冷凝式氢气干燥qlg-vt型

一.产品简介:

QLG-Ⅴ型冷凝式氢气干燥器是氢冷发电机组的专用设备,主要用于降低氢冷式发电机内的氢气湿度, 能够将氢气的湿度控制在部颁标准之内,从而避免发电机因氢气湿度过高引起的应力腐蚀问题和绝缘不良问题,保障发电机不因氢气湿度大而影响安全运行。

QLG-Ⅴ型冷凝式氢气干燥器是我厂研制的第五代冷凝式氢气干燥器,该产品是在以前几种类型的冷凝式氢气干燥器的基础上承优克弊、全面改进、力求完美,精心设计而成,是一款比较成熟的产品。该产品设计周密、技术先进、工艺合理、外观美观,能够在电厂内环境温度较高、振动较大的环境下良好的工作,故障率很低,无需特别维护,除湿效果极佳,具有很高的推广使用价值。

该产品优秀特征如下:

1. 除湿结构合理,除湿效果优异

该设备回热器采用高效逆流壳管式换热结构,其换热效率在额定的氢气流量下大于85%,干燥器进、出氢气的最大温差不大于15℃,消除了干燥器氢气出口管路外部的结露和腐蚀问题,并且使氢气带走的冷量减小,显著节能;冷却器除湿结霜面积达10m2以上,内部加装了可提高换热效率的导流结构,能充分利用全部的除湿结霜面积,具有优异的除湿效果;蒸发器内部设计了热胀冷缩运动间隙,经久耐用,不会内漏。该设备在除湿运行阶段每小时可干燥140Nm3的氢气,制冷除湿温度最低可达-40℃,出口氢气在工作压力下的露点在-5℃—-30℃范围内任意可调。(可通过调节制冷除湿控制温度来调节出口氢气的露点。)因此可将发电机内的氢气湿度控制在一个比较理想的数值上。

2. 不易出故障,维护工作量很小,维修简单方便

该设备采用高性能原器件及现代高端环保制冷技术,并采用防振动、防泄漏装配工艺,使整个制冷系统耐振动、不泄漏、无冰堵、无脏堵等故障,无须进行特别维护,运行稳定可靠。平均无故障运行时间突破20000小时。

设备在设计过程中充分考虑了可能发生故障的各种情况,并设计了便于检修的装配结构和简便的维修方式。设备出现一般故障时,不懂制冷技术的人按照人机界面的提示,参照说明书,就可轻而易举的完成检修工作。

3. 电气控制功能完备、使用操作简单方便

可编程控制器为核心的自动控制系统,控制程序集多年运行经验和细节控制的改进,功能完备、可靠性高,并趋向于智能化。使用操作仅仅是合上或断开“电源开关”,按下“启动”或“停止”按扭即可。无论如何操作和频繁断电,设备都能自动做出最优化的运行方案,最大限度的提高除湿效率,没有误操作的可能,并且能对所有的运行情况和故障情况进行准确的控制和判断,各种运行情况由人机界面全汉字显示,便于使用操作及维修维护。

4. 先进的运行方式,高效节能

本设备冷却器除湿结霜面积较大,因而能长时间除湿结霜而不冰堵。冷却器蓄冷量较大,除湿系统保温性能优良,回热器换热效率较高,比较节能,因此可以采用间歇制冷持续除湿的先进工作模式。压缩机间歇制冷工作(高温开,低温停),使冷却器内的温度维持在除湿温度范围内(如-18℃—-30℃)持续除湿,这样,压缩机有充足的体息时间,可持续除湿至冷却器结满霜,然后再进行加热化霜运行,即延长了压缩机的使用寿命,又延长了连续除湿运行时间(连续除湿运行时间最长可达8小时,化霜只须25分钟),除湿效率显著提高。除湿运行时间、制冷停止温度、制冷启动温度和化霜停止温度等参数均可任意设置,以满足不同环境、不同发电机组的不同除湿需要。

5. 体积小巧,外观精致美观

设备外壳采用数控机床生产的GGD型材组装,内部采用全可拆卸装配结构,部件全部标准化,外观及装配工艺良好,内外静电喷涂,整机精致美观。设备占地面积仅1m2,高1.7m,体积小巧合理,运输、安装都十分方便。

6. 符合环保、节能和安全要求

设备采用欧美通用的环保低温制冷剂(如R134A或R404A),符合环保要求。设备能量损失很小,效率较高,符合节能要求。电气控制配电箱采用防爆设计,并采用无触点电子原件,微电流控制技术,符合防爆要求。保障在电厂开放式氢气环境下的安全运行。

二.型号说明

QLG-ⅤF(S)   F表示风冷式,S表示水冷式

设计序号(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)

干燥装置(gān开头字母大写)

冷凝式(lěng开头字母大写)

氢气(qīng开头字母大写)

QLG-ⅤF(S)表示用于干燥氢气的冷凝式干燥器第五代产品,其制冷系统的冷凝方式为风冷(水冷)。

三、技术参数

                    型  号

         参   数

名   称

QLG-ⅤS

QLG-ⅤF

制冷系统冷凝方式

水冷

风冷

冷却水流量

1.5—3t/h

——

冷却水进水温度

<35℃

——

冷却水进水压力

<0.4Mpa

——

制冷剂型号和注入量

R22  7.5Kg

R22  7.5Kg

标准制冷量

≥3700Kcal/h

≥3250Kcal/h

压缩机润滑油代号及注入量

3GS    2.0L

氢气流量

≤140Nm3/h

工作压力

≤0.8Mpa

氢气进、出口额定压差

≤450毫米高水柱

进口氢气温度

<50℃

进、出口氢气温差

15

出口氢气露点

工作压力下 -5℃~-25℃ 可调

电  源

3 ~ 50HZ 380V

输入功率

3.2KW

3.5KW

自动运行方式

全自动运行,除湿运行时间最长6小时可任意设置,化霜间歇时间20-30分钟自动进行)

工 作

环 境

相对湿度

≤95%

温度

0—60℃

0—45℃

外形尺寸(长×宽×高)

1.25m×0.80m×1.7m

重量

700Kg

适用发电机容量

300-1000MW

四.结构

设备结构可分成氢气除湿系统、制冷系统、电器控制系统三大部分。

制冷系统由压缩机、冷凝器、贮液器(水冷型设备无贮液器)、干燥过滤器、电磁阀、视液镜、热力膨胀阀、蒸发器、气液分离器等组成。

氢气除湿系统由冷却器、回热器、贮水罐、排污门、排水门等组成。

电气控制系统主要由可编程控制器、人机界面,固态继电器、温度控制器、水位控制器、半导体信号灯、防爆电磁阀等元件构成。

五.工作原理及过程

1.工作原理概述:

发电机内的氢气靠发电机风扇前后压差力的推动,或氢气管道风机的推动不断的流过氢气干燥器,氢气干燥器利用制冷系统和换热系统将流过的氢气冷却,使其温度降到“露点”以下,使其中的水蒸气以结露或结霜的形式分离出来,再经过热冲霜过程将霜化成水排出,从而达到降低氢气湿度的目的,被冷却的氢气再经换热系统升温后返回发电机。

2.制冷原理:

从低压管来的制冷剂气体被压缩机吸入,经压缩机压缩后,成为高温高压气体进入冷凝器,在冷凝器内与外部空气(或水 )进行热交换,把制冷剂在蒸发器内所吸收的热量和压缩机做功的热量释放出来,使高温高压制冷剂蒸汽冷凝为高压液态制冷剂,高压液态制冷剂经贮液器(水冷型设备冷凝器兼做贮液器)、干燥过滤器、电磁阀、视液镜进入热力膨胀阀,由热力膨胀阀节流减压后变成低压液态制冷剂进入蒸发器,在蒸发器内,通过蒸发器管壁吸收冷却器内氢气的热量,沸腾气化为气态,再经气液分离器,将未蒸发尽的液态制冷剂和气态制冷剂分离,液态制冷剂在气液分离器内继续蒸发变为气态制冷剂,气态制冷剂经低压管再进入压缩机。如此循环,不断吸收冷却器内氢气的热量,达到将氢气冷却去湿的目的。

3.氢气除湿系统的工作过程:(参考附图1)

来自发电机的热湿氢气从氢气干燥器的氢气进口进入干燥器后,首先要经过回热器,在回热器内与由冷却器出来回到回热器的低温干燥氢气进行完全热交换,被初步降温,此时湿氢气中的一部分水蒸汽将凝结析出。然后,湿氢气再进入冷却器,在冷却器内被深冷却,使氢气中的水蒸汽充分的凝结析出,此时的氢气成为低温干燥的氢气。低温干燥氢气由冷却器出来后返回回热器,在回热器内与由发电机来的热湿氢气进行完全热交换,被加热到接近发电机来的热湿氢气的温度,此时的氢气成为热干的氢气。热干的氢气最后经干燥器的氢气出口管返回发电机。

冷却器中结霜达到一定时间后,设备将停止制冷工作,启动加热化霜工作将霜化成水,化霜完毕后再重新投入除湿运行。霜化成的水经排水管进入贮水罐,当罐中的水位达到一定高度时,水位传感器将输出信号,水位指示灯亮。提示操作人员打开放水阀门将水放出。

4.电气控制系统的工作过程:

电器控制系统的工作过程是全自动的,自动控制完成工作过程的核心元件是可编程控制器(简称PLC)。PLC依靠输入点的输入信号,运行控制程序,有序地接通或断开输出接点,从而有序地控制各部分电路的工作。同时,依据输入和输出接点的动作情况,进行逻辑判断,当有异常情况出现时,即做出相应保护并给出指示,从而达到自动控制的目的。具体原理请参考电气原理图及本章以下章节。

可编程控制器的输入/输出接点的定义如下:

输入:(ON为有输入信号,OFF为无输入信号)

I0.0—控制旋钮(ON时运行,OFF时停止)

I0.1—电机保护(ON时设备停止运行,报电源缺相或压缩机电机故障信号)

I0.2—蒸发压力控制(蒸发压力过低时OFF,暂停压缩机运行,设备不停止运行,工作程序继续,,压力恢复后,压缩机继续运行)

I0.3—冷凝压力控制(冷凝压力过高时ON,设备停止运行,报冷凝不良或制冷剂过多故障信号,风冷式提示冷凝器满灰或风机电机损坏,水冷式提示冷却水不流通)

I0.4—冷凝器温度开关(冷凝温度过高时OFF,设备不停止运行,风冷式提示冷凝器灰尘过多或风机运转不良,水冷式提示冷却水温度过高或流量过小)

I0.5—压缩机温度开关(压缩机温度过高时OFF,设备停止运行,发压缩机温度过高信号,提示制冷剂不足或膨胀阀开启量过小或过滤器堵塞。)

I0.6—水位信号(ON时,提示贮水筒满水、请打开放水阀门排水)

I1.0—远方控制信号输入,当选择远方控制时,替代I0.0—控制旋钮功能。

注:蒸发压力=压缩机吸气压力=低压压力

冷凝压力=压缩机排气压力=高压压力

输出:(ON为接点闭合,OFF为接点断开)

O0.0—压缩机控制接点(ON时制冷压缩机运行)

O0.1—制冷电磁阀控制接点(ON时系统制冷运行,与O2接点互锁)

O0.2—化霜电磁阀控制接点(ON时系统化霜运行,与O1接点互锁)

O0.3—电源指示灯控制接点(ON时电源指示灯亮)

O0.4—运行指示灯控制接点(ON时运行指示灯亮,ON\OFF交替时,运行指示灯闪烁,表示氢气不循环,没有氢气流量)

O0.5—满水指示灯控制接点(ON时满水指示灯亮,提示放水操作。)

O0.6—故障指示灯控制接点(ON时故障指示灯亮,表示设备发生故障,ON\OFF交替时,故障指示灯闪烁,表示化霜制热工作异常。)

O0.7—远传运行指示灯控制接点,与O0.4点同步动作。

O1.0—远传满水指示灯控制接点,与O0.5点同步动作。

O1.1—远传故障指示灯控制接点,与O0.6点同步动作。

a.设备除湿运行的工作过程和控制原理

接通设备的三相电源,电源指示灯亮,人机界面显示欢迎画面,10秒后,机界面显示运行状态监控画面。将控制旋钮旋至“运行”,可编程控制器(以下简称PLC)的I0.0点有信号输入,依据此信号,PLC开始运行除湿工作程序,设备开始自动除湿运行,运行指示灯亮,人机界面显示工作状态情况。

设备除湿运行的工作过程主要分四个阶段,1、预制冷运行;2、氢气降温运行; 3、除湿运行;4、化霜运行。设备启动后,首先进入预制冷运行阶段,这一阶段的运行目标是使冷却器内的温度降至制冷检测设置要求值(出厂设置值为5℃)以下,以达到氢气除湿的降温要求,温度降至设置要求值以下后,设备进入氢气降温运行阶段,这一阶段的运行目标是使冷却器出口的氢气温度降至设置要求值(出厂设置值为2℃)以下,以达到氢气除湿的温度要求。冷却器和氢气的温度都降至设置要求值以下后,设备进入除湿运行阶段,这一阶段的运行目标是按设置要求的时间(1-6小时,出厂设置为3小时)定时除湿运行,运行时间到达后设备进入化霜运行阶段,这一阶段的运行目标是使冷却器内的温度和冷却器出口的氢气温度上升至化霜温度设置要求值(出厂设置值为5℃),以使冷却器内的霜充分融化成水排出。化霜阶段完成后设备重新进入预制冷运行阶段,并不断重复以上四个阶段运行,直到操作停止运行。

除湿运行的详细工作和控制过程如下:

预制冷运行阶段,PLC将O0.4接点闭合,点亮设备的运行指示灯,同时将O0.0和O0.1接点闭合,控制电压经O0.0接点加至固态继电器KA1的控制端,KA1的三个接点导通,接通制冷压缩机的三相电源,压缩机工作。同时,控制电压经O0.1接点加至固态继电器KA2和KA3的控制端,接通制冷电磁阀的电源,系统制冷工作。人机界面显示“预制冷运行”。约15分钟后,冷却器的温度下降到“制冷降温温度”设置值(简称制冷降温设置值出厂设置为-5℃)以下,依据此信号,PLC判定制冷工作正常而进入氢气降温运行阶段。

预制冷运行阶段,如果制冷压缩机通电制冷后制冷降温限时设置时间(出厂设置为0时30分)以内,冷却器的温度不能下降到制冷降温设置值以下,则说明制冷系统发生异常不能正常制冷。此时PLC会断开O0.0、O0.1、 O0.4号接点,停止运行,闭合O0.6号接点,故障指示灯亮,发出制冷系统故障指示信号,同时人机界面显示“制冷不良故障”报警画面,并给出检修方法提示。

氢气降温运行阶段,冷却器的温度已降到制冷降温设置值以下,如果氢气流量正常,几分钟后,冷却器出口应有“氢气降温温度”设置值(出厂设置为-2℃)以下的低温氢气流出,PLC依据此信号判定氢气流量正常而进入除湿运行阶段。

氢气降温运行阶段,如果氢气降温限时设置时间(出厂设置时间为0时30分)以内,冷却器出口氢气温度不能降至氢气降温设置值以下,则说明氢气不流通,此时PLC会断开O0.0、O0.1号接点,停止运行,开闭振荡O0.4号接点,运行指示灯闪烁,发出氢气不流通指示信号, 同时人机界面显示“氢气不流通”报警画面,并给出处理方法提示。

氢气降温运行阶段,如果冷却器的温度回升到化霜设定温度值以上,则说明制冷系统发生异常不能正常制冷。此时PLC会断开O0.0、O0.1、 O0.4号接点,停止运行,闭合O0.6号接点,故障指示灯亮,发出制冷系统故障指示信号,同时人机界面显示“制冷不良故障”报警画面,并给出检修方法提示。

氢气降温运行阶段,如果冷却器内温度达到制冷停机温度设置值(出厂设置为-30℃)时,PLC依据此信号断开O0.0、O0.1号接点,停止制冷工作,当冷却器内温度上升到制冷开机温度设置值(出厂设置为-18℃)时,PLC闭合O0.0、O0.1号接点启动制冷工作。

除湿运行阶段,冷却器的温度和冷却器出口氢气的温度都有降至设置要求值以下,并且继续下降,设备进入除湿定时运行程序,除湿定时运行到达设置时间(出厂设置为3小时0分)后,PLC的O0.0、O0.1号接点断开,停止制冷运行,延时10分钟后进入化霜运行阶段。

除湿运行过程中,如果冷却器的温度回升到化霜设定温度值以上,则说明制冷系统发生异常不能正常制冷。此时PLC会断开O0.0、O0.1、 O0.4号接点,停止运行,闭合O0.6号接点,故障指示灯亮,发出制冷系统故障指示信号,同时人机界面显示“制冷不良故障”报警画面,并给出检修方法提示。

除湿运行过程中,如果冷却器出口氢气温度回升到化霜温设定值以上,则说明氢气不流通,此时PLC会断开O0.0、O0.1号接点,停止运行,开闭振荡O0.4号接点,运行指示灯闪烁,发出氢气不流通指示信号, 同时人机界面显示“氢气不流通”报警画面,并给出处理方法提示。

除湿运行过程中,如果冷却器内温度达到制冷停机温度设置值(出厂设置为-30℃)时,PLC依据此信号断开O0.0、O0.1号接点,停止制冷工作,当冷却器内温度上升到制冷开机温度设置值(出厂设置为-18℃)时,PLC闭合O0.0、O0.1号接点启动制冷工作。

化霜运行阶段,PLC的O0.0、O0.2号接点闭合,压缩机运行为制热化霜工况,使冷却器升温化霜,待冷却器内温度上升到“化霜设定温度”(出厂设置为5℃)时(约8分钟), PLC将O0.0、O0.2号接点复位,停止制热工作。

化霜运行阶段,若化霜制热工作限时设置时间内(出厂设置为15分钟)后,冷却器内温度不能上升到化霜设置值,则说明制热工作异常,此时,PLC会断开O0.0、O0.2号接点,停止运行,开闭振荡O0.6号接点,使故障指示灯闪烁,发出“化霜工作异常”指示信号,同时人机界面显示“化霜工作异常”报警画面,并给出相应检修方法提示。

化霜运行阶段,化霜制热工作结束后,化霜运行限时设置时间内(出厂设置为3小时30分钟),冷却器出口氢气温度不能上升到“化霜设定温度”(出厂设置5℃)以上,则说明氢气不流通,此时PLC会断开O0.0、O0.1号接点,停止运行,开闭振荡O0.4号接点,运行指示灯闪烁,发出氢气不流通指示信号, 同时人机界面显示“氢气不流通”报警画面,并给出处理方法提示。

化霜运行阶段,化霜制热工作结束后,当冷却器出口氢气温度也上升到“化霜设定温度”(出厂设置5℃)时,系统工作程序返回,重新进入预制冷运行……设备不断重复以上运行过程自动运行。直到操作停止运行。

操作停止运行后,PLC断开所有输出接点终止运行,回到刚接通电源时的初始状态。

运行过程中,各种保护、传感器件的动作原理和作用如下:

1、电机保护器,保护对象为压缩机电机和风机电机,当电机相序错误、过流或缺相时接点动作,对应PLC 的I0.1输入点,ON时设备停止运行,报电源相序错误、缺相或压缩机电机故障信号。

2、压力控制器,高、低压保护2合一,保护对象为压缩机排气压力过高或吸气压力过低。

压缩机排气压力过高=冷凝压力过高,此时,压力控制器高压接点ON,对应PLC 的I0.3输入点,ON时设备停止运行,报冷凝不良或制冷剂过多故障信号,风冷式提示冷凝器满灰或风机电机损坏,水冷式提示冷却水不流通。压力控制器高压接点不能自动复位,动作后,必须等高压压力降低到标准值后,手动滑动压力控制器上面的复位扭复位,设备方可再次启动运行。

压缩机吸气压力过低=蒸发压力过低,成因是制冷负荷小,制冷剂蒸发较慢,此时,压力控制器低压接点OFF,对应PLC 的I0.2输入点,OFF时暂停压缩机运行,设备不停止运行,工作程序继续,蒸发压力恢复后,压力控制器低压接点自动复位,压缩机继续运行。

3、冷凝器过热温度开关,监控冷凝器散热情况,当冷凝器散热不良时,冷凝器温度会升高,温度过高时该温度开关OFF,对应PLC 的I0.4输入点,OFF时设备不停止运行,风冷式提示冷凝器灰尘过多或风机运转不良,水冷式提示冷却水温度过高或流量过小。

4、压缩机过热温度开关,监控压缩机工作情况,当压缩机工况不良时,压缩机自身温度将显著升高,压缩机温度过高时该温度开关OFF,设备停止运行,发压缩机温度过高信号,提示制冷剂不足或膨胀阀开启量过小或过滤器堵塞。

5、水位开关,贮水罐水满时,水位开关闭合,信号输入到PLC的I0.6点,人机界面显示“贮水罐满水”报警信息,提示操作放水阀门排水。

b.与氢气循环风机及湿度在线监测仪配合运行说明

1.与氢气循环风机配合运行

循环风机控制系统有本机操作运行和配合运行两种方式,当采用本机操作运行时,可直接在管道风机上操作其运行和停止,具体方法请参考循环风机的使用说明书。当选择配合运行时,则由氢气干燥器统一自动控制,当氢气干燥器需要启动循环风机时,PLC闭合O1.2点发出信号启动氢气循环风机投入运行,当需要停止管道风机时,PLC断开O1.2点,氢气管循环机停止运行。

2.与氢气湿度在线监测仪配合运行

此功能须要将发电机湿度在线监测仪的湿度标准信号(0-5V、0-10V、0-20Ma4-20mA均可)接入设备PLC中,接线方式见设备“电气原理图”和“电气接线图”,或选购安装设备配套的氢气湿度在线监测探头,这样,设备人机界面将能够显示发电机内氢气湿度,当发电机内氢气湿度低于停止湿度设置值时PLC根据此信号暂停氢气干燥器的制冷除湿工作。当发电机内氢气湿度高于运行湿度设置值时,PLC根据此信号重新投入氢气干燥器的制冷除湿工作。停止湿度和运行湿度可在人机界面参数设置画面进行设置。

六.人机界面操作使用说明

本设备采用高分辨率全彩色大屏幕触控式“人机界面”作为人机对话的操作界面,配合功能强大的操作软件,画

面色彩鲜艳、元素丰富具备“运行参数设置、运行状态显示监控、湿度控制运行、操作帮助提示、历史运行记

录、故障提示和故障记录查询、各部件的测试操作、手动运行”等功能。人机界面所有画面操作均有汉字或图形

提示,上手简单方便。可以通过设置制冷开、停机温度改变干燥后的氢气湿度,也可以由发电机内氢气湿度值控

制干燥器运行或停止,使发电机内氢气湿度值最理想,所有参数设置可以一键恢复出厂默认设置。操作员只要用

手指触摸屏幕上显示的选项,调出所需菜单,并按提示输入正确的密码指令及相应的工作参数,即可完成控制操

作。简便、灵活。

由于人机界面不定期改动,因此此处仅作有代表性的主要画面说明,详细说明以另附的人机界面操作说明为准。

1氢气干燥器通电人机界面自检通过后,首先进入欢迎画面显示如下:













2﹑欢迎画面持续10秒或设备启动后,进入工作状态监控画面。显示如下:










该界面以图形加文字指示的形式直观的表示出设备的运行情况和运行时间、各种运行数据、监测值、状态说明等,可全面方便的监视设备的运行情况。

3、当点击“查看运行信息记录” 按钮屏幕将弹“运行情况信息记录界面”。该界面记录了干燥器当前的工作状态和历史的工作阶段故障情况,以供查阅。


4、在工作状态监控画面点击“查看运行参数设置”按钮后,屏幕出现“运行参数设置界面,用户可根据提示设置运行参数,必要时也可点选该界面下的“恢复默认设置”按钮将所有参数调回到出厂设置值。显示如下:

点按右下部“返回键”图标即可返回工作状态监控画面。

5、在工作状态监控画面点按右下部“主菜单”图标即可进入“系统主菜单”:

点按屏幕上不同的图标即可进入相应画面。

6、当点击“测试操作界面” 按钮屏幕将弹“测试操作界面”。该界面可以对所有运行部件进行手动操作,以测试其是否工作正常,便于维修和维护。

7、当点击“使用操作帮助” 按钮屏幕将弹“使用操作帮助界面”。该界面列出了帮助文件菜单,点按不同的文字即可进入相应的帮助文件显示画面。操作者可不同目录,获得在线帮助和提示。

注意:

若设备的异常指示灯亮或闪烁时,应立即查看人机界面的报警显示内容并做好记录,然后停止设备运行,参照第十章所述方法检修后再投入除湿运行。

七.设备安装

安装QLG-Ⅴ型冷凝式氢气干燥器请参考本书附图3、附图4和设备附带的“电器原理图”、“电器接线图”,安装前请认真阅读如下项目:

⑴.安装前应仔细检查设备有无损坏现象,备件是否齐

全。若发现问题应及时处理。

⑵.安装设备的环境应满足下列条件:

通风良好,空气清洁,无腐蚀性气体。

安装地点最好选在零米或中间平台震动小、方便检修、环境温度低于50℃的地方,。

设备后部离高大物体距离应大于0.5米,周围应留有足够的空间,便于使用操作及维修维护。

安装位置应干燥,不应滴水或存在水蒸气。

⑶.设备需要用四只预埋地脚螺栓将设备地脚紧固 (如安装设备处震动较小也可不用地脚螺栓固定,可以直接放在基座或地面上,但设备底面应全部着地,不可有悬空点)。

⑷.发电机到干燥器之间的连管不应有U型弯管,如有U型弯管,应在弯管最底部加装排污门。以免氢气管路积油造成油堵。

⑸.干燥器氢气进、 出口均应配加氢气管路手动截止阀。该阀由用户自备(见附图3)。

⑹.本设备配有两个与发电机氢气管路接口用的盲孔法兰,用户可根据发电机氢气管路直径自行钻孔焊接。氢气流动方向应与设备上的“氢气进、 出口”标志一致,不应接反。氢气管路一定要做气密性试验,谨防泄漏。

⑺.水冷型设备冷却循环水的选取和安装要求如下:

冷却循环水的温度直接影响装置的使用效果,冷却水温越低,使用效果越佳;一般冷却水温应不大于35℃。

冷却循环水不应含有腐蚀金属的酸、碱性腐蚀物质及易堵塞冷凝器内水道的藻类及其它可见杂物或可沉淀溶解物。                                        

最好采用经过净化除理的循环冷却水源,如发电机定子冷却水和除盐水补水等。这样将减少冷凝器的清洗工作。

冷却水源水压不得高于0.5Mpa(表压力),并应有足够的压力差、流量。具体参数见第二章节“技术参数”。

冷却循环水接口为6″管法兰接口,所需法兰、截门及压力表由用户单位自备。冷却水流方向应与设备上的“冷却水进、出口”标志一致,不应接反。

⑻.设备电源为3 ~ 50HZ 380V三相电源,设备电源应配有20A限流保险。设备外壳应可靠接地。

⑼.如使用计算机监控运行功能,须由设备上PLC的RS485接口与主控室计算机联网,并在主控室计算机上安装相关程序。安装接线时请与设备生产厂家联系,由厂家协助施工。

⑽.安装氢气管道风机和湿度在线监测仪与本设备联合运行接线请按“电器接线图”在相应的接线排上接线连接即可。

⑾.设备的气体置换应与发电机内气体置换一同进行。置换时,将氢气管路上的所有阀门都打开。设备的手动排水阀作排污门用。

八.运行调试

● 设备所有运行参数都可在人机界面中恢复初始调试后的设置值,以下参数设置值是一般设置值,仅供参考,可能与实际初始设置值有所不同。

制冷降温限时0时30分;氢气降温限时0时30分;

除湿运行定时3时0分;化霜运行限时3时30分;

化霜设定温度5℃;化霜制热限时15分钟;

制冷降温温度-5℃;氢气降温温度-2℃;

制冷停止温度-30℃;制冷恢复温度-18℃;

运行湿度露点-10℃;停止湿度露点-25℃;

● 通电试机前,应作如下检查:

1.设备有无损坏。

2.电源电压应满足3~50HZ 380V±10%。

3.检查制冷系统压力表指示是否正常。(参数见附表2)

4.水冷设备应有正常的冷却循环水。

以上检查发现问题应及时处理,一切正常后,即可通电试机。

●  运行调试方法

合上三相电源开关,关闭氢气进、出口阀门,启动设备,观察预制冷工作过程制冷除湿温度降温应该较快,20分钟内应能进入到氢气降温运行阶段,运行约1小时后,观察设备应该有氢气不流通指示。如果是其它异常指示,请按第十章所述方法进行检修。

若上一步工作良好,则可打开氢气进、出口阀门,使氢气流动,重新启动设备,投入自动除湿试运行,试运行10小时内,如果出现异常报警指示,则应适当减小氢气流量调节阀的开启量,以减小氢气的流量重新再试运行。如果出现氢气不流通指示,则应检查发电机是否运转,氢气管路有无堵塞。若试运行48小时工作情况正常,调试工作结束。

九.日常维护及注意事项

1. 设备在运行过程中,异常指示灯亮或闪烁时,应立即记下设备的异常显示情况,并关闭设备的三相电源开关,检修后再投入运行。

2. 注意各连接部位是否有泄漏和渗油现象。渗油的部位往往是泄漏部位,若发现上述现象,应立即处理。

3. 水冷式冷凝器须使用洁净的冷却水,如冷却水含有泥沙等杂质会造成管道堵塞,应定期对管道进行清洗,去垢。如机组长期停运,则须将冷却水放尽。

4. 风冷式冷凝器应每月进行一次吹扫,去除冷凝器散热孔内的灰尖。

5. 定期(一年)对温控仪表进行校验,使其准确可靠。

6. 定期(半年)对电气控制系统进行检查,检查项目如下:

a) 各部分电器接线有无松动脱落,工作情况是否良好。

b) 人机界面显示是否正常。

c) 指示灯是否能正常发光。

d) 温控、压控器件是否稳定可靠。

十.故障情况及处理方法

1. 设备不启动

检查各电气回路保险熔断器是否熔断,人机界面、程序控制器、固态继电器、控制电源、按钮等器件接线是否良好、器件是否损坏。此类故障一般是由原器件损坏、接线脱落或错误等原因造成。

2.运行过程中出现异常指示时故障情况和处理方法

运行过程中出现异常指示时故障情况如下表:

指示灯情况

发生异常的系统

可能出现故障的部位

(按故障出现的可能性大小排序)

氢气不流通

氢气流通管路

氢气进、出口阀门未开启;发电机停转;氢气管路有U形弯积油堵塞。

化霜制热故障

制热化霜电磁阀

制热化霜电磁阀线圈不通电或烧坏。

压缩机故障

制冷机组过电流报警

电源电压过高、过低、缺相;固态继电器故障,压缩机线圈短路或活塞卡死等。

制冷不良故障

制冷系统

过滤器或膨胀阀脏堵;制冷剂泄漏或充注过少;制冷机组电源保险熔断;水冷型冷却水流量小;风冷型冷凝器灰尘过多或冷却风机故障;压缩机驱动电路故障;冷却器测温表不良。

冷凝压力过高

制冷系统

水冷型冷却水不流通或水温过高;风冷型冷凝器灰尘过多或冷却风机故障;制冷剂

混有空气过多或制冷剂充注过多等。

² 氢气不流通:原因可能是氢气流通管路油堵;发电机停转;氢气进、出口阀门未开等。检查处理方法见第19页。

² 制热化霜系统故障:原因比较可能的是制热化霜电磁阀线圈不通电或烧坏,不通电的原因是控制制热化霜电磁阀线圈的固态继电器发生故障,化霜工作时,固态继电器控制端应有12V的直流驱动电压,如没有,请检查相关接线及直流电源是否正常,保护熔断器是否熔断。

² 压缩机故障:原因比较可能的是电源电压过高、过低、缺相;控制压缩机的三相固态继电器有一相导通不正常;压缩机线圈短路或活塞卡死等。

² 制冷不良故障:可能的原因有干燥过滤器堵塞;膨胀阀冰堵或脏堵;电磁阀损坏;制冷剂泄漏;制冷剂充注过少;制冷压缩机损坏;压缩机驱动电路故障等,相关的判断方法见以下。

² 膨胀阀冰堵或脏堵的判断方法:制冷运行时,视液镜内液态制冷剂是满液或基本满液状态且不流动,压缩机回气压力偏低(低于0压),制冷除湿温度不降或降的不够低(达不到-10℃),这时说明膨胀阀冰堵或脏堵,观查视液镜内中部的绿色指示球如果变成黄色,表示制冷济含水量过高,应更换干燥过滤器。否则应清洗膨胀阀前钠子头内的滤网。维修方法见下页。

² 干燥过滤器堵塞的判断方法:制冷运行时,视液镜内无液态制冷剂或有少量液态制冷剂流动很快,同时用手摸干燥过滤器前后管有明显温差,此时表示干燥过滤器灰尘积满,应更换干燥过滤器。维修方法见下页。

² 制冷剂充注过少或泄漏的判断方法:制冷运行时,视液镜内无液态制冷剂或有少量液态制冷剂流动,同时膨胀阀后只凉不结霜或结霜但回气管无降温感,制冷除湿温度不降或降的不够低(达不到-10℃),用手摸干燥过滤器前后管无温差,此时表示制冷剂不足或泄漏,应充注制冷剂或检测漏点并修理后充注制冷剂。维修方法见下页。

注意:正常工作状态下,若环境温度低于冷凝温度(多见于风冷),视液镜内通常为满液流动,此时视液镜内类似无制冷剂状态(制冷剂透明),此时可观察制冷结霜情况来判断是满液还是无液,正常制冷为满液,不制冷为无液。若环境温度高于冷凝温度(多见于水冷),视液镜内通常为大半满液流动,液态流动清晰可见,此时虽为半液,但制冷剂是充足的,并不缺少制冷剂。

² 制冷电磁阀损坏的判断方法:压缩机工作时,视液镜内无液态制冷剂,且不制冷,用手摸干燥过滤器前后管无温差,用手摸电磁阀前后管无温差或有明显温差,压缩机回气压力很低(低于0压)。此时表示电磁阀损坏,应更换电磁阀。维修方法见下页。

² 制冷除湿温控表或氢气露点温控表损坏的判断方法:无显示或显示错误,轻轻振动仪表数字会乱跳表示仪表损坏。多数仪表长期(几年)不动会产生接触点的表面氧化,造成接触不良,出现显示错误,振动仪表数字会乱跳,解决方法是抽出仪表芯,擦拭插片接头,重新装配即可。

² 制冷压缩机损坏的判断方法:启动运行时立即报压缩机故障,不能正常启动,并排除相序错误,测量三相线圈阻值严重不平衡;或运行时有很大噪音;能正常运行但吸、排气压差严重不足等情况均表示压缩机损坏。

² 压缩机驱动电路故障的判断方法:启动运行时总电源断路器立即跳开,设备启动后压缩机不通电,或2相烧保险,或运行过程中频繁报压缩机故障,同时电机保护器指示缺相。此时应检查固态继电器是否正常。工作时,固态继电器控制端应有12V的直流驱动电压,如没有,请检查相关接线及直流电源是否正常,直流电源保险是否熔断。控制压缩机的三相固态继电器有一相导通不正常时,设备启动后常会有2相烧保险或总电源断路器立即跳开,或运行过程中频繁报压缩机故障,同时电机保护器指示缺相。

4.制冷系统故障处理的基本方法

Ⅰ.膨胀阀冰堵或脏堵、过滤器堵塞及电磁阀损坏的处理方法:清洗膨胀阀,更换干燥过滤器,更换电磁阀。步骤如下:

 ① 关闭供液阀。

   ② 启动设备,使压缩机工作,将制冷剂都压入冷凝器及贮液器内。待低压压力降至0压时,按下停止按扭,停止压缩机工作。

   ③ 将膨胀阀后检修阀门关闭。

④ 旋下膨胀阀或干燥过滤器进行清洗或更换;或更换电磁阀。

⑤ 稍开供液阀放气净化管路,然后关闭供液阀。

   ⑥ 按原方式重新装好,接头螺母拧紧,注意防止泄漏。

   ⑦ 打开供液阀和检修阀即完成修理工作。

Ⅱ.制冷剂泄漏的处理方法:

保压试漏,修理后充注制冷剂。步骤如下:

   ① 旋下低压三通阀工艺口堵丝

   ② 由低压三通阀工艺口向制冷系统内充入氮气使系统内压力为1.0MPa。

   ③ 在制冷系统各管路上用肥皂水试漏,找出漏点并处理,至保压24小时不掉压为止。

   ④ 放出氮气,将压缩机高压三通阀杆顺时针旋紧关闭排气口。并旋下高压三通阀工艺口堵丝。

   ⑤ 启动压缩机抽真空,待低压端压力降至-0.1MPa, 高压工艺口无气体排出时停止压缩机工作。(抽真空时应将压力控制器低压常闭接点短接,否则,压力降低时,压缩机将过早停止工作。)

   ⑥ 旋上高压三通阀工艺口堵丝,逆时针旋紧高压三通阀杆。

   ⑦ 旋下低压三通阀工艺口堵丝,工艺口连接充液带,充液带连接制冷剂钢瓶。稍开钢瓶阀门,用制冷剂将充液带管内的空气挤出,然后拧紧连接螺母。

   ⑧ 开启钢瓶阀门,顺时针旋开低压三通阀即可向制冷系统内充入制冷剂。待系统内压力上升到0.5Mpa时关闭钢瓶阀门并等待2分钟以上,然后开启压 缩机,再稍开启钢瓶阀门慢慢向制冷系统内充入制冷剂,(此时不可将钢瓶阀门开大,否则充液过快会损坏压缩机)待视液镜流过的全是液态制冷剂时关闭钢瓶阀门,充液完成。

   ⑨ 充液后,逆时针旋紧低压三通阀杆,关闭钢瓶阀门,旋下充液装置,旋上低压三通阀工艺口堵丝。工作即完成。

Ⅲ. 氢气不流通的检查排除步骤

制冷除湿系统正常,当氢气不流通时,有如下现象:

设备氢气进、出口管的温度等于常温。

设备运行时氢气进出口管无温差。

启动设备运行,制冷除湿温度下降很快,氢气露点温度不变或变化很小。

设备运行50分钟后,设备停止运行,同时运行指示灯闪烁,人机界面显示氢气不流通故障提示及说明画面。

说明:发电机在正常运行时其内部的温度是比环境温度高的,因此,正常情况下干燥器的氢气进口管的温度高于环

境温度,经过干燥器后温度会降低,使氢气进出口管形成一定温度差。若干燥器氢气进出口管无温差,且温度都等

于环境温度则一定是氢气管路堵塞,氢气不流通。

此类故障一般是因发电机轴密封瓦漏油,油随氢气进入氢气管路形成油堵塞而造成,少数因化霜温度设置的较

低,冷却器内不能充分化霜,霜长期的积累产生冰堵而造成。

说明:氢气干燥器化霜温度在正常设置情况下不可能产生氢气回路冰堵,化霜温度一般设置在5到8℃即可。化

霜温度设置在0℃以下时,也要至少几天的时间才可能产生冰堵。

如果怀疑是产生冰堵,可在人机界面“测试操作画面”手动启动压缩机和制热电磁阀进行制热运行强制化霜

,设备冷却器内温度上升至10℃以上后,停止制热运行,等到氢气冷却温度上升至5℃以上后,冰堵必然化

开。如果氢气仍不循环,则一定是氢气管路形成了油堵塞。

进入干燥器内的油可由干燥器的放水阀门放出,干燥器内部不会积油。如果干燥器到发电机之间的管路有U型

弯,在U型弯处极易造成油塞,油塞的解决方法是用压缩气体将管路里的油吹出。可按以下步骤进行:

将氢气干燥器的氢气进、出口管路上的阀门关闭。

打开排水阀门慢慢将氢气干燥器内的氢气放出。(不可放的过快,否则易引起危险)放完后,关闭排水阀门。

快速打开氢气进口阀门,然后关闭。

重复第2步。

快速打开氢气出口阀门,然后关闭。

打开排水阀门排油后关闭排水阀门。(若油较多,可重复1-5步。)

打开氢气干燥器的氢气进、出口管路上的阀门。

一般进行一次吹管氢气管路就能恢复畅通,如果进行一次吹管效果不明显,可以重复以上步骤一次

十一、保修事项

三包一年:设备从安装运行之日起一年内,因设计制造不良而发生的损坏或不能正常工作的,本厂将负责免费修理或更换。

三年保修:设备从安装运行之日起3年内,因产品质量不良而发生的部件损坏或故障造成不能正常工作的,本厂负责免费修理。

设备到用户现场后,因用户原因造成的损坏或故障以及不可抗因素造成的损坏或故障,本厂可负责修理,但所需一切费用由用户承担。

对于过保修期的设备,本厂应用户的要求为用户服务将收取基本费用,费用数额视情况而定。

联系地址及电话:

牡丹江市爱信电力设备有限公司

地址:牡丹江市西新荣街368号

电话:0453-6572589

传真:0453-6572293

邮编:157011

附表1:水蒸汽露点温度和饱和水蒸汽含量对照表

露点温度

t ()

饱和水蒸汽含量

p (g/m3)

露点温度

t ()

饱和水蒸汽含量

p (g/m3)

露点温度

t ()

饱和水蒸汽含量

p (g/m3)

70

69

68

67

66

65

64

63

62

61

0.002793

0.003323

0.003417

0.004274

0.004971

0.005636

0.006490

0.007379

0.008450

0.009647

40

39

38

37

36

35

34

33

32

31

0.119407

0.133077

0.148172

0.164826

0.183184

0.203404

0.225654

0.250117

0.276990

0.306488

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

2.140179

2.329214

2.533274

2.753423

2.990783

3.246533

3.521942

3.818339

4.137129

4.479811

60

59

58

57

56

55

-54

-53

-52

-51

0.010999

0.012526

0.014247

0.016184

0.018364

0.020813

0.023561

0.026641

0.030090

0.033948

30

29

28

27

26

25

24

23

22

21

0.338838

0.374289

0.413105

0.455575

0.502003

0.552702

0.608081

0.668484

0.734277

0.805953

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

4.8507

5.1958

5.5623

5.9513

6.3639

6.8012

7.2645

7.7551

8.2744

8.8237

50

49

48

47

46

45

44

43

42

41

0.038259

0.043070

0.048435

0.054410

0.061060

0.068451

0.076660

0.085768

0.095862

0.107041

20

-19

18

17

16

15

14

13

12

11

0.883959

0.968788

1.060958

1.161100

1.269755

1.387590

1.515293

1.653600

1.803284

1.965283

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

9.4045

10.0183

10.6667

11.3513

12.0737

12.8357

13.6391

14.4857

15.3775

16.3165

2:常用制冷工质饱和压力、温度对照

温度

压         力

R22

R502

R404a

R134a

Kgf/cm2

MPa

Kgf/cm2

MPa

Kgf/cm2

MPa

Kgf/cm2

MPa

50

0.6582

0.064549

0.82715

0.081422

0.857

0.084

0.306

0.030

48

0.72880

0.071422

0.91055

0.089687

0.948

0.093

0.347

0.034

46)

0.80528

0.082947

1.0005

0.101325

1.051

0.103

0.378

0.037

44

0.88797

0.08702

1.0973

0.10821

1.143

0.112

0.429

0.042

42

0.9732

0.09537

1.2014

0.11854

1.265

0.124

0.469

0.046

-40

1.07342

0.10527

1.3131

0.12964

1.388

0.136

0.530

0.052

38

1.17691

0.11542

1.4328

0.14153

1.520

0.149

0.582

0.057

36

1.2880

0.12632

1.5609

0.15426

1.642

0.161

0.643

0.063

34

1.4072

0.13801

1.6978

0.16786

1.805

0.177

0.714

0.070

32

1.53495

0.15053

1.8438

0.18239

1.958

0.192

0.786

0.077

30

1.67147

0.16391

1.9994

0.19786

2.216

0.208

0.867

0.085

28

1.8172

0.17821

2.1650

0.21433

2.305

0.226

0.949

0.093

26

1.9727

0.19346

2.3409

0.23184

2.478

0.243

1.041

0.102

24

2.1383

0.20969

2.5277

0.25043

2.692

0.264

1.143

0.112

22

2.3144

0.22696

2.7258

0.27014

2.897

0.284

1.245

0.122

20

2.5014

0.24531

2.9355

0.29101

3.121

0.306

1.357

0.133

18

2.6999

0.26477

3.1574

0.31308

3.366

0.330

1.480

0.145

16

2.9103

0.28540

3.3918

0.33641

3.610

0.354

1.602

0.157

14

3.1330

0.30724

3.6392

0.36102

3.886

0.381

1.754

0.171

12

3.3685

0.33034

3.9001

0.38697

4.151

0.407

1.888

0.185

10

3.6173

0.35474

4.1750

0.41430

4.467

0.438

2.051

0.201

8

3.8799

0.38049

4.4642

0.44304

4.773

0.468

2.214

0.217

6

4.1567

0.40763

4.7682

0.47326

5.102

0.50

2.388

0.234

4

4.4482

0.43622

5.0876

0.50498

5.437

0.533

2.582

0.253

2

4.7549

0.46630

5.4228

0.53826

5.806

0.569

2.775

0.272

0

5.0774

0.49792

5.7742

0.57313

6.204

0.608

2.989

0.293

2

5.4161

0.53113

6.1425

0.60965

6.579

0.645

3.214

0.315

4

5.7715

0.56599

6.5279

0.64786

7.010

0.687

3.450

0.338

6

6.1442

0.60254

6.9311

0.65779

7.448

0.730

3.694

0.362

8

6.5346

0.64853

7.3526

0.72951

7.928

0.777

3.959

0.388

10

6.9434

0.68091

7.7927

0.77305

8.397

0.823

4.234

0.415

30

12.156

1.1921

13.340

1.3189

14.591

1.43

7.857

0.770

32

12.802

1.2555

14.021

1.3856

15.306

1.50

8.316

0.815

34

13.473

1.3213

14.727

1.4547

16.020

1.57

8.796

0.862

36

14.170

1.3896

15.460

1.5262

16.938

1.66

9.306

0.912

38

14.893

1.4605

16.219

1.6003

17.652

1.73

9.826

0.963

40

15.643

1.5340

17.005

1.6770

18.571

1.82

10.367

1.016

42

16.420

1.6102

17.819

1.7563

19.489

1.91

10.939

1.072

44

17.225

1.6892

18.661

1.8383

20.714

2.03

11.531

1.130

46

18.059

1.7710

19.533

1.9231

21.326

2.09

12.143

1.190

48

18.922

1.8556

20.435

2.0107

22.448

2.20

12.786

1.253

50

19.815

1.9432

21.367

2.1013

23.367

2.29

13.449

1.318

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