QXG-Ⅲ说明书

一.设备描述

1.设备简介

QXG-吸附式氢气干燥器是一种全自动再生吸附式干燥器,主要用于降低发电机内氢气中的水分,也可用于其它无强腐蚀性工业气体的除湿。

QXG-吸附式氢气干燥器是我厂研制的第三代吸附式氢气干燥器,该产品是在以前几种类型的吸附式氢气干燥器的基础上承优克弊、创新改进、力求完美,精心设计而成,具有技术先进、功能全面、工艺合理、外观美观、故障率低、使用操作简单、除湿效果好、抗油污、无需特别维护等特点,值得推广使用。

2.工作原理

QXG-Ⅲ型氢气干燥器是利用活性氧化铝极易吸收水分的特性来除湿的,含水氢气通过充满高疏松度活性氧化铝的吸收塔时,其中的水分被活性氧化铝吸收,从而使氢气干燥。活性氧化铝具有无毒、化学惰性、在常温下极易吸收水分,在高温下又能将吸收的水分放出而“再生”,并且吸收能力不受重复再生的影响等特性,是一种理想的固态干燥剂。特别是本设备所采用的活性氧化铝为白色多孔状高疏松度颗粒,具有很大的比表面积和很强的吸水能力,能够将通过吸收层的含水氢气的露点降至-50℃以下。

氢气通过吸收塔,水分被干燥剂吸收,这一过程称为吸收过程。当干燥剂吸收水分达到饱和以后,必须通过加热的方法使干燥剂“再生”,恢复吸水能力,这就是再生过程。

在再生过程中,利用埋置在干燥剂中的电加热装置加热干燥剂,使其将吸收的水分放出,同时让封闭在再生系统内的氢气经吸收塔内置风机的推动流过干燥剂吸收层,将释放出的水蒸汽带入冷凝器,在冷凝器内同冷却水进行热交换,水蒸汽冷凝成水分离出来,经分离器、贮水筒由自动排水阀排出。

本设备设计有A、B两个吸收塔,当其中一个吸收塔工作在吸湿过程时,另一个吸收塔则工作在再生过程,定时转换,循环工作。封闭在再生系统内的氢气由吸收塔内置风机推动和四通阀导向始终流过工作在再生状态的吸收塔,被干燥氢气则由四通阀导向始终流过处于吸湿状态的吸收塔,能够对氢气进行不间断的干燥。

整个工作过程由可编程控制器按预定程序自动控制,把氢气流从已饱和的吸湿塔中转移到刚完成再生过程的吸湿塔中,并将已饱和的吸湿塔置于再生循环中。周而复始,循环工作,完全实现了自动化运行,无须人工操作。   

由于发电机内的氢气往往含有油汽和灰尘,油汽和灰尘进入吸湿塔后会污染活性氧化铝,使其吸湿能力降低,使用寿命缩短,因此该设备设计有前置旋风式油气分离过滤装置。该装置可使通过的氢气在旋风分离器内高速旋转,受离心作用,将所有重物与氢气分离,只通过氢气。分离出来的液体、灰尘和油全部沉积在分离器底部,可由排污阀手动排出。在积油量较大时,分离器中部液位开关闭合,发出报警信号,同时启动氢气进口上的防爆电磁阀封闭氢气进口,有效地阻止漏油及灰尘进入吸湿塔,大大提高了活性氧化铝的使用寿命,减少了清理污染的工作,不惧怕发电机大量漏油。

由于任何一种干燥剂在使用过程中都会产生磨耗粉末,粉末可能由氢气流动带入发电机内,造成对发电机的污染。因此该设备设计有回气过滤装置,阻止干燥剂粉尘流出干燥器,保护发电机不受污染。同时,当发电机漏油时,阻止可能沿着回氢管壁流下来的油进入干燥器内。当过滤容器内油位达到一定高度时,液位开关闭合,发出报警信号提示排放,同时启动氢气出口上的防爆电磁阀封闭氢气出口,有效地阻止漏油进入吸湿塔,不惧怕发电机大量漏油。

在发电机不运转时,为了能提供和维持氢气干燥循环的气流,QXG-Ⅲ型氢气干燥器采用了专利技术的漩涡式内置氢气循环风机,这种风机全速运转时可产生大约1000毫米高水柱的氢气压力差,和约140 Nm3/h的氢气流量。无论发电机是否运转,都能提供足够的氢气干燥循环流量,使发电机内氢气的湿度保持达标。在再生加热阶段,这种风机工作在在较低的转速(500)下即可获得合适的再生气流,在再生冷却阶段,这种风机可以全速运转,产生很大的再生气流,因此可以对干燥剂进行快速冷却,缩短再生时间,从而提高干燥器的除湿效率。由于风机多数时间工作在较低的转速下,因此风机电机的使用寿命也有较大幅度的延长。

3.设备优点

1. 双塔式全封闭系统

双塔式全封闭系统设计,“吸收”和“再生”过程可在两个塔内交替进行,保持一塔吸湿,另一塔再生,重复循环,持续除湿,工作效率高,而且无气体消耗。

2. 除油过滤除湿一体化结构,便于运输、安装和维护

除油过滤除湿一体化结构,集成了2个吸收塔、旋风式气液分离器、前置过滤器和后置过滤器,确保油污及灰尘不会进入吸湿塔,不惧怕发电机大量漏油,保障了吸湿剂的使用寿命,吸湿剂的粉尘也不会流出污染发电机。整机结构合理,体积小巧,检修、装配方便,外观整洁美观,便于运输、安装和维护。

3. 控制程序智能化、高可靠性且功能完备

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。无论如何操作和频繁断电,设备都能自动做出正确的最优化的运行方案,最大限度的提高除湿效率,且没有误操作的可能,避免将高温吸收塔切换至除湿吸收回路中。能对所有的运行情况和故障情况进行准确的判断和控制,配合人机界面进行显示和操作。

4. 采用高端人机界面和卓越的操作界面软件

高分辨率全彩色大屏幕触控式“人机界面”,配合功能完备的操作软件,画面色彩鲜艳、元素丰富、功能强大,具备工作情况动画模拟、运行模式和参数在线设置、操作帮助提示、故障提示和查询、部件测试操作、测试运行等实用功能,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。可以通过简单设置改变干燥后的氢气湿度,使发电机内氢气湿度值最理想,也可以由湿度值控制干燥器运行或停止,所有参数设置可以一键恢复出厂默认设置。

5. 专利技术的漩涡式内置风机风压高、风量大,无须另外配置氢气循环风机

专利技术的漩涡式内置风机为旋转式风机,具有体积小、风压高,风量稳定、振动小,无相对摩擦、无油、不污染发电机、安装方便、故障率低、无需维护、经久耐用等特点。风机全速运转时,产生大约1000毫米高水柱的氢气压力差和约140 Nm3/h的氢气流量,在发电机停止运行而需要继续干燥氢气的时候,能够提供真正充足的氢气干燥循环的流量,保持发电机内的氢气湿度达标。在加热再生阶段,内置风机可以工作在较低的转速(500)下即可以获得合适的再生气流,吸湿阶段则停止运行,因此可以大幅度提高风机电机的使用寿命。在再生冷却阶段,内置风机可以全速运转,高风量快速冷却吸收塔,使再生冷却时间缩短一半以上,可提高除湿效率25%以上。

6. 细致全面的人性化设计,使用操作、维护检修简单方便

² 干燥剂的更换设计有放出口和加入口,不拆卸其它部件即可更换干燥剂;

² 内置风机采用铝合金轻便式结构,装配工艺合理,便于拆卸和更换;

² 干燥塔内部无死角设计,配合独特的气体置换工艺,可与发电机一同进行气体置换,仅需操作干燥器上的相关阀门即可干净彻底的完成气体置换工作,减少了劳动;

² 再生系统的汽水分离器设计有液位探测装置,当自动排水阀发生堵塞,汽水分离器内的水位升高到一定程度时,可报警提示手动放水和清洗自动排水阀;

² 冷却器出口有温度监测装置,当冷却水不循环时能发出报警信号提示。

² 加热器多重控制,PID调节精确控温,不加热、超温等都会报警提示并自动保护。

² 当一塔加热器或风机出现故障不能工作时,可自动或手动切换到单塔除湿工作模式,保障发电机在干燥器检修前湿度达标。

² 智能型电机保护,可对相序、缺相、过电流等情况保护并指示。

² 前、后置过滤器上都设有液位探测装置,当油位达到一定高度时,可发出报警信号提示排放,同时启动防爆电磁阀,封闭氢气进口,确保油污及灰尘不会进入吸湿塔,不惧怕发电机大量漏油。

² 电气控制全部采用无触点固态元件,不产生火花,故障率极低,安全可靠。

4.主要技术参数

1. 工作压力(氢气):  ≤1.0MPa(表压)

2. 氢气流量:     100Nm3/h

3. 出口氢气露点: 10℃~-60℃可调节(工作压力下)

4. 冷却水流量:    0.2T/h

5. 冷却水温度:    ≤35℃

6. 氢气接口管径: DN25(法兰对接)

7. 冷却水接口管径: DN15(4分管活接对接)

8. 电源:  3 ~ 50HZ 380V

9. 输入电源功率:  3KW

10. 干燥剂及填充量:  活性氧化铝28kg/

11. 运行方式:     全自动连续运行

12. 运行环境:     温度0-50℃ 相对湿度≤95%

13. 外形尺寸:     1080(长)×750(宽)×1900(高)

14. 设备重量:  750kg

15. 适用发电机功率: 100—1000MW

二.设备的组成

附图1是设备的结构图。

本设备主要由过滤、吸收、再生、和控制四部分组成。

1.过滤部分

过滤部分的功能是滤除气体中的液体、油汽以及其它杂质(污染物),减少对干燥剂的污染以及干燥剂粉尘对发电机的污染。其部件包括:

² 前置旋风分离过滤器……由不锈钢做成的容器,内置有旋风分离结构,通过的氢气会产生高速旋转,受离心作用,将非气态的所有重物与氢气分离,只通过氢气气体,旋风分离器的升气管内部装填有金属材质的过滤层,可滤除气体中的雾化油、灰尘等杂质,金属材质的烧结过滤层有自清洁的特性,无需经常清洁维护。

² 后置过滤器……由不锈钢做成的容器,阻止吸湿剂在长期加热、冷却和磨耗过程中产生的粉尘流出干燥器,保护发电机不受污染,同时,阻止可能沿着回氢管壁流下来的油进入干燥器内。

² 液位报警装置……安装于前置旋风分离过滤器和后置过滤器中上部的液位开关,当油位达到一定高度时,可发出报警信号提示排放,同时启动防爆电磁阀,封闭氢气进、出口,却保油污及灰尘不会进入吸湿塔内,不惧怕发电机大量漏油。

2.吸收部分

吸收部分的功能是吸收气体中的水分,主要部件包括:

² 吸收塔……每台设备配有2个吸收塔,吸收塔由不锈钢做成的容器和不锈钢干燥剂支撑板组成。

² 干燥剂……填充于吸收塔内的高疏松度活性氧化铝,用于吸收气体中的水分。

² 内置氢气循环风机……每一个吸收塔内配有一个专利技术的漩涡式内置风机,此风机用于产生再生气流和除湿循环气流,可产生足够的氢气压差与流量,无论发电机是否运转,都能提供充足的氢气除湿循环流量,使发电机内氢气的湿度保持达标。

² 压力表……吸收塔内的压力指示表。

3.再生部分

再生部分的功能是使吸收水分达到饱和状态的干燥剂恢复吸水能力,主要部件如下:

² 电加热器……每个吸收塔中有一个低功率密度型可移动的埋入式电加热器,用于高效均匀的加热干燥剂,使其脱水、再生。

² 内部风机……每个吸收塔内配有一个漩涡式内置风机,此风机用于产生再生气流和除湿工作循环气流。

² 冷凝器……使干燥剂被加热后蒸发出的水蒸气冷却凝聚成水。

² 分离器……冷凝后的水从系统中分离出来,贮存和排出凝结水。

4.电器控制系统

电器控制系统的功能是控制设备的工作和监视设备的工作状态。主要部件有:

² 人机界面(HMI)……一体化工控机界面,与可编程控制器(PLC)通信,完成设备工作状态的设置、显示、监控等。

² 可编程控制器(PLC)……执行逻辑控制程序并与HMI通信。

² 监控系统……控制设备运行的工作软件。

² 温度模块……监测控制加热温度,以保证吸湿塔内温度不超过设定范围。

² 温度计……双金属温度计,监测再生塔的出口温度。

² 电源变压器……提供设备工作电源及电压匹配。

² 主开关……组合开关,接通或切断三相电源。

² 智能型电机保护器……在三相相序错误、电压不平衡、电机过载、短路等情况下断电以保护电机。

² 电动四通阀……二个联动的四通阀,用于切换两个吸收塔的吸收和再生气流。

² 指示灯……指示干燥器的电源、运行等工作状态和液位报警、故障报警。

² 主控开关……设备的工作状态切换开关。

5.可选件(项)

厂家可为用户提供如下可选部件:

l 指示远传单元……包括电源指示、运行指示、故障指示(包括四通阀导向故障、电机故障以及加热器故障的报警),三个用于远程指示的通用继电器干接点。

l 控制远传单元……实现远方控制或集中控制操作,方便全体操作者。

l 湿度变送器……氢气湿度的测量值转换成4-20mA或0-10V的标准信号远传。

三.设备的安装

安装QXG-Ⅲ型氢气干燥器请参考本书附图2、附图3和设备附带的“电器原理图”、“电器接线图”。

1.安装之前

设备安装前请认真做好如下项目:

①. 打开包装后,首先应对设备在运输中可能出现的损伤进行全面检查。如果发现设备出现有损伤现象,应停止安装并立即与我们取得联系。如果确定设备没有损伤,进行下列步骤。

②. 选择安装设备的环境应满足下列条件:

a. 通风良好,空气清洁,无腐蚀性气体。

b. 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,。

c. 要确保干燥器周围到所有阀门之间留有足够的空间。在吸收塔的正上方必须有800mm的空间,以便于加热器的移出。

d. 安装位置应干燥,上方不应滴水、滴油或存在水蒸气。

③. 选择冷却水源应满足下列条件:

a. 冷却水温越低,使用效果越佳,一般冷却水温应不大于35℃。

b. 冷却水源水压不得高于0.8Mpa(表压力),并应有足够的压力差和流量。在入口水温30℃时,所需水流量应为0.5T/h。若冷却水温升高,需加大流量作为补偿。见“技术参数”。

c. 冷却循环水应洁净,不应含有酸、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。

④. 须用户自备的安装设备的材料:

³ 1寸管,用于连接干燥器到发电机的氢气管路。

³ 氢气管路上的截止阀和排泄阀(取样门2只。

³ 1/2寸管,用于给设备接通冷却水。

³ 冷却水管路上的截止阀2只、压力表1块。

³ 电源线3×2.5mm2电缆,用于为设备接通电源。

³ 如果发电机密封油经常性严重泄漏,应备常开型防爆电磁阀2只,安装于氢气进出口上。

³ 与以上材料相关的附件材料。

2.机械安装

在安装位置预制一个平坦的水平平面,并预埋四只M16的地脚螺栓,以便将设备地脚紧固。地脚螺栓在平面以上的部分高30mm。设备的地角尺寸见附图2。

将设备放置在己预制的水平平面上,按底座上留出的四个φ16孔,用予设置的M14螺栓把底座固定住。

将干燥器上标有氢气进口和氢气出口的1寸法兰盘分别与发电机氢气高压出口和低压出口相连接,干燥器氢气进、出口管路上均应安装手动截止(隔离)阀和排泄(取样)阀。

干燥器氢气进口隔离截止阀到干燥器氢气进口法兰之间应该连接一条即能供给二氧化碳又能供给氢气的管路。如果连接有因难,也可以不连接,需要净化(气体置换)时,可与发电机一道进行或采用便携式容器(钢瓶)来净化。

干燥器氢气出口截止隔离阀到干燥器氢气出口法兰之间应该连接一条能够把氢气排放到安全地方的管路。如不进行连接,净化(气体置换)时,也可以使用一个临时的管路,连接回氢取样阀门将气体排放到一个安全的地方。

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泄阀。以免氢气管路积油造成油堵。

将冷却水管路接到设备冷却水接口上,低的为冷却水进口,水流应从低向高流动。

设备右下侧的自动排水阀上有一个排水口,一个1/2″异径接头。排水口可连接排水管引至其它地方。排水系统的设计应能保证排水量可以测量。建议在排水出口下面放置一个液体量具容器,可定期检测出水量(例如每天一次),每天收集到的水应该是几乎相同的数量,根据系统的条件和参数的不同,每天应排出0.5到3公斤的水。若干燥器安装在温度低于0的地方,自动排水阀和放水管路必需适当加热。

如果有要求,前置过滤器和后置过滤器的排污阀可连接排污管引至液体排污的地方。排污系统的设计应能保证排污量可以观测。由于正常排污量很小,建议在排污出口用容器或临时管路进行排污,便于观测污油量和杂质含量。

安装过程中所有管路焊接点和连接点一定要做气密性试验,谨防泄漏。

3.电气安装

①. 关于QXGⅢ型氢气干燥器电器安装唯一需要的是为设备接通电源。三相交流电源线应连接到控制箱左下方的接线端子上。

②. 本设备的电源为:350HZ 380V。电源电压已在技术参数里和设备铭牌上标出,请按标示接通电源。

1为了延长电器部件的工作寿命,干燥器应尽可能工作在額定电压。加热器决不允许工作在超出額定值百分之十以上的电压上。

2内部风扇的构造当旋转方向不同时,风向也会相反,因此电源的三根线联接时必须考虑三相电源的相序,上电后电机保护器会检测相序,相序不正确时会报警,干燥器不能正常工作。

四.投入运行前的准备工作

干燥器正确安装好以后,在每次投入运行前,都必须做好准备工作,包括:

1). 对重要的参数进行测量,并将测量结果记录在用户手册中的“干燥器性能记录表”中,供以后参考和排除故障用。

2). 对重要的操作部件进行检测,以保证无意外情况的发生。

3). 对设备收塔、管路进行净化(气体置换),包括用二氧化碳清除设备内空气的过程和注入氢气取代二氧化碳的过程。

1.断电状态

在断电状态下,要完成以下工作。

①. 测量电气件的电阻

测量 “干燥器性能记录表”中1-6条所列部件的电阻值。并记录在对应的表格内。若电阻值出现异常,则应对相应部位进行检修,直到正常为止。

②. 检查部件

检查自动排水阀

打开自动排水阀上部的黄铜螺丝塞或旋开活接拆下自动排水阀,把清水注入排水阀直到排出,确保排泄正常。目的是检查水阀是否堵塞,并让排水阀内部形成水密封,以保证排水阀不泄漏氢气,检查完后原样安装好。

其它检查

以目测为主,检查所有部件是否完好。发现问题应及时处理。

③. CO2净化(气体置换)

总体要求:

用二氧化碳或其它惰性气体对干燥器进行净化(气体置换)的目的是排除设备内部容器中的空气或氢气,使其中不存在可燃烧或爆炸的混合气体,保证设备和人身安全。在最初启动前或每次干燥器排氢减压后、投运前都必须进行净化。干燥器排氢减压后,应立即净化干燥器以排除系统中的氢气。建议设备的净化同发电机或氢气系统的净化(气体置换)同时进行。

必须注意:

在干燥器未被净化前不能通电。如果干燥器没有彻底净化或净化失败,不能操作设备的按钮或开关。只能在安全的位置(远处)将电源切断以防止在设备内产生电火花。

n 若干燥器单独进行气体置换(比如当需要检修吸收塔内部器件时),则必须将干燥器氢气进、出口隔离阀门关闭,然后执行以下净化步骤:

1) 净化系统环路

a. 打开截止阀(V-1、V-3)和平衡阀(V-4)。

b. 将氢气进口上的净化气体供给管路(或临时管路)连接二氧化碳气体。

c. 将氢气出口上的净化排放管路(或临时管路)连通到一个安全的地方。

d. 打开净化排放管路上的阀门排气,使系统回路减压。

e. 从设备后面取下摇杆,接头插入减速机手动摇杆孔内,摇动减速机使上下两个四通阀阀杆转动45°(开和关的中间位置)。

f. 打开净化气体供给管路上的阀门输入净化气体进行净化,净化时间长短决定于净化气源压力,最少应使10倍于系统容积的气体流过系统环路(净化气源压力为0.3MPa时约需净化5分钟)。系统环路容器体积大约为200升。

g. 净化完系统环路后,关闭净化排放管路上的阀门和净化气体供给管路上的阀门,然后进行以下步骤“测量”。

2) 测量系统氧气(或氢气)含量情况

a. 关闭下部截止阀(V-3)。

b. 通过净化口(V-5)取样测量系统内上部的含氧(或含氢)量,通过净化口(V-6)取样测量系统内下部的含氧(或含氢)量,通过前置和后置过滤器下部的排污门取样测量两个过滤器内下部的含氧(或含氢)量,通过氢气进、出口取样门取样测量两个过滤器内上部的含氧(或含氢)量,如不合格,请重复以上系统净化步骤,直到把容器中氧气(或氢气)的百分比减少至小于2%。(气体置换要求同发电机相同)

c. 测量全部合格后,打开下部截止阀(V-3),净化工作完成。

n 若干燥器与发电机同时进行气体置换,则必须将干燥器氢气进、出口到发电机之间的氢气循环管路上所有的阀门都打开,然后执行以下步骤:

1) 净化系统环路

a. 在发电机内充入足量的二氧化碳后,关闭干燥器氢气出口隔离阀门。

b. 将氢气出口上的净化排放管路(或临时管路)连通到一个安全的地方。

c. 打开截止阀(V-1、V-3)和平衡阀(V-4)。

d. 从设备后面取下摇杆,接头插入减速机手动摇杆孔内,摇动减速机使上下两个四通阀阀杆转动45°(开和关的中间位置)。

e. 打开净化排放管路上的阀门排气,使系统回路减压。

f. 发电机内的二氧化碳将从氢气进口注入设备进行净化,净化时间长短决定于净化气源压力,最少应使10倍于系统环路容积的气体流过系统环路(发电机内二氧化碳压力为0.05MPa时约需净化15分钟)。系统环路容器体积大约为200升。

g. 净化完系统环路后,关闭净化排放管路上的阀门,然后进行以下步骤“测量”。

2) 测量系统氧气含量情况

a. 关闭下部截止阀(V-3)。

b. 通过净化口(V-5)取样测量系统内上部的含氧(或含氢)量,通过净化口(V-6)取样测量系统内下部的含氧(或含氢)量,通过前置和后置过滤器下部的排污门取样测量两个过滤器内下部的含氧(或含氢)量,通过氢气进、出口取样门取样测量两个过滤器内上部的含氧(或含氢)量,如不合格,请重复以上系统净化步骤,直到把容器中氧气(或氢气)的百分比减少至小于2%。(气体置换要求同发电机相同)

c. 测量全部合格后,打开下部截止阀(V-3),净化工作完成。

2.通电状态

a. 通电试运行并检测

①. 将控制箱下部的主电源开关旋至“合”的位置,给干燥器供电。

②. 测量变压器一次和二次侧电压并记录在“干燥器性能记录表”中第7、8项中。

③. 将人机界面调至测试画面,选中“测试运行”,输入密码后给定几分钟测试时间,将控制箱左上侧的控制开关旋至“运行”位置,干燥器进入测试运行。

④. 测量两个电机的三相电流,并记录在“干燥器性能记录表”的91011项中。

⑤. 测量两个加热器的电流值并记录在“干燥器性能记录表”中的第12项。

注意:“测试运行”状态下不能让设备较长时间运行,以防止引起内部过热。

b. 断电

1.将主电源开关旋至“关”的位置,关闭电源。

2.将控制开关(控制箱右上侧)旋至“停止”位置。

3.充入氢气

干燥器用二氧化碳净化完成后,可对干燥器使用氢气来进行净化和加压,净化方法和过程与使用二氧化碳净化的方式相同,只是将二氧化碳改为氢气而已,并且测量时是测量氢气的纯度。

干燥器充入氢气后应对干燥器的氢气泄漏情况进行全面检查,尤其是在每一个容器顶部的两个加热器接线柱和在每一容器下部的三个电机接线柱,发现问题应及时处理。一切完成并正常后,方可给设备通电。

五.投入运行的操作

在准备启动干燥器前,配电箱充微正压气体过程、二氧化碳净化过程、氢气加压过程及氢气泄漏检查等必须完成,设备应处于正常状态。当上述各项均完成后,执行以下过程使设备运行。

1.通电前:

①. 打开干燥器氢气进、出口前氢气回路上的所有阀门。

②. 设备上的阀V1V2V3V4完全打开。

③. 设备上的阀V5和V6完全关闭,出口用堵丝堵上。

2.通电运行:

①. 将控制箱下部的主电源开关旋至“合”的位置,给干燥器供电。

②. 在人机界面上设置正常的运行参数(详见“人机界面的使用说明”),将控制箱上侧的控制开关旋至“运行”位置,让干燥器进入正常运行。

③. 对照说明书中“运行过程”检查干燥器运行,以保证其正常工作。

④. 调整再生气流量。设备首次运行时,在再生塔加热2小时后,应调整再生气流,以使干燥器达到最佳运行效果。(调整方法参考本章第3项“再生气流的调整”)

⑤. 在最初几个循环里,应监测排水量。总排水量取决于发电机内氢气湿度以及其它一些因素。在最初几个循环中排水量应在0.5Kg至3Kg之间。如果在运行前吸收塔内干燥剂是干燥的,则最初几个再生循环中将仅有少量水排出。

⑥. 如果干燥器配置了湿度监测,可监测输出湿度。否则,可在干燥器进、出口取样测试湿度指标。干燥器运行1个循环(8小时)后,出口湿度应完全达到设计指标。

3.再生气流的调整

设备首次运行时,可能需要调解内置风机转速或阀门V-1开启量来调节再生气流的大小,以达到适当的再生温度。再生温度对于恢复干燥剂吸水能力很重要,将直接影响设备的除湿能力。为了最佳效果地使用干燥器,当再生加热时间达到2小时后,以下这二个温度应尽可能好的取得平衡,具体名称和参数如下:

.干燥器再生出口温度:80℃正负10℃。

.干燥剂的再生温度:160℃正负10℃。

1.如果再生气流太低,有以下现象出现:

.干燥器再生出口气体温度相应变低。

.干燥剂的再生温度升高较快。

调整方法:检查再生气流控制阀V-1一定要完全打开,进入人机界面参数设置页面增加电机转速,一般每次增加2级(15-100级分别对应转速由低到高),相应增加再生气流,调整之后观察15—20分钟,不正常再重复调整,直到温度正常为止。

2.如果再生气流过高,有以下情况出现:

.干燥器再生出口的气体温度可能变得太高、高或正常。这要根据再生气流变的有多大而定。

.干燥剂的再生温度变得太低,不能加热到设置温度。

调整方法:进入人机界面参数设置页面减小电机转速,一般每次减小2级(15-100级分别对应转速由低到高),相应减小再生气流,调整之后观察15—20分钟,不正常再重复调整,直到温度正常为止。若电机转速已经调到15级,再生气流仍然过高,则应减少再生气流控制阀V-1的开启量来减少再生气流流量,一般每次将手柄转动10到15度,调整之后观察15—20分钟,不正常再重复调整,直到温度正常为止。

注意:电机不能工件在转速15级以下,转速过低会引起电机保护器动作报警。

六.运行过程。

该干燥器是一种全自动,双塔式连续运行的氢气干燥设备。自动连续运行是由PLC运行“控制程序”对设备进行控制实现的。运行过程分为定时运行和高效运行两种模式。

定时运行模式为每个吸收塔进行8小时的吸湿过程和8小时的再生过程。再生过程又分为4小时加热和4小时冷却。

高效运行模式主要是可设置3-5小时再生加热时间,再生冷却则自动控制高风量快速冷却,不受设置时间约束,以缩短再生时间,从而提高除湿效率。

1.吸湿过程:

假设A塔进行吸湿过程,B塔进行再生过程。

吸湿过程是:氢气从发电机高压端出来流进入设备,经底部的四通阀V-8导向流进A塔的底部,经内置风机吹送流经干燥吸湿层,水分被干燥剂吸收,然后氢气经上部四通阀V7流出干燥器,返回发电机低压端入口。这一过程持续8小时。

2.再生过程:

假设A塔进行吸湿过程,B塔进行再生过程。

B塔内埋置在干燥剂中的电加热器加热干燥剂,使其将吸收的水分放出,封闭在再生系统内的氢气经B吸收塔内置风机的推动流过干燥剂吸收层,将释放出的水蒸汽带走,然后湿气流经四通阀V-7导向,通过阀门V-1(气流控制阀门,通过控制氢气流量来调整再生温度。)流至冷却器,使水分在冷却器内部冷凝成水,进入分离器后水和氢气分离,水经自动排水阀排出系统,而氢气流经阀V-3,由四通阀V-8导向后,重新回到B塔底部,重复上述流动过程。这一过程为加热过程,持续4小时。

B塔内电加热装置停止加热,封闭在再生系统内的氢气继续上述流动过程,冷却被加热的干燥剂。此过程也需要4个小时时间。

在正常情况下,阀门V-2 V-3 V-4是打开的,阀门V-5、V-6是关闭的,而阀门V-1是半开启至全开启的。

阀门V-7V-8是电动四通阀,由PLC控制程序来控制其开关转换。

3.定时循环运行过程:

循环步骤和工作时间如下:

第一步:A塔吸湿,B塔加热。(标准为4个小时时间)(3-5个小时可设置)

第二步:A塔吸湿,B塔冷却。(标准为4个小时时间)(3-5个小时可设置)

第三步:B塔吸湿,A塔加热。(标准为4个小时时间)(3-5个小时可设置)

第四步:B塔吸湿,A塔冷却。(标准为4个小时时间)(3-5个小时可设置)

以上四个步骤过后,两个塔的工作状态将转换至第一步,重复以上四个步骤。整个循环将一直持续下去,直到干燥器电源被切断或工作被停止。

4.高效循环运行过程:

循环步骤和工作时间如下:

第一步:A塔吸湿,B塔加热。(3-5个小时可设置)

第二步:A塔吸湿,B塔冷却。(高风量自动控制快速冷却)

第三步:B塔吸湿,A塔加热。(3-5个小时可设置)

第四步:B塔吸湿,A塔冷却。(高风量自动控制快速冷却)

以上四个步骤过后,两个塔的工作状态将转换至第一步,重复以上四个步骤。整个循环将一直持续下去,直到干燥器电源被切断或工作被停止。

七.控制面板的使用操作。

控制面板含开关、指示灯和人机界面等。(见结构图)

1.电器控制的常规操作

①. 控制箱右侧下部的主电源开关旋至“合”的位置,干燥器通电,旋至“分”的位置,干燥器断电。

②. 控制面板右上侧的控制开关旋至“运行”位置,干燥器运行,旋至“停止”位置,干燥器停止运行。

③. 指示灯说明:

² 设备接通电源,电源指示灯亮。

² 设备开始运行后,运行指示灯亮;设备停止运行后,运行指示灯灭。

² 设备出现故障后,报警指示灯亮,同时设备停止运行。故障情况的说明会在人机界面中显示。

² 设备运行指示和报警指示灯交替闪烁,表示过滤器或水分离器满液,具体情况会在人机界面上显示出来,应手动打开相应阀门排放。

2.人机界面的使用操作

本设备采用人机界面作为人机对话的操作界面,所有的运行参数都在人机界面上显示和设置。人机界面具有显示操作提示、运行参数的设置、设备工作状态模拟显示、故障报警和故障原因显示等功能。操作员可直接在人机界面上操作,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。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。

上电后进入欢迎画面:

有动画显示20秒,然后文字显示设备运行情况。点按下部图标即可进入相应画面。

点按“系统菜单”显示如下:

用手指触摸屏幕上不同的图标即可进入相应画面。

当点击“设置运行参数”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。

当点击“运行状态监控” 按钮屏幕将弹“运行状态动态监控界面”。该界面以动画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、监测值等,可方便的监视设备的运行。

当点击“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。

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;可以对自动运行程序进行调试和检测,便于检查工作程序是否正常,各部件是否完好。

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

八.前、后置分离过滤器说明

1.作用和原理

前置过滤器主要作用是滤除氢气中的油和杂质,使进入吸收塔的氢气纯净,从而大幅度提高吸湿剂的使用寿命。

本设备采用前置旋风式油气分离过滤装置,该装置可使通过的氢气在旋风分离器内高速旋转,受离心作用,将非气态的所有重物与氢气分离,氢气集中到中间,由中间的升气管向上流动,经升气管内的金属烧结过滤层过滤后,流入吸收塔。液体、灰尘和雾化油等重物在外围向下沉降,最终沉积在分离器底部,可由排污阀手动排出。在积油量较大时,分离器中部液位开关闭合,发出报警信号,同时中心浮球上浮,浮球封板封闭升气管,阻止油污流入吸收塔,不惧怕发电机大量漏油。

后置过滤器主要作用是滤除回氢气中所含有的吸湿剂粉尘,防止发电机受到污染,同时,当发电机大量漏油时,阻止可能沿着回氢管壁流下来的油进入干燥器吸收塔内。

本设备采用的后置过滤器也是旋风式分离过滤结构,原理与前置过滤器类似,只是侧重于阻挡固体颗粒,不具有微量油过滤能力,因此,前、后置过滤器不能互换。

2.操作和维护

当油气分离过滤器中的液体油达到浮子高度时,设备将发出报警信号,此时维护人员应及时打开相应分离器过滤器下部排污阀,将油放出。放油时可视分离器内的液面高度排油,注意不要将氢气排出。

设备出现下列情况时应及时对分离过滤器进行维护:

1.阻挡正常的气流流动路径时。

2.分离器中的液体达到报警高度时。

3.分离器中的过滤网堵塞时。

维护方法:

1.首先将设备进出口阀门关闭,按气体净化(置换)操作方法对设备进行净化。

2.拆下分离器进行清洗或更换,重新安装后将接头重新密封连接装配好。

九.维护及维修

1.日常维护及注意事项

1.设备在运行过程中,报警指示灯亮时,应根据人机界面提示,及时记录下报警情况,并关闭设备的三相电源开关,检修后再投入使用。

2.定期(每月)检测所有部件是否有泄漏氢气现象,若发现应及时处理。

3.定期(每年)对电器控制系统进行检验,有无器件不良情况。

4.定期(每年)对铂热电阻、仪表等进行校验,使其准确可靠。

6.设备出现下列情况时应及时维修、维护:

² 设备出现故障时。

² 当干燥性能达不到预先的水平时。

² 分离器过滤器阻挡正常的气流流动路径时。

² 自动排水阀不排水时。

7. 注意:本设备严禁使用13X分子筛干燥剂。13X分子筛硬度和机械强度较低,易于碎裂和粉末化,使用寿命较低。完全再生的13X分子筛置于空气中时会吸收大量空气(包括氧气),装置首次投入运行后,在加热再生时会集中放出,可在再生回路中同氢气形成可爆炸或燃烧的混合气,有很大的安全隐患。13X分子筛对于二氧化碳也有强烈的吸附性,因此,采用二氧化碳气体置换时会吸附大量二氧化碳,投入运行后,在加热再生时会集中放出影响发电机内的氢气纯度。

2.风机拆卸与安装

风机安装位置“见吸收塔拆卸图”

打开前、后门,拆下外壳下侧板。

拆下下四通阀连通相应吸收塔的法兰螺丝和吸收塔下部法兰盲板上的螺丝,慢慢移下盲板。

拆下吸收塔下部的过线板,小心拆下上面连接风机的电线插头。

⑷ 拆下风机壳上的6个固定螺丝,垂直地提起移开风机壳体,并将其拿下。

对风机进行检修后按照与以上相反的程序复装,密封部位用专用免垫密封胶密封装配。

⑹电线插头插入接线板接线柱后,要用704密封胶密封涂抹并用热缩管缩封防潮。

3.更换干燥剂

参见“吸收塔拆卸图”

干燥器每个塔中装有28Kg左右的活性氧化铝干燥剂。在正常运行情况下,干燥剂可使用大约4-5年。如果氢气中含油或氢气中有杂质这个期限将缩短。当干燥剂性能达不到预先的水平时,按下列步骤来更换新的干燥剂。

⑴.关闭干燥器进、出口阀门,按净化说明的步骤净化干燥器清除氢气。

⑵.卸下外壳顶盖板。

⑶.卸下吸收塔中下部的放剂口封头,并用编织袋接在下面放出干燥剂。

⑷.旋上放剂口封头。

⑸.打开吸收塔顶部盲板上的加剂口,由加剂口加入新的干燥剂,注意不要将干燥剂粉尘带入吸收塔容器内。

⑹.旋上加剂口封头。

⑺.做泄漏试验,复装外壳顶盖板。

⑻.按净化说明的步骤净化干燥器清除空气并注入氢气,打开氢气进、出口阀门,重新使干燥器投入运行。

4.加热器拆卸

参见“吸收塔拆卸图”

每个吸收塔中有一个低功率密度型可移动的埋入式电加热器,用于高效均匀的加热干燥剂,使其脱水、再生。这种加热器正常情况下可使用10年以上而不损坏,当发生加热器损坏时,可进行更换。

⑴.关闭干燥器进、出口阀门,按净化说明的步骤净化干燥器清除氢气。

⑵.卸下外壳顶盖和下侧板。

⑶.卸下吸收塔中下部的放剂口封头,并用纺织袋接在下面放出干燥剂。

⑷.旋上放剂口封头。

⑸.拆下吸收塔顶部盲板上的螺丝,旋下感温管,小心的提起上盲板约30cm,拆下加热器接线柱上的连接线,然后移走上盲板。

⑹.提起加热器,并将其取出,维修或更换。

⑺.按相反的步骤复装加热器和上盲板、感温管等,并打开加剂口封头。

⑻.由加剂口加入干燥剂,然后旋上加剂口封头。

⑼.做泄漏试验,复装外壳顶盖和下侧板。

⑽.按净化说明的步骤净化干燥器清除空气并注入氢气,打开氢气进、出口阀门,重新使干燥器投入运行。

5.清洗自动排水阀

参照图纸:“自动排水阀结构图”

在最初两周运行中每周清洗一次自动排水阀门,以后每三个月清洗一次。当发现每天的排水量异常少或水分离器液位报警发生时,应立即手动排污并清洗自动排水阀门。

清洗自动排水阀步骤:

⑴.关闭阀门V2,检修自动排水阀前必须将该阀门关闭。

⑵.将自动排水阀与排水管路接头旋开。

⑶.卸下自动排水阀上的四个螺丝,拿出浮子。

⑷.用洗涤剂清洗排水阀,检查排泄孔是否干净。

⑸.重新安装自动排水阀。

⑹.将自动排水阀与排水管路重新连接。

⑺.旋掉自动排水阀顶部的塞子,灌水直至排出,将塞子复位。

⑻.打开排水阀门V2

⑼.做泄漏试验。

⑽.靠观察加热循环结束时的排水情况,检查自动排水阀的工作情况。

注意:检修自动排水阀时,阀门V-2必须关闭。

正常运行情况下,阀门V-2必须打开,检修后忘记打开排水阀或长时间关闭排水阀都将发生水分离器液位报警。

十.故障情况及排除方法

1.四通阀换向故障

在正常运行中,A塔吸湿时,位置开关1触点接通,位置开关2触点断开,B塔吸湿时,位置开关1触点断开,位置开关2触点接通。

如果位置开关触点相对某个状态没有指示正确的位置,3秒的延迟后,故障指示灯被点亮,PLC闭合辅助报警触点,人机界面将显示相应的故障信息。

2.加热器故障

加热阶段的正常运行过程中,再生塔内的温度应在2小时内升高到规定的控制设置温度(一般为150℃)以上,如果在这个时间内再生塔内的温度没有上升到规定的温度值,故障指示灯被点亮,PLC闭合相应的辅助报警触点,人机界面将显示电加热器不工作故障信息。

在加热阶段的正常运行过程中,再生塔内的温度应在规定的报警设置温度(一般为200℃)以下,如果再生塔内的温度超过这一温度值,故障指示灯被点亮,PLC闭合相应的辅助报警触点,人机界面将显示电加热器失控超温故障信息。

3.电机故障

电机故障保护主要由电机保护器提供,当电源电压过高、过低、缺项、电机短路等故障发生时,电机保护器将闭合报警接点,故障指示灯被点亮,PLC闭合相应的辅助报警触点,人机界面将显示相应的电机故障信息。

4.其它故障

1.人机界面显示液位报警

操作排污阀将相应分离过滤器中的液体油排放出来即可。

2.工作塔不按时切换

应检查冷却水系统是否正常,最可能的原因是冷却水不流通,再生塔温度不能正常冷却到常温,系统保护性不切换工作状态。

3.自动排水阀不排水

把自动排水阀前端的阀门V-2关闭,拆下自动排水阀进行清洗。

十一.保修事项

1. 设备自安装运行之日起12个月内,因设计制造不良而引发的故障或不能正常工作,本厂将负责免费修理或更换。

2. 保修期不超过自发货之日起18个月。

3. 超过保修归定时间所发生的设备故障,本厂可负责修理,但所需费用由用户承担。

4. 设备自运行之日起,由用户造成的损坏或故障,以及未执行本说明书所列“日常维护及注意事项”而造成的设备损坏或故障,本厂可负责修理,但所需一切费用由用户承担。

附表1:干燥器性能记录表

检 测 日 期

序号

项 目

塔1

塔2

塔1

塔2

塔1

塔2

1

电机电阻A相—B相

2

电机电阻A相—C相

3

电机电阻B相—C相

4

电机对地绝缘电阻800千欧/分钟

5

加热器电阻

10.8Ω--12.8Ω

6

加热器对地绝缘电阻

50千欧/分钟

7

变压器一次侧电压

8

变压器二次侧电压

9

加热器工作电流

(10A左右)

10

再生温度控制仪表

参数设定范围

11

干燥剂再生实际温度

12

干燥剂再生出口温度

13

冷凝器出口温度

14

电机电流A相

15

电机电流B相

16

电机电流C相

17

两塔工作压力

18

入口氢气露点

19

出口氢气露点

20

自动排水阀出水量

附表2: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

附图1:QXG-型氢气干燥器内部结构图(去外壳)

                附图2:QXG-型氢气干燥器除湿系统流程图

1.内置风机   2.左吸收塔  3.电加热器   4. 温度计  5.减压阀接口  6. 压力表   7. 湿度计   8. 四通阀  9.流量控制阀  10.冷凝器    11.分离器   12.疏水阀13.四通阀操纵机构(气动头)  14.控制箱     15.截止阀

              附图3:QXG-型氢气干燥器系统安装意图

                 附图4:QXG-型氢气干燥器安装尺寸图

附图5:QXG-型氢气干燥器吸收塔拆

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