液氧泵的運行原理及常見故障處理

靳紅波

摘 要：液氧泵作為一種特殊的低溫泵有其特殊的運行特點，拖動液氧泵的電機除了普通電機的維護保養外，還有一些特殊之處。本文通過對液氧的形成過程以及液氧泵的運行原理進行分析，并對液氧泵變頻器的維護與故障處理進行重點說明，有效提升液氧泵工作效率，降低能耗，延長其使用壽命。

關鍵詞：空分車間 深冷法制氧 液氧泵 空氣分離

中圖分類號：TB654文獻標識碼：A文章編號：1003-9082（2019）05-0-01

一、深冷法制氧技術的概述

空氣分離技術作為現代化工生產中的一項重要技術現今已經發展得非常成熟，伊泰煤制油公司的空分車間采用深冷法制氧，設計制氧量為52000Nm3/h，液氧經汽化后供給工藝后段的氣化爐使用，同時分離出來的液氮供后段工藝使用。下面簡單介紹一下空分生產工藝：環境中的空氣經過濾后進入汽輪機拖動的壓縮機被壓縮，再進一步進入增壓機繼續壓縮，之后被壓縮的高壓空氣進入膨脹機膨脹做功后被液化，液化后的空氣在冷箱內因為液氧和液氮不同的沸點而分離，液氧的沸點為-197℃，液氮的沸點為-182℃。

空分車間的主要生產設備汽輪機組為德國MAN公司的產品，它采用一拖二的方式，同軸拖動壓縮機和增壓機，推動汽輪機做功的高壓蒸汽來自鍋爐，汽輪機的最高轉速可達4818rpm，正常生產情況下，汽輪機的轉速控制在4600rpm左右。汽輪機組的輔機中很多是電氣設備，包括汽輪機盤車電機、空壓機盤車電機、事故油泵、潤滑油泵、控制油泵、油煙機等。在汽輪機組啟動前或停車后這些輔機都需要運行，以保證整個汽輪機組的正常安全地啟動或停車。盤車電機主要用于汽輪機轉子的低速旋轉，保證轉子轉軸的平穩過渡（避免發生轉軸因高速旋轉停車或高速啟動后發生形變）。各個油泵主要保證機組在運行中潤滑油的油壓。潤滑油油溫一般保持在42±5℃，經過運行中的高溫潤滑油會出現碳化現象有油煙產生，油煙機主要用于從油系統中將運行中產生的油煙排出，避免污染潤滑油。

二、液氧泵的工作原理與運行特點

液氧泵作為空分車間的重要設備，也是我們電氣工作人員應該非常了解的。空分車間的兩臺液氧泵電機為300kw的2極電機，額定電流555A，是由瑞典EN公司制造的，控制方式為變頻控制，變頻器選用美國AB公司的Power Flex 70S型大功率變頻器。我公司正常生產時兩臺液氧泵處于滿負荷狀態，電機轉速在3500rpm左右。

液氧泵作為一種特殊的低溫泵有其特殊的運行特點，拖動液氧泵的電機除了普通電機的維護保養外，還有一些特殊之處，下面作一些相關的介紹。

液氧泵電機的軸承使用專用的克虜伯——埃索低溫潤滑脂，可以使電機在低溫狀態下保持良好的潤滑狀態。按照電機說明書液氧泵電機的潤滑周期如下：

該電機使用專門獨立的冷卻風扇，保證電機在低速運行下冷卻效果良好。另外液氧泵電機還安裝有專門的電機加熱器，在低溫運行時可以提高電機的溫度，保護電機安全運行。

三、液氧泵常見電氣故障與處理

第一，液氧泵現場安裝有操作柱，操作柱上有急停按鈕，如果該急停按鈕被按下，則空分變電所的對應電源抽屜斷路器則會處于跳閘狀態，必須將急停按鈕復位斷路器才能夠合閘。

第二，如果有消防報警發生，則液氧泵的電源抽屜斷路器也會發生跳閘，必須復位后才能夠合閘。

第三，該電機采用變頻控制，下面我們重點對變頻器的運行與維護作一些介紹。

1.變頻器的維護

安裝變頻器后，要認真閱讀說明書，一般產品出廠時會設定各種參數，稱為出廠值。依據這些參數值，用戶能以面板操作方式維持正常運行，但以面板操作有時不能滿足大多數傳動系統的要求。因此在變頻器使用前要仔細檢查相關參數，具體有以下幾個方面：

1.1參數設置

確認電機參數，在變頻器參數中設定電機的功率、電流、電壓、轉速、最大頻率等，這些參數可以從電機銘牌中直接得到。

1.2設定變頻器的控制方式

即速度控制、轉矩控制、PID控制或其他方式。確定控制方式后，一般需要根據控制精度，進行靜態或動態試運。

1.3設定變頻器的啟動方式

一般變頻器在出廠時設定從面板啟動，用戶可以根據實際情況選擇外部端子啟動、通信啟動等方式。

1.4給定信號方式的選擇

一般變頻器的頻率給定也可以有面板給定、外部給定、通信給定等方式。正確設置參數，基本可以維持正常工作，在實際工作中如果獲得更好的控制效果。也應該適當調整相關參數。

2.變頻器的故障處理

2.1參數設置類故障的處理

如果出現參數設置導致變頻器無法運行，要按照說明書修復參數即可。但如果估值仍存在，則要將所有參數恢復出廠值，在重新設置參數，若仍不能排除故障可以聯系代理商進行處理。

2.2過電流

過電流故障可分為加速、減速過電流，可能是由于變頻器的加減速時間太快，負載發生突變，負荷分配不均等原因所致，一般可通過延長加減速度時間，減少負荷的突變來解決。恒速時過電流，可能是輸出短路等原因引起，這時對線路和電機進行檢查。如果斷開負載變頻器還是顯示過電流故障，說明變頻器逆變電路已壞，需要更換變頻器。

2.3過載故障

過載故障包括變頻器過載和電機過載，可能是加速太快，電網電壓降低，負載過重等原因引起的，一般可通過延長加速時間，延長制動時間，檢查電網電壓來排除。負載過重，說明所選的電機和變頻器不匹配;也可能是由于機械潤滑不好引起，需要更換配件或及時檢修。

2.4過電壓

發電型過電壓，電機的實際轉速比同步轉速還高，電機處于發電狀態，檢查負載是否慣性太大，可給負載增加制動元件進行解決。過電壓報警出現在停機時候，原因是減速過快，應延長減速時間。

2.5欠電壓

欠電壓也是經常碰到的問題。可能是主回路電壓低（220V系列低于200V，380V系列低于340V），也可能是整流橋某一路損壞或可控硅三路中有工作不正常的，都可能導致欠壓故障的出現。此外，主回路接觸器損壞，導致直流母線電壓損耗，在充電電阻上面有可能導致欠壓。還有就是電壓檢測電路發生故障而引起。