máy nén ly tâm? Đáp: Nguyên nhân gây ra hiện tượng rung chấn trong quá trình vận hành thực tế chủ yếu bao gồm những điểm sau: 1) Lưu lượng khí quá nhỏ, khiến nó rơi vào vùng xảy ra hiện tượng rung chấn. 2) Áp suất đầu ra của khí quá cao, dẫn đến việc chuyển sang vùng rung chấn. 3) Hoạt động không đúng cách gây ra hiện tượng rung chấn. 4) Các bộ phận cơ khí bị hư hỏng gây ra hiện tượng rung động. 5) Ngoài ra: Tốc độ quay giảm đột ngột, nhiệt độ và mật độ của chất được nén thay đổi mạnh, áp suất khí nạp thấp cũng có thể gây ra hiện tượng rung động. Khi hiện tượng rung động xảy ra, cần ngay lập tức tăng lưu lượng khí (bằng cách mở van xả ở đầu ra hoặc van đường vòng giữa đầu vào và đầu ra – van chống rung động) để giảm áp suất ở đầu ra, nhờ đó có thể loại bỏ mối nguy hiểm. Sau đó, cần tìm ra nguyên nhân gây ra hiện tượng rung động và khắc phục nó. Đồng thời, cần kiểm tra xem máy móc có bị hư hại hay không, rồi mới có thể tiếp tục hoạt động bình thường. Nếu hệ thống cần duy trì áp suất ổn định, thì sau khi mở van chống rung động để khí chảy ngược trở lại, cần tăng tốc độ quay của máy lên mức phù hợp, nhằm nâng áp suất ở đầu ra về mức ban đầu.

Vấn đề về quy trình vận hành: 1. Áp suất đầu vào quá thấp, do sự biến động lớn trong điều kiện hoạt động của hệ thống, đặc biệt là áp suất. Điểm xảy ra hiện tượng rung chấn bị ảnh hưởng trực tiếp bởi chênh lệch áp suất trong ống đo lưu lượng đầu vào; khi áp suất đầu vào giảm đột ngột, hệ thống máy nén vẫn chưa bước vào trạng thái rung chấn, nhưng chênh lệch áp suất lớn đã khiến điểm xảy ra hiện tượng rung chấn vượt qua ngưỡng bảo vệ, từ đó gây ra hiện tượng rung chấn. Nguyên nhân bao gồm máy nén trong hệ thống cũ ngừng hoạt động, van tự điều chỉnh bị hỏng và tự đóng lại, sự cản trở của chất lỏng trong bộ phận tách, bộ lọc được làm từ vật liệu đệm bị sụp đổ, van an toàn hoạt động bất thường, hoặc các ống dẫn trong thiết bị bị vỡ, v.v. 2. Áp suất trong hệ thống sau máy nén quá cao do tình trạng tích tụ áp suất hoặc chênh lệch áp suất; các van xả khí trong hệ thống tổng hợp bị hỏng, sự cản trở dòng chảy của chất lỏng trong bộ phận tách methanol, và tình trạng đóng băng trong tháp làm mát methanol.
3. Tốc độ điều chỉnh các van điều khiển trong toàn bộ hệ thống quá nhanh, đặc biệt là các van ngắt dòng khí; những van này ảnh hưởng rõ rệt đến lượng khí và áp suất.
4. Việc tăng giảm tải quá nhanh.
Vấn đề liên quan đến hệ thống điều khiển: 1. Khoảng cách giữa đường bảo vệ chống hiện tượng rung động và đường biểu diễn tình trạng rung động quá gần; đối với các máy nén ly tâm có xu hướng dao động về áp suất, khoảng cách này nên được điều chỉnh cho phù hợp hơn. 2. Đoạn ống thẳng của máy đo lưu lượng không đáp ứng tiêu chuẩn; đặc biệt là các bộ phận lọc ở đầu vào và các van nối ba đường. Ngay cả những biến động áp suất nhỏ trong hệ thống cũng có thể khiến con số lưu lượng được hiển thị trở nên không chính xác.

3. Độ chính xác của các điện trở nhiệt và bộ chuyển đổi áp suất kém, hoặc chúng bị hỏng.

4. Van điều chỉnh dòng khí ở đầu vào bị hỏng.

5. Các thông số PID được thiết lập cho các van tự điều chỉnh không hợp lý, dẫn đến việc các thông số này thay đổi quá nhanh, quá chậm, hoặc quá mạnh. Ví dụ: van điều chỉnh lượng carbon được bổ sung.

**Vấn đề liên quan đến van:**
1. Van chống rung do khí: Nguồn khí không ổn định, bị tắc nghẽn hoặc rò rỉ, khiến van tự động mở ra.

2. Van điện từ hai vị trí năm đường của van chống rung bị hỏng, hoặc hệ thống điều khiển điện bị lỗi.

3. Bản thân van chống rung bị hỏng.

**Vấn đề liên quan đến thiết bị:**
Thiết kế kênh dẫn chất lỏng của máy quá hẹp, các đoạn uốn dùng để mở rộng dòng chất lỏng cũng được thiết kế không hợp lý

Nhiệt độ khí nạp quá thấp, khối lượng phân tử trung bình của khí nạp quá lớn

Lượng khí hydro đầu vào giảm, áp suất đầu vào cũng giảm. Mở rộng van chống sụt áp.

Các yếu tố: 1. Tỷ lệ H/C không cân bằng 2. Lỗi ở van chống sụt áp 3. Áp suất tại đầu ra quá cao. Cách khắc phục: 1. Giảm tốc độ quay 2. Mở rộng van chống sụt áp

Lưu lượng vào thấp, áp suất ra cao – đều là dấu hiệu của hiện tượng rung chấn