當定位器收到4-20mA的開閥信號，即體積放大器的輸入信號減小時，放大器的膜片開始移動打開排氣端口，使放大器出口的壓力降低直到輸入信號和出口的壓差返回到放大器的死區極限值之內。當旁通閥(針型閥)兩端的壓差達到排氣增壓裝置的開閥設定值：0.5psid時，排氣增壓裝置開始排氣泄壓，旁通閥兩端壓差越大，排氣增壓裝置打開的就越大，直到壓差返回到0.5psid以內。

　　摘 要：用于西氣東輸二線(西段)壓縮機防喘振控制的防喘閥為Mokveld軸流式控制閥，其氣動執行機構配合壓縮機的防喘控制設計來實現壓縮機的防喘振功能，但現有的防喘閥執行機構不能滿足壓縮機所有的防喘振設計，需對該氣動執行機構進行優化改造。

　　關鍵詞：科學學研究論文,防喘閥,執行機構,改造

　　1 現狀

　　1.1 現有防喘閥執行機構

　　圖1所示為現有防喘閥及其執行機構的控制原理圖，具體控制原理如下。

　　注：1-閥門 2-液壓缸 3-氣動執行器 4-液壓元件 7、8-過濾器/調壓器 9-定位器 10-體積放大器 11-排氣增壓閥13-單向閥 14-針型閥15-位置變送器

　　圖1 防喘閥控制原理圖

　　經過排氣增壓閥的排氣后，氣缸內壓力迅速降低，在彈簧的作用下使執行元件向上移動，通過45度齒條帶動閥門向開啟方向運動，從而增大閥門開度使壓縮機出口的氣體沿防喘工藝管線流回到壓縮機入口，以實現防喘功能。

　　1.2 現有防喘功能設計

　　防喘控制系統的防喘控制可以分為兩大類，一是通過防喘控制回路來實現，由參數A20AS_PARAM和設定值A20AS_MAR經過PI控制來實現(如圖2所示)，具體操作如下。

　　圖2 喘振控制回路

　　輸氣站場壓縮機防喘系統投入工作時，壓縮機入口管線上安裝的流量變送器向“防喘控制器”發出連續信號，控制器從壓縮機進口和出口管線上的壓力變送器接收信號，還會從裝在壓縮機出口管線上的溫度變送器接收信號。當從流量變送器或進、出口壓力變送器接到的信號超出設定值，這表示可能會引起喘振現象發生，防喘系統經過邏輯計算輸出4-20mA信號來控制防喘閥執行開閥動作，直到恢復正常。

　　二是當工作點超過防護線(SPR)，安全防護將被激活，如果安全防護模式激活狀態時間超過設定參數K20AS_SPRZ(通常為10s)，快開電磁命令和L20AS_O_ALM的報警信號將會生成，然后電磁閥將通過L5AS_RS_CPB的按鈕失電關閉，防喘閥迅速全開。

　　綜上，可以看出，現有的防喘閥執行機構并不能滿足防喘控制設計的所有功能，為保障壓縮機安全可靠運行，防喘振功能的正常實現，必須對現有的防喘閥執行機構進行改造。

　　2 防喘閥執行機構改造

　　2.1 改造后的防喘閥執行機構

　　圖3所示為改造后防喘閥及其執行機構的控制原理圖，在原有執行元件的基礎上，在定位器與放大器之間加裝得電常開電磁閥，以實現第二類的防喘控制，控制原理如下：

　　圖3 改造后的防喘閥控制原理圖

　　所加裝的電磁閥為得電常開電磁閥，在得電狀態下可將其看作直通管段，所以，第一類防喘控制與改造前保持一致。

　　當壓縮機工作點超過防護線(SPR)時，即觸發第二類防喘控制時，防喘閥電磁閥失電(上圖所示狀態)，放大器的出口通過電磁閥的泄壓口迅速泄壓，旁通閥兩端立即建立很高的壓差，使排氣增壓閥以很大的開度迅速打開排氣，在彈簧的作用下閥門快速全開，從而實現防喘閥的快開功能。

　　2.2 改造效果

　　不同的防喘閥在同樣信號(同樣壓力)下的開關速度是不同的，因為閥籠與閥套之間的運行阻力是不盡相同的，但是同一臺防喘閥在定位器信號下的全開速度肯定是比電磁閥失電的條件下慢，這在改造后的測試中可以看出。結合防喘閥的控制原理圖，也可以得出以上結論：

　　如圖1所示，防喘閥開閥速度的快慢取決于排氣增壓閥排氣的快慢，即旁通閥兩端壓差的大小來決定的，在改造前，旁通閥兩端的壓差的建立是通過放大器的泄壓建立的，而放大器的泄壓也是通過自身膜片上建立差壓來實現的。而改造的執行機構泄壓是由電磁閥的泄壓口直接泄壓，而且是一次性泄壓完畢，使防喘閥迅速全開。綜上，這也是為何當壓縮機工作點超過防護線(SPR)時，沒有選擇通過PI控制來使防喘閥全開的原因。

　　參考文獻

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