空壓機(jī)的控制系統(tǒng)問題分析

何 勇

(泰州口岸船舶有限公司，江蘇泰州 225321)

空壓機(jī)的控制系統(tǒng)問題分析

何 勇

(泰州口岸船舶有限公司，江蘇泰州 225321)

基于船東對主空壓機(jī)控制的要求越來越高，以57 000 DWT散貨船上主空壓機(jī)的控制設(shè)計為例，分析了在設(shè)計主空壓機(jī)控制過程中發(fā)現(xiàn)的2臺空壓機(jī)的順序控制問題以及在遙控中的不對應(yīng)問題，并提出解決方案。

空壓機(jī);均衡運(yùn)行;配置;順序控制;遙控;一對一控制

0 引言

空壓機(jī)是動力船舶上的重要設(shè)備，為船上的主機(jī)、輔機(jī)、氣笛等提供氣源。一般船舶配置2臺或2臺以上的主空壓機(jī)，如無特殊要求，空壓機(jī)的控制較為簡單，可通常采用每臺空壓機(jī)單獨(dú)控制。但隨著船舶自動化程度越來越高和船東對設(shè)備運(yùn)營和維護(hù)的要求越來越高，大部分船東均會要求主空壓機(jī)之間均衡運(yùn)行，甚至有的船東要求在集控室增加主空壓機(jī)的遙控功能，因此在設(shè)計時必須考慮2臺空壓機(jī)的順序?qū)?yīng)問題。現(xiàn)以57 000 DWT散貨船為例，詳細(xì)說明主空壓機(jī)的配置情況和順序控制問題以及2臺空壓機(jī)在遙控中不對應(yīng)問題和解決方法。

1 主空壓機(jī)的配置簡介

該船配置了2臺約200 m3/h(3 MPa)的主空壓機(jī)，2臺空壓機(jī)各配置1只起動控制箱。1號空壓機(jī)通過壓力開關(guān)自動控制，壓力低于2.4 MPa時自動啟動，達(dá)到3 MPa時自動停止;2號空壓機(jī)通過壓力開關(guān)自動控制，壓力低于2.2 MPa時自動啟動，達(dá)到3 MPa時自動停止。

2 空壓機(jī)的順序控制

正常情況下，當(dāng)空氣瓶注滿空氣后，隨著壓力的下降，當(dāng)壓力低于2.4 MPa時，1號壓力開關(guān)將動作自動啟動1號空壓機(jī)，而隨著1號空壓機(jī)的工作，空氣瓶中的壓力也隨之上升，最終達(dá)到3 MPa。可以看出，在這種情況下，1號空壓機(jī)將處于工作或待工作狀態(tài)，而2號空壓機(jī)將長期處于備用狀態(tài)。只有當(dāng)1號空壓機(jī)出現(xiàn)故障時，空氣瓶中的壓力持續(xù)下降，壓力低于2.2 MPa時，2號壓力開關(guān)才動作自動啟動2號空壓機(jī)。從設(shè)備的使用和維護(hù)角度來說，這種情況顯然不是合理的。

為了解決上述2臺主空壓機(jī)之間的均衡運(yùn)行問題，可在1號壓力開關(guān)(低于2.4 MPa時動作)和2號壓力開關(guān)(低于2.2 MPa時動作)之間增加1只選擇開關(guān)箱即能輕松改變上述2臺空壓機(jī)的均衡運(yùn)行問題，示意圖如圖1所示。圖1中:X1～X8為接線端子號碼;C1～C16為轉(zhuǎn)換開關(guān)觸點(diǎn)號碼;1為選擇開關(guān)位位置1;2為選擇開關(guān)位位置2;P1、P2分別為1號、2號壓力開關(guān)。

工作原理如下:

當(dāng)選擇開關(guān)位于位置1時，1號壓力開關(guān)控制1號空壓機(jī)，2號壓力開關(guān)控制2號空壓機(jī);當(dāng)選擇開關(guān)位于位置2時，1號壓力開關(guān)控制2號空壓機(jī)，2號壓力開關(guān)控制1號空壓機(jī)。可以看出，當(dāng)選擇開關(guān)位于位置2時，隨著壓力下降到2.4 MPa時，1號壓力開關(guān)動作，而此時2號空壓機(jī)將啟動運(yùn)行，從而改變了一直讓1號空壓機(jī)啟動運(yùn)行的情況。因此，船員可以在讓1臺空壓機(jī)運(yùn)行一段時間后通過操作選擇開關(guān)再讓另1臺空壓機(jī)運(yùn)行一段時間。通過操作選擇開關(guān)讓2臺主空壓機(jī)交替運(yùn)行，從而達(dá)到平衡2臺空壓機(jī)的運(yùn)行時間，讓每臺空壓機(jī)的運(yùn)行和維護(hù)達(dá)到最優(yōu)化。

3 空壓機(jī)的遙控

2臺主空壓機(jī)的集控室遙控問題，在設(shè)計之初，參照廠家資料，提出了圖2所示的設(shè)計方案。圖2中，CB1、CB2為1號、2號空壓機(jī)控制箱;MACXX為電纜編號;3芯×1.5 mm2為電纜規(guī)格。

圖2的空壓機(jī)遙控方案在后期實(shí)船上的調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn)當(dāng)選擇開關(guān)位于位置1時，沒有任何問題;當(dāng)選擇開關(guān)位于位置2時，如在集控臺上遙控起動1號空壓機(jī)時，發(fā)現(xiàn)實(shí)際起動的是2號空壓機(jī);同樣，如在集控臺上遙控起動2號空壓機(jī)時，實(shí)際起動的是1號空壓機(jī)。也就是說，當(dāng)選擇開關(guān)位于位置2時，就出現(xiàn)了在集控臺上空壓機(jī)的遙控序號與實(shí)際運(yùn)行的空壓機(jī)序號不一致的情況。通過仔細(xì)分析圖2的工作原理，發(fā)現(xiàn)這種設(shè)計確實(shí)存在實(shí)船調(diào)試中出現(xiàn)的問題，很容易給船員帶來誤導(dǎo)、麻煩甚至是安全隱患。

圖3的設(shè)計思路為:直接在集控臺上實(shí)行對2臺空壓機(jī)的一對一控制，即不管選擇開關(guān)位于位置1還是位置2，如在集控臺上進(jìn)行2臺空壓機(jī)的遙控，將始終保持1號遙控對應(yīng)于1號空壓機(jī)，2號遙控對應(yīng)于2號空壓機(jī)，避免了船員將來操作的混亂和安全隱患。實(shí)船試驗(yàn)結(jié)果證明，圖3的設(shè)計完全達(dá)到了預(yù)期效果。

4 結(jié)語

經(jīng)調(diào)試，57 000 DWT散貨船上的空壓機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計滿足了船東的要求。

空壓機(jī)的控制并不復(fù)雜，但在設(shè)計主空壓機(jī)的控制時應(yīng)根據(jù)實(shí)際使用情況，同時也要對設(shè)計進(jìn)行認(rèn)真分析，避免出現(xiàn)潛在的問題或隱患。

U664.5

B

2011-06-20

何勇(1974-)，男，工程師，主要從事船舶電氣設(shè)計工作。