空壓機的控制系統問題分析

何 勇

(泰州口岸船舶有限公司，江蘇泰州 225321)

空壓機的控制系統問題分析

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控制的要求越來越高，以57 000 DWT散貨船上主空壓機的控制設計為例，分析了在設計主空壓機控制過程中發現的2臺空壓機的順序控制問題以及在遙控中的不對應問題，并提出解決方案。

空壓機;均衡運行;配置;順序控制;遙控;一對一控制

0 引言

空壓機是動力船舶上的重要設備，為船上的主機、輔機、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，如無特殊要求，空壓機的控制較為簡單，可通常采用每臺空壓機單獨控制。但隨著船舶自動化程度越來越高和船東對設備運營和維護的要求越來越高，大部分船東均會要求主空壓機之間均衡運行，甚至有的船東要求在集控室增加主空壓機的遙控功能，因此在設計時必須考慮2臺空壓機的順序對應問題。現以57 000 DWT散貨船為例，詳細說明主空壓機的配置情況和順序控制問題以及2臺空壓機在遙控中不對應問題和解決方法。

1 主空壓機的配置簡介

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

2 空壓機的順序控制

正常情況下，當空氣瓶注滿空氣后，隨著壓力的下降，當壓力低于2.4 MPa時，1號壓力開關將動作自動啟動1號空壓機，而隨著1號空壓機的工作，空氣瓶中的壓力也隨之上升，最終達到3 MPa。可以看出，在這種情況下，1號空壓機將處于工作或待工作狀態，而2號空壓機將長期處于備用狀態。只有當1號空壓機出現故障時，空氣瓶中的壓力持續下降，壓力低于2.2 MPa時，2號壓力開關才動作自動啟動2號空壓機。從設備的使用和維護角度來說，這種情況顯然不是合理的。

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

工作原理如下:

當選擇開關位于位置1時，1號壓力開關控制1號空壓機，2號壓力開關控制2號空壓機;當選擇開關位于位置2時，1號壓力開關控制2號空壓機，2號壓力開關控制1號空壓機。可以看出，當選擇開關位于位置2時，隨著壓力下降到2.4 MPa時，1號壓力開關動作，而此時2號空壓機將啟動運行，從而改變了一直讓1號空壓機啟動運行的情況。因此，船員可以在讓1臺空壓機運行一段時間后通過操作選擇開關再讓另1臺空壓機運行一段時間。通過操作選擇開關讓2臺主空壓機交替運行，從而達到平衡2臺空壓機的運行時間，讓每臺空壓機的運行和維護達到最優化。

3 空壓機的遙控

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

圖2的空壓機遙控方案在后期實船上的調試過程中，發現當選擇開關位于位置1時，沒有任何問題;當選擇開關位于位置2時，如在集控臺上遙控起動1號空壓機時，發現實際起動的是2號空壓機;同樣，如在集控臺上遙控起動2號空壓機時，實際起動的是1號空壓機。也就是說，當選擇開關位于位置2時，就出現了在集控臺上空壓機的遙控序號與實際運行的空壓機序號不一致的情況。通過仔細分析圖2的工作原理，發現這種設計確實存在實船調試中出現的問題，很容易給船員帶來誤導、麻煩甚至是安全隱患。

圖3的設計思路為:直接在集控臺上實行對2臺空壓機的一對一控制，即不管選擇開關位于位置1還是位置2，如在集控臺上進行2臺空壓機的遙控，將始終保持1號遙控對應于1號空壓機，2號遙控對應于2號空壓機，避免了船員將來操作的混亂和安全隱患。實船試驗結果證明，圖3的設計完全達到了預期效果。

4 結語

經調試，57 000 DWT散貨船上的空壓機的控制系統設計滿足了船東的要求。

空壓機的控制并不復雜，但在設計主空壓機的控制時應根據實際使用情況，同時也要對設計進行認真分析，避免出現潛在的問題或隱患。

U664.5

B

2011-06-20

何勇(1974-)，男，工程師，主要從事船舶電氣設計工作。