1 前 言
我廠原來使用的3台活塞式空壓機型號為3L—10／8，排氣量為10m3／min，壓力為0．8 MPa，是20世紀70年代末的產品。空壓機各部磨損嚴重，運行雜訊大，檢修頻繁，並且備品配件採購困難。空壓機採用水冷卻方式，供水側由於技術供水壓力太高，國產減壓閥質量不可靠，造成減壓困難；由於原設計不合理，造成排水不暢，空壓機冷卻水經常跑水，使空壓機室積水，空氣潮濕。雖然經過幾次改進，投資不少，但仍無法從根本上解決問題。在電氣方面，每台電機由1台頻敏箱減壓啟動，3台機由兩塊控制盤集中控制，也因接觸器、電磁閥、示流信號器等質量問題，以及控制迴路設計不合理等諸多因素，日常運行故障率極高，也經過多次改進，仍不能自動運行，更談不上實現計算機監控問題。鑒於以上原因，決定對空壓機進行更新改造。
2 空壓機更新改造選型設計
2．1 空壓機容量的選擇
原設計的低壓風系統用於1～4號機組制動和調相壓水，1號機調相補氣管已被拆除，2～4號機調相壓水用氣另有供氣系統供給，現在低壓風系統只用於1～7號機組制動和2～4號機組部分隔離刀閘、開關用氣，低壓風用氣量大大減少。因此，將原來的3台排氣量為10m3／min水冷卻的空壓機，更新為2台排氣量為5．8m3／min風冷卻的空壓機。
2．2 空壓機型號的選擇
針對活塞式空壓機的缺點，通過大量的調研工作，最後選擇北京復盛機械有限公司生產的SA—350AⅡ（5．8／0．8）型雙螺桿空壓機。電動機功率為37k W，轉速為1 470r／min，額定電壓為380V，採用Y—△啟動方式。空壓機為箱體式，安裝時不需要製做基礎，安裝簡單，單級，風冷，體積小，佔地面積小；採用SKF軸承，振動小，噪音低，含油率低。空壓機由微電腦控制，具有自我診斷及保護功能。
2．3 氣系統的構成
為了實現2台空壓機的計算機監控，對原氣系統進行了改造，改造后的氣系統結構如圖1所示。在每台空壓機的出口，安裝1個氣水分離器，分離壓縮空氣中的油和水分。在氣水分離器的底部安裝1個電磁閥，定時排出冷凝水。
在供氣母管上安裝1個壓力變送器，代替原來的4塊電接點壓力表。它將壓力信號轉換成4～20mA的電流信號送入計算機監控系統，用於空壓機的啟動、停機、報警和實時顯示貯氣罐的壓力。
2．4 控制系統結構
SA—350AⅡ型空壓機原設計是單台機自動運行的，即在空壓機控制面板上按啟動按鈕，空壓機啟動運行。當壓力達到額定值0．8MPa時，空壓機不停機轉為空載運行。當用戶用氣量增大使外部壓力降低到規定值0．7MPa時，空壓機便帶負荷運行，向用戶供氣。需要停機時，按控制面板上的停機按鈕。這種運行方式與水電廠的運行方式不相宜，為此進行了改造。要實現2台空壓機的自動輪換、間歇運行，必須增加1塊控制盤。為了減少投資，利用1號機組控制單元PLC的備用接點來實現與監控系統的連接，控制系統的結構如圖2所示。
2．5 控制方式及控制迴路的設計
在每台空壓機的控制面板上，配置一個現地／遠方方式選擇開關進行空壓機工作方式的選擇，每台空壓機有3種操作方式：
———空壓機控制面板上的方式開關在「遠方」位置時，機組現地控制單元LCU1的PLC根據貯氣罐的壓力信號，自動進行空壓機的啟動／停止操作。
———空壓機控制面板上的方式開關在「遠方」位置時，在中控室上位機上可手動進行空壓機的啟動／停止操作。
———空壓機控制面板上的方式開關在「現地」位置時，空壓機不受監控系統PLC的控制，只能在每台空壓機的控制面板上進行空壓機的啟動／停止操作。上位機只能顯示每台空壓機的工作狀態，但不能操作，空壓機的壓力受每台空壓機自身的壓力開關的控制，不受貯氣罐壓力信號器的控制。
2．6 控制流程的設計
2台空壓機的自動運行是由計算機監控系統來完成的，監控系統的控制流程具有如下功能：
———根據貯氣罐的壓力信號，當壓力低於0．7MPa時，工作空壓機投入運行；如果工作空壓機無法啟動時，立即啟動備用空壓機併發出報警信號。
———根據貯氣罐的壓力信號，當壓力低於0．5MPa時，啟動備用空壓機，同時發出備用空壓機啟動報警信號。
———根據貯氣罐的壓力信號，當壓力大於0．8MPa時，停止工作空壓機和備用空壓機。
———根據貯氣罐的壓力信號，當壓力低於0．45MPa或大於0．85MPa時，發出貯氣罐壓力異常信號。
———2台空壓機輪換啟動，使2台空壓機均衡運行。
———對空壓機啟／停次數、運行時間等空壓機運行情況進行統計
