【壓縮機網】揮發(fā)性有機化合物簡稱VOCs，主要化學組分為苯系物、醇類、烷烴、酮類和酯類等，是目前一大類空氣污染物，對人類的身體健康和自然環(huán)境具有極大的危害。VOCs氣體中所含組分會對人體的臟器造成一定的傷害，致使人產生頭暈、惡心、乏力等癥狀，其中的苯系物還具有致癌性；VOCs隨廢氣排放到大氣中，會在室外太陽光和熱的作用下能參與氧化氮反應并形成臭氧，臭氧導致空氣質量變差并且是夏季煙霧主要組分，也是冬季霧霾形成的主要源頭之一；大量VOCs氣體的排放也造成了有機溶劑資源的極大浪費。VOCs氣體的凈化與回收，不但解決了環(huán)境污染問題，創(chuàng)造了一定的社會效益，也會為企業(yè)創(chuàng)造客觀的經濟效益。

　　目前，處理VOCs氣體的方法主要是吸附法和燃燒法，吸附法對于少量廢氣處理方法來說可以實行，對于大量VOCs廢氣處理來說，還是需要用燃燒方法來解決，而且不會產生二次污染，進入燃燒裝置的VOC氣體需要達到一定濃度，一種方法是使用壓縮機進行壓縮使VOCs氣體達到一定濃度，進入燃燒裝置進行處理。

　　一、螺桿式壓縮機介紹

　　螺桿式壓縮機由于其優(yōu)點應用在很多行業(yè)，針對VOCs廢氣處理工藝的特點，螺桿式壓縮機具有很好的適用性，特別適合其工藝操作。同時，螺桿壓縮機內部結構簡單，部件數(shù)量較少，運行中一旦發(fā)生故障，可以輕松查找部位，具有維護簡單，故障處理檢修方便的特點。

　　由于VOCs廢氣成分復雜，需要做好防爆保護措施，因而需要配置的螺桿壓縮機在進行氣體壓縮冷卻時，不能使壓縮氣體含油，盡量選用無油干式螺桿壓縮機。目前，市場上無油干式螺桿壓縮機是以雙螺桿壓縮機為主，這種壓縮機技術也非常成熟，只需要根據(jù)現(xiàn)場工況要求進行調整。

　　二、VOCs螺桿壓縮機組流程

　　從上游裝置排出的VOCs氣體經由濾清器直接進入壓縮機氣缸腔，進行壓縮，在相應的氣壓調節(jié)與溫度控制下流出氣缸，最后再經由廢氣單向閥門進入排氣管。

　　1.氣液系統(tǒng)

　　VOCs廢氣壓縮機的進氣室可以噴射出潤滑油，起到冷卻、潤滑作用。在此處理過程中，溶劑和循環(huán)水先從壓縮機流出，經冷卻后，再流入氣固界面分離器，隔離后，經噴射濾清器，再將其送至壓縮機的吸入室。其中一部分氣液分離后，通過回流閥進入壓縮機進口，調節(jié)流量，穩(wěn)定進口壓力。壓縮時，在裝置吸入室內補充液體，這時，分離器液面開始逐漸升高至系統(tǒng)設置的標準，人工關閉補液閥，通過對壓縮機出口溫度的調節(jié)，可以增加或減少循環(huán)噴射閥的開度。隨著系統(tǒng)的長期使用，在分離過程中，凝結物的數(shù)量會不斷增加，從而使液面超出系統(tǒng)的預設范圍，從而使分離器的開口量增加，直到液面回到標準，排液閥就會變得更小。通過調節(jié)壓縮機進口壓力來調節(jié)循環(huán)回流閥的開度，從而保證壓縮機工作的穩(wěn)定，并在停車時保持開啟狀態(tài)，從而避免由于壓縮機腔內的壓力而造成轉子翻轉。

　　2.潤滑油系統(tǒng)

　　VOCs螺桿壓縮機組潤滑油系統(tǒng)的油箱為獨立的儲罐，與其基座共用。在啟動壓縮機主機之前，應先啟動油泵，讓油壓超過平衡室的壓力，對機組進行充分的潤滑，避免造成設備的損傷。若使用干式氣體密封，應注意在潤滑油泵啟動時，要對于干式氣密性軸承進行密封，否則，對潤滑油泵將不能打開，很可能會破壞干式氣體密封。

　　三、機組運行條件

　　VOCs壓縮機的運行管理，應嚴格按照相關技術標準實施，并對壓力、溫度、壓差、液位、振動指標實施遠程監(jiān)控。

　　1.排氣溫度

　　螺桿壓縮機的排氣溫度不宜太高，否則會導致機油性能下降，轉子和機殼發(fā)生較大的變形。由于壓縮介質VOCs氣體極易揮發(fā)，因此必須嚴格控制廢氣溫度，使其出口溫度不能超過85℃，根據(jù)控制系統(tǒng)的檢測，需要對其在運行過程中進行噴射冷卻。

　　2.進排氣壓力

　　由于壓縮機組體積比的特點，在氣相成分穩(wěn)定時，通常采取欠壓的方式，而根據(jù)實際的設計和使用經驗，其出口壓差范圍控制在8%之內，因而具有較高的效率。采用壓縮機出口回流來控制排氣量，既能有效地改善機組的工作穩(wěn)定性，又能與流量調整結合起來，達到調節(jié)生產過程的負荷，一般在15%左右，這是合理選擇驅動系統(tǒng)的主要參數(shù)，避免出現(xiàn)大馬拉小車的現(xiàn)象。

　　3.潤滑油總管壓力

　　潤滑油總管壓力不宜太小，否則會導致機油無法順利進入軸承和密封，從而影響到整個設備的工作。一般潤滑油的主要出口壓力不超過0.25MPa，在大型設備的使用中，但潤滑線路較長時，為了減少潤滑油總管的壓力波動，可以設置儲能器，通常使用囊式儲能器。

　　4.機身振動

　　機箱的振動是對機組運行狀況的一個重要的監(jiān)控指標，檢測點通常設置在每一軸支撐或支座上，沿徑向和軸向測得。VOCs裝置也有軸向、徑向兩個方向的振動檢測，采用轉速傳感器將信號傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)，應用報警系統(tǒng)進行控制。

　　四、MPS機械保護控制系統(tǒng)

　　MPS機械保護控制系統(tǒng)是一種用于保證螺桿壓縮機組安全、穩(wěn)定工作的儀器控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)根據(jù)螺桿壓縮機的工作特性和工作工況，在不同的控制點布置控制儀表，采集溫度、壓力等多種信號，實現(xiàn)對機組的實時監(jiān)測，當控制點出現(xiàn)異常時，提供調整、報警、聯(lián)鎖停車等功能。系統(tǒng)根據(jù)設計需求，包括系統(tǒng)報警、聯(lián)鎖顯示、串行通信連接狀態(tài)的顯示、報警等。

　　1.MPS控制要求

　　MPS最高級別的控制需求時安全性，因此會有對應的聯(lián)動停車功能；二級控制需求為預警，并具備相應的警報功能；現(xiàn)場集中展示其技術指標。通常的控制方法是通過調整閥門的開度來確保設備的正常工作。

　　2.MPS控制邏輯

　　（1）聯(lián)鎖邏輯

　　針對壓縮機組的工況，MPS控制系統(tǒng)提供了一個聯(lián)動控制邏輯，即在合成氣壓力較低、供油總管入油氣壓較低、油罐火災溫度較低時，壓縮機組不能啟動。如果進氣壓力太低，將會使壓縮機組的排氣閥產生二次壓力，導致壓縮機組產生明顯抖動；潤滑油溫度、壓力不合格，對潤滑性能有較大的危害。當機油供給總管的壓力和廢氣溫度達到警告值時，就會引起應急剎車，以避免壓縮機出現(xiàn)不可逆的機械損壞。同時，針對安全儀器系統(tǒng)的相應級別的要求，采用適當方法，避免儀器的錯誤和信號的波動。

　?。?）報警邏輯

　　除聯(lián)鎖邏輯外，其他重要物理量也設有報警功能。如：入口濾清器壓差報警，提醒濾芯出現(xiàn)阻塞，需要更換濾芯；廢氣壓力報警；機油進油總管報警；機油濾清器的差壓，噴液過濾器的差壓；壓縮機進、排氣溫度報警；機油供給總管溫度報警；主機軸承高溫報警；電機定子線圈高溫報警；氣液分離裝置的液面高度報警；潤滑罐液面下降，壓縮機外殼振動報警；當所有的警報信號超過正常值時，會發(fā)出聲音和燈光警告，以警示操作者采取相應的措施，比如更換濾芯。

　?。?）閥門調節(jié)邏輯

　　VOCs螺桿壓縮機的調節(jié)器是專門的節(jié)閥調節(jié)閥。設備內采用了循環(huán)回流閥調節(jié)邏輯，以實現(xiàn)機械穩(wěn)定，從而保證了壓縮機的穩(wěn)定運行，同時也具有調整電流方向的作用。在停車過程中，此閥門始終處于開啟狀態(tài)，起到平衡壓縮機進、排氣兩個壓力差的功能。VOCs壓縮機的排氣溫度與壓力比、噴液量、工作腔內的溫度有關，在實際應用中，一般不能超過85℃。因此，利用壓縮機的廢氣溫度來控制循環(huán)噴射閥的開度，將從氣液分離器中分離出來的液體直接噴射到壓縮機空腔中，從而避免由于熱膨脹引起的咬合，自動排液閥控制是根據(jù)氣液分離器的液面變化來調整排放。

　　3.MPS主要部件及儀表選型

　　在螺桿壓縮機系統(tǒng)的實際應用中，對機身和適當位置的裝置也要有一定的防震動性能，由于VOCs氣體具有高腐蝕性、易揮發(fā)的特點，所以，對所有與VOCs廢氣管道接連的儀表、閥門、閥芯閥體等均采用了不銹抗酸鋼板，并建議采用更高級別的材料。

　　從螺桿壓縮機的工作性質出發(fā)，在實際應用中應該根據(jù)其結構和工作特點，合理選型、合理配置，使其具有更好的性能。

　　VOCs螺桿壓縮機組使用要注意的問題：一是根據(jù)廢氣的壓力合理選取梯級，利用高效的逆流來進行穩(wěn)壓和調整，確保出口壓差，提高機組的運行效率。其次，對壓縮機組的MPS的聯(lián)鎖邏輯進行適當?shù)脑O定，可以有效地防止壓縮機組頻繁停機和機械損壞。最后，選用適當?shù)腗PS元件，可以有效地降低工程造價。壓縮機組在MPS系統(tǒng)的實時監(jiān)控與保護下，可用于高壓輸送VOCs廢氣，從而為螺桿壓縮機在廢氣處理領域市場打下良好的基礎。

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