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空分设备范文1
关键词：空分设备 性能 设备建模 KDON-170/400 研究
新形势下，随着现代化社会步伐的加快，以及科学技术的蓬勃发展，对于空分设备性能的研究工作也进一步得到人们的关注和重视。空分设备，作为一种依靠气体沸点差异进行深度冷冻筛选分子、预冷的机械装置，近年来的研究已趋于大型化、环保化、高效化、重载化以及高度的自动化等层面发展。为了确保空分设备能够高效运行，减少故障的发生，本文通过空分设备的现状、模型建立的环境及相关内容，以及设备运行性能等方面，加深人们对空分设备的认识和了解，现具体分析如下。
一、空气分离行业现状
近些年来，随着空分设备从高压流程逐渐转化为中压流程、高低压流程的技术革新，目前大多数空气分离行业的大、中型空分设备多是采用全低压流程，尤其是对超低压流程的空分设备的探索，更是有了进一步的发展。从我国空气分离行业现状来看，第一，流程重视对计算软件的开发，有利于进一步优化设计；第二，关键静态核心设备在设计制造上，也取得了突破性发展；第三，当今的空气分离行业几乎都采用计算机控制系统，自动化、智能化步伐加快；第四，通过工艺结构的调整和国外先进检测技术、高精度动平衡机等的引进，空分设备的装备水平有了进一步的提高。
二、模型构成
1.基础环境建立
建立基础环境，通过采用基础模拟管理器，可以实现空气信息的输入和获取，并排除不必要的计算流程，提高计算效率。在此过程中，需要有关人员做到准确输入物系构成组分、流体状态方程以及用户自定义特性等方面的参数信息。
一般来说，基础环境的建立需要考虑以下几个方面：①组分主要由氧、氮、氩等构成，作为模拟环境的基础，需要对这方面加以优化。通常只考虑这三种组分在空气分离中的热力学性质。②状态方程通常选择f（p、V、T）=0（其中p为压力，V为摩尔体积，T为温度），作为趋向理想气体定律，可以用来帮助简化问题和衡量真实气体状态是否正确。同时对于该理想气体定律在工程计算中的温度及压力范围限制，要充分考虑到气体是否易于液化。如NH3、SO2等易于液化气体在低温、105Pa下，计算结果就存在明显偏差。
2.模拟环境建立
空分设备在模拟环境建立上，主要包括建立PFD流程图、使用逻辑操作器等两个方面内容。
建立PFD流程图。通过PFD流程图的建立，能够直观快速地显示空分设备流程的整体状况，同时方便对流程连接状态、物流及操作器状态等模拟信息的查找，此外，还可以采用一系列控制工具，完成观测对象、物流及操作器的重新定位，对观测对象、物流及操作器进行图标尺寸上的调整等。从PFD流程图获取对象、物流及操作器的物性信息方面来看，PFD流程图同时还具备着评估分析功能，能够及时刷新物性信息。
使用逻辑操作器。主要包括循环处理器和调节处理器两种。其中，循环处理器通常被用于解决热循环和物流循环上的问题，在进料状态已知的前提下，塔系统开始运算，当运算结束后，出料结果将参与到另一组系统运算结果的对比中，若比较结果在设定公差允许的范围内，则需要继续进行运算，直至满足条件为止。而调节处理器，则一般是用在改变独立变量的值上，以满足模拟环境的需求。当需要处理混合特性时，调节处理器能够提供实验分析和误差判断的功能，用来解决物流分配中的下塔富氧液空问题。
三、KDON-170/400型空分设备运行性能研究
1.设备概况
KDON-170/400型空分设备主要包括空气预冷塔、冷水机组、分子筛纯化系统、增压透平膨胀机、分馏塔（包括上塔、下塔和冷凝蒸发器等）、主热交换器、过冷器、液体计量罐、DCS系统以及外配仪表系统等。KDON-170/400型空分设备流程采用全低压空气分离流程，通过压缩机洁净压缩空气，进入到空气预冷系统中，并与冷冻系统传输来的冷冻水逆流接触，达到降温效果，当完成这些步骤后，再进入到分子筛纯化系统中，将空气所含的水份、CO2以及微量烃类组分去除，同时在吸附热的影响下，产生两股正流空气，一股经主热交换器，与返流的低温气体换热，再把换热后的气体送往下塔底部精馏；另一股经去增压机增压后，送往主热交换器冷却，并完成剩下的分离流程。
2.模型建立
模型的建立，在掌握设备运行规律和设备日常生产操作的调节上，有很大的帮助作用。主要考虑主塔收敛性的选择，包括上塔和下塔两方面。
下塔。根据常规空分设备的设计和实际调整规定，下塔收敛计算的特性之一为36%～40%体积摩尔分率的液空中氧组分，另一特性则为控制抽口物流体积流量在0m3/h。
上塔。上塔的收敛计算特性，是准确运行的氧气、纯氮气产品的体积流量。通过对比模拟结果与设备的实际运行数据，确定模型是否建立完成。
3.设备运行性能研究
3.1影响氧产量的关联因素及其关系
在分离空气量以及氧产品中氧组分体积含量维持不变的前提下，借助模型，可得知氮中平均氧含量和纯氮气体积流量、返流污氮气体积流量，以及两股物流中氧组分体积含量存在着动态的关系。通常情况下，氮平均纯度与氧产品的量之间存在同向变化关系，而氧产品纯度与氧产品量之间存在逆向变化关系。通过构建三元分离物系进行研究，得知降低氧纯度或是采取提高氮平均纯度，能够增大氧产量。相对来说，具有良好的经济效益，不过氧产量纯度不高。
3.2氧氮纯度和氧提取率关系
针对氧气需求大的用户，从氮平均纯度、氧纯度方面考虑氧气提取率。可借助氧产量与氮平均纯度间的敏感关系，调整氮平均纯度，以获取更大的氧产量。
四、小结
通过对空分设备性能的分析和探究，并采取建立模型的方式，促进空气分离行业对该技术的深入了解，并有针对性地对空分设备进行利用和革新，推动我国空气分离行业的发展进步。
参考文献
[1]张琼，郝迅.川空两套液体空分设备流程与性能比较[J].气体分离，2010，（05）.
空分设备范文2
关键词:空分设备;安装技术;焊接
1、工程特点
1.1 铝合金材料焊接量大
空分设备塔内管道和设备均为铝合金,都需采用铝合金焊接。
1.2 清洁度要求高
清洁度直接影响焊接质量,在整个焊接程中要保证焊材、母材、作业环境清洁,氧压机和塔内管道及设备的安装要求更严。
1.3 变形要求严格
冷箱和主塔的垂直度要求较高,焊接对垂直度的影响大,在实际施工中要采取对称双面焊来减少焊接变形。
1.4 要防止磕碰伤
铝材硬度较低,在施工过程中要采取保护措施,如吊装时钢丝绳外要加橡皮套或垫,管道组对时用软性榔头(木头或橡胶榔头)敲打。
1.5 铝合金焊接易产生气孔
铝合金在液态变为固态时,气体在熔池中的溶解度急剧降低,其冷凝速度快,因此极易产生气孔。
2 、准备工作
2.1根据不同的母材、焊材、焊接方法等进行焊接工艺评定,进行焊工培训考试。
2.2焊接施工人员根据图纸和规范要求,编制焊接施工方案,明确施工措施、技术规范、验收规范和探伤方案,在施工前对所有焊工进行技术交底。
2.3交流氩弧焊机用冷却水给水点的布置及要求:预制场和安装现场要布置给水点,其中安装现场在辅冷箱顶和冷箱底部外面布置两个点。
为减少焊把的长度,增加电弧的稳定性,提高焊接质量,在辅冷箱顶和冷箱底部各放两台焊机,同时担负上、下部的焊接。
2.4管道预制,应尽量减少固定焊口,增加活动焊口,提高焊接质量,在保证吊装的前提下尽量进行地面预制。
2.5制订详细的安全技术措施并交底。
2.6材料物料准备
材料的型号、规格、材质应符合设计要求,质量应符合规范要求。吊装所用的机具,必须满足吊装施工要求以确保吊装安全。施工所用的水、电、气等应准备充分。
2.7根据现场实际情况,确定管道、设备的堆放及组装场地,制定施工车辆行走路线。
2.8 现场工序交接
施工前应对基础进行检查、验收。设备开箱、检查、验收。
3、空气预冷及纯化系统设备安装方法及技术要求
3.1 水泵的安装
水泵的安装、就位及调整主要利用滚杠、倒链、人力完成。
3.2 空气冷却塔的安装
3.2.1 塔体安装
空冷塔用汽车吊吊装就位,设备自带吊耳。
3.2.2 空冷塔梯子平台安装
空冷塔梯子、平台在空冷塔起吊之前,在地面安装到空冷塔上。
3.2.3空冷塔外壁保温
空冷塔塔体上段保温在塔外壁搭设工作平台,在平台上完成对塔外壁的保温。
3.2.4在安装过程中空冷塔塔体上严禁动火。起吊前,在地面切除管道封头,用机械切割法开好坡口,用吸尘器吸除切削,清洁切口并密封好开口以防杂物进入容器内。
3.3水冷塔的安装
3.3.1塔体的安装
水冷塔用汽车吊吊装就位,设备自带吊耳。
3.3.2 塔体上梯子平台的安装
塔体上的梯子、平台在地面安装,螺栓连接到塔体预先焊好的支架上。
3.3.3 塔内填料装填及塔体保温
塔内填料为聚丙烯鲍尔环填料。保温材料为矿渣棉,在塔外壁搭设工作平台进行填料的装填和塔体的保温。
3.3.4 安装技术要求
起吊前,在地面切除管道封头,用机械切割法开好坡口,用吸尘器吸除切削,清洁切口并密封好开口以防杂物进入容器内。
3.4分子筛吸附器的安装
3.4.1分予筛吸附器用汽车吊吊装就位。
3.4.2分子筛吸附器内吸附剂的装填顺序为:惰性氧化铝活性氧化铝分子筛吸附剂。
3.4.3分子筛吸附器的两个支座,一个为固定支座,另一个为活动支座,紧固活动支座时,活动支座地脚螺栓上的第一个螺母拧紧后,倒退一圈,然后用第二个螺母锁紧。
3.4.4分子筛吸附器外壁保温。保温工作通过搭设的工作平台进行。
3. 5 电加热器安装
电加热汽车吊吊装就位。保温工作通过搭设的工作平台进行。
3.6 消声器安装
消声器用汽车吊吊装就位。
4、冷箱焊接
冷箱焊接特点:对称性和密封性。焊接过程中一定要保持人员的对称性和焊接速度的一致性,人员2人或4人,以基本相同的速度进行对称焊接。冷箱外壁一定要满焊。
5、塔内管道预制和安装焊接
5.1预制场地要求:预制场地应靠近冷箱,以减少搬运工作量;场地需封闭以防风、雨等影响焊接质量;地面铺设橡皮垫,使用橡皮滚胎以防损坏母材;场地须整洁、干净。
5.2预制后进行脱脂,两端用干净塑料布包扎以防污染。
5.3组对用木制榔头
5.4管道组对焊接时加不锈钢垫环,垫环的点焊方位在顺流端。
5.5管道坡口用不锈钢丝刷刷至露出金属光泽,焊丝进行脱脂。
5.6坡口不得强力组对。
5.7吊装时,吊装用绳用橡皮套保护,防止损坏母材或油脂沾在母材上;橡皮保护套应洁净。
5.8安装时冷箱顶部要密封好,以防止抽风效应,并可起到防风防雨的作用。为便于管道往冷箱内搬运、吊装,在冷箱下侧留一开口,先集中大量预制件堆放到冷箱内部底层,然后封闭该开口,以减小风流影响,而保证冷箱内所有焊口的焊接质量。
6、上塔与冷凝蒸发器焊接
6.1上塔与冷凝蒸发器的组对焊缝即俗称的主缝,其焊接质量直接影响塔的垂直度,最终影响产品的纯度。主缝焊接严格按编制好的作业指导书进行。
首先按工艺要求打磨好主缝坡口并点焊,采用塔内千斤顶外顶法进行组对。焊接施工平台离焊缝高度1.4米为宜。
人员分工:铝焊工4名,分2组进行双人双面横焊;电工2名,防止临时性的焊机故障,并配合焊工调节电流大小;钳工2名,配合焊工进行坡口打磨和测量垂直度;起重工2名,配合钳工调节垂直度;火焊工1名,对焊口进行预垫并给焊工传递焊丝;焊接施工员1名,协调各方工作,并根据焊缝间隙大小和塔体垂直度确定起焊点,以及处理焊接过程中出现的问题。
焊前焊试板,厚度同主缝一致,探伤检验合格方可焊接主缝。实际焊接时将两焊机电流之和增大20~30A,氩气纯度必须达99.99%以上。
主缝焊接时焊缝周围的相对湿度应小于80%,气温应高于5℃,风速应小于2m/s。
焊接坡口两端50mm内用打磨光洁,焊丝进行脱脂处理,焊接过程中两对人员焊接速度保持基本一致,塔内焊工电弧不能间断,外面焊工换焊丝时,要用氩气保护好熔池以免产生气孔。在焊接过程中要随时观察上塔垂直度的变化,随时调整焊接速度以保证垂直度。
焊接结束待冷却后,进行100%X射线探伤。
最后通过上塔拉架调节,同时配合加温方式进行垂直度精调。
7、其它方面安装
空压机、氧压机、氮压机三大机组管道配制过程中,以设备为中心向外配管。氧压机管道直径较大,在安装时一定要先进行预组装,点焊牢固后再进行焊接。仪表管管径小且较簿,焊接难度大,容易引起堵管,焊接必须按规范进行。
8、资料管理
焊接施工员在施工过程中要做好焊接质量记录和焊接资料保存,将当天的每个焊口编号、焊工号、焊接日期标在单线图上,作好每个焊口的无损探伤记录,并根据无损探伤报告、施工图纸等做好焊接质量记录,工程完工后统一整理后存档或移交厂方。
实际安装过程中,通过采取以上施工管理措施,工程质量优良,各个工程厂方均很满意,说明以上施工管理方案是行之有效的。
参考文献:
[1]深度冷冻法制取氧气及相关气体安全技术规程.GB16912-2008
[2]李化治.制氧技术.北京:冶金工业出版社.1996
空分设备范文3
【关键词】：空分设备；制氩系统；试运行；问题分析；操作要点；
【 abstract 】 : the 6000 m3 / h air separation units, full rectify and produce argon without hydrogen main performance indexes system and process, and analyzes the trial operation of air separation units, the common problems and key operation, and expounds that argon technology development prospects.
【 keywords 】 : air separation units; Argon - producing system; Trial operation; Problems analysis; Key operation;
中图分类号：TQ116.4+3文献标识码： A 文章编号：
山西某钢铁公司制氧车间的KDON（Ar）-6000/6000/150型空分设备由开封天宸能源化工机械有限公司设计制造。该装置特点为全低压立式径向流分子筛吸附净化、增压透平膨胀机制冷、全精馏无氢制氩工艺、氧气外压缩流程、主塔采用筛板塔、粗氩塔和精氩塔采用规整填料塔、可变工况生产。装置设计氩产量为150m3/h，纯度为99.999%。这里对氩系统试运行过程中一些常见问题及操作要点做以下阐述，以便更好服务于生产。
、装置主要性能参数
6000 m3/h装置设计参数及制氩系统正常运行过程中主要性能指标见表1.
表16000 m3/h空分设备设计及氩系统运行过程中主要性能参数
制氩流程简介
从上塔中部抽取一定量的氩馏分送入粗氩塔，粗氩塔在结构上分为两段，两段之间由液氩泵联接，粗氩II塔底部的回流液经液氩泵送入粗氩I塔顶部作为回流液。粗氩II塔顶冷凝器采用过冷后的液空做冷源，工艺氩气体在冷凝器中被冷凝，大部分返回做回流液，其余的则进入精氩塔中继续精馏，换热后的气空返回主塔，剩余的液空返回主塔。工艺气体经V6由精氩塔中部进入，与此同时，塔顶冷凝器由来自主塔并经V5节流的液氮做冷源，使塔顶产生回流液。而塔底蒸发器则用压力氮做热源，使塔底液氩蒸发成为上升蒸汽与塔顶的回流液进行精馏，从而使氩氮分离，并经V708由液体量筒排出纯液氩。流程图如图1所示
图1 6000m3/h空分设备全精馏无氢制氩系统流程简图
C1-下塔C2-上塔C3-粗氩II塔C4-精氩塔C5-粗氩I塔LT2-液体量筒
V701-粗氩回流调节阀V707/V708/V710-进液阀V761/V763/V767-废气放空阀
试运行过程中常见问题及分析
3.1 装置设计缺陷影响
由于设计时疏忽或者是生产过程中没有严格按照图纸规定制作，致使设备具有先天性缺陷，在以后的生产过程中也会出现些似乎无法解释的问题。比如氩馏分抽取口设计位置出错，虽然氧纯度、液空氧含量、主冷液位均正常，可氩馏分含量却不在设计值范围内，甚至相差甚远。再者，若精氩塔废气放空管道设计过细，当塔顶压力升高时，由于管道原因，塔顶超压保护阀门不一定能够及时被顶开，导致塔内压力继续升高。而压力升高，使塔顶冷凝器液氮的饱和温度上升，冷凝器两侧温差减小，回流的液氩量减少，组分分离能力减弱，使精氩塔内氮气含量升高，严重时会引起氮塞。
3.2 投氩塔时间不合适
由于氩塔和主塔关系甚密，如果投氩时间过早，氧纯度没有达到一定值，则会对氩塔工况产生一定的影响，造成氩馏分含氮量增加，粗氩塔冷凝器温差减小；投氩时间太晚，会使大量富氩液体，回流至上塔，引起上塔工况恶化。所以投氩初期，观察好各项工艺参数，选择对投氩时间显得尤为重要。
操作要点
4.1 维持主塔工况稳定
主塔工况稳定对氩系统的重要性不言而喻，如果主塔工况波动，轻则导致氩提取率降低，重则可能引发氮塞，使整个制氩系统陷入瘫痪。下塔工况稳定是上塔优化调节的基础。下塔液空含氧量多少直接影响到上塔工况，其浓度一般维持在35%左右，含量高会使氩馏分含氩量降低，影响氩产量；含量低又会影响氧产量和纯度。而上塔又由于进出口、组分较多，其之间的关系变的尤为复杂。其中氩、氧、氮三者在上塔分布关系相互制约，相互影响。根据物料平衡，在富氩区某块塔板处，氩、氮、氧三者含量为一定值。由于氩馏分抽口位置已经固定，若上塔工况不稳定,受影响最大的是氩馏分。当氧浓度升高时，氩、氮浓度会降低，提馏段富氩区升高，直接导致氩抽口处氩、氮含量降低；当氮浓度升高时，氧、氩浓度降低，则提馏段富氩区下移，使氩馏分氮含量升高，不利于后续生产。所以调整好主塔工况，才是制取液氩的重中之重。
4.2 维持氩塔热负荷稳定
谈完物料平衡，不能不说一下冷量平衡。冷量平衡对制氩系统正常运行亦是至关重要。粗氩塔冷凝器是氩系统的关键设备，合理调整冷凝器液空尽量和液空回流上塔量有利于氩系统稳定运行，此外，还要严格控制下塔液空含氧量。若冷凝器液空含氧量高，液空饱和温度就会升高，换热温差减小，粗氩冷凝器热负荷和回流液就会减少，严重时引起氮塞。反之，含氧量低，液空饱和温度降低，换热温差增大，粗氩冷凝器热负荷和回流液就会增加。而精氩塔一定要控制好冷凝器液氮供给量和蒸发器气氮量来维持塔内压力稳定。压力过高会引起氩气损失量加大，过低可能会形成负压，引起空气倒吸，堵塞管道。
4.3 减少人为因素，保持协调生产
制氧厂操作人员上班方式一般为倒班制，就决定了多组人员共同操作一套装置。由于每组人员对空分生产、对装置操作都有一套自己的认识和习惯，并且操作水平又各有差异，所以在实际生产过程中难免会有些不协调事情的发生。针对这种情况， 除了定期对操作人员进行专业培训外，还要加强班组之间的相互沟通，共同探讨操作经验，扬长避短，使生产能够按一个步伐前进。
结束语
随着我国工业化水平越来越高，对空分设备的要求也越来越高,提高设备运行的安全性和稳定性，提高产品的产量和纯度已经成为赢得市场的必要条件。对常规空分装置来说，氧气和氮气的分离技术已经非常成熟，其产量和纯度都能达到用户的要求，并能在一定程度上实现变工况调节，而制氩系统由于操作相对复杂，且受各部工况影响较大，尤其对中小型空分来说更加明显。所以提升制氩技术，实现经济制氩，提高氩提取率已成为各大企业追求的目标。从某种意义上说，氩的提取率高低是衡量一套常规空分设备性能的标准，相信今后制氩技术会有一个稳步提升。
参考文献
1汤学忠，顾富民.新编制氧工问答.北京：冶金工业出版社 (2001)
空分设备范文4
[关键词]必要性；原则分析；措施
中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）02-0367-01
1.机械设计自动化设备控制必要性
机械自动化不仅是社会科技发展的表现，而且也是机械设计者不断追求的机械自动化运行的主要目标。机械设计的时候，必须针对其安全性进行严格控制，从不同的角度进行机械自动化设备的安全性管控。机械设计的时候，必须从不同的角度进行机械自动化处理，确保机械运行的安全性和稳定性。机械设计的时候，必须要有设备安全开发团队进行全面调研，并且提高设备的安全性管理，使得机械运行的时候能够具有更加安全的环境。机械设计自动化设备进行控制的时候必须从设备管理角度出发，对于机械设计中的一些安全性风险进行全面评估，确保机械设备的安全性和工作的有效性。
2.机械设计自动化设备安全控制的原则分析
2.1 应当满足机械功能的需求
机械设计自动化设备的安全控制工作必须要严格的遵循设计的原则作为主要出发点，从而以此来真正保障其中多项安全自动化控制的功能，这样才能真正符合机械设备所具备的详细需求。同时要求机械设计自动化设备的安全控制还应当真正满足其在核心功能方面的需求，从而真正保证设备控制和机械信息能够真正符合其技术指标方面的需求。通常机械设备在具体实施的过程当中，必须要严格依照设计、制造以及安全管理方面的需求出发，从而以此来不断有效的提升机械设备自动化安全控制方面的管理水平。
2.2 设计当中需要采用先进技术融入其中
主要要求机械设计自动化安全控制必须要真正建立在先进的技术基础上，以此来有效的保证机械设计的工作能够真正有效的符合其在安全管理方面的需求。同时需要再此基础上对各项机械设备的基本功能加以完善，最终不断的提升机械设备的综合管理能力。并且机械设计自动化设备的安全管理工作不论是从产品还是从系统方面的角度来出发，都必须要以此不断提升机械设备自动化的安全管控能力。由于机械设计自动化设备的安全控制主要还是以其所包含的技术作为主要控制形式，依托技术才能有效的保证机械设备的智能化功能，从而有效的满足其人性化安全管理的需求。同时机械设计自动化安全设备的管理还必须要针对多种加工设备的框架来加以优化。可以从安全管理的发展角度作为主要出发点，从而不断的增强其输出设备的功能。而如果是能量转换机械设备则需要保障其所进行的能力转换形式变得更加的安全可靠，从而提升机械设备的安全控制能力。
2.3 应当保障自动化设备安全控制效率的提升
机械设计自动化控制系统的管理工作的开展，需要针对其中多项新兴实施优化管理控制，从而以此来有效的保障相应自动化产品及设备，能够真正满足其在安全管理功能方面的需求，从而以此来从多个方面不断的提升其安全控制的效率，这本身属于机械设计当中的重要原则之一。因此，必须要在此基础上充分结合机械设备的实际发展特点，不断的强化对于信息处理所具备的基本能力。以此直接将机械设备信息控制管理真正和机械综合管理的发展模式紧密的联系在一起，最终不断的提升其对机械设备综合管控的水平，为往后机械设备的全面发展奠定坚实的基础。
2.4 应当坚持可靠性和安全性的设计原则
机械设计自动化设备最好是结合产品的故障管理角度来出发，以此来保障机械设备能够有效的开展自动化的故障处理，最终不断的提升机械设备的管理控制能力。为此，必须要将机械自动化控制和产品的优化进行紧密的结合，自动化产品能够和智能化的控制有效的融合起来，最终保障多种机械设备的处理、诊断以及健康等多种形式都能够符合安全控制的原则。所以就需要严格从操作环节出发，不断的降低机械事故发生的概率，提升机械设备所具备的灵敏度，并且需要积极的引进全新的技术方案，以此来有效提升机械设备所具备的综合管理水平。
3.机械设计自动化设备安全控制的有效措施
3.1 提升机械的功能需求。机械设计过程中，自动化设备的安全控制极为重要，特别是要充分考虑到对设计基本原则的控制。为了保证所有自动化安全控制功能都能够和相关机械设备的需求相符，在设计机械的过程中，提升机械设备的基本功能需求，以此完成具体生产工作。机械自动化设备的基本功能主要包括了安全控制功能、信息控制技术、设备控制技术等。在设计机械自动化设备的过程中，设计工作人员应统筹兼顾上述三项基本功能要求，并在此基础上，设计以及制造出多方面的功能需求，同时还要加强安全控制，以此保证所设计的机械自动化设备能够符合实际生产要求，能够完成自动化安全控制的全部工作。
3.2 充分利用先进科技对机械设计自动化设备加强安全控制。现阶段，中国机械设备自动化技术已经取得了较为明显的进步，然而和发达国家相比较而言，中国的自动化技术水平依然处在落后A段。所以要想全面提升中国的机械设备自动化水平以及技术水平，我们应努力向发达国家学习，学习发达国家先进的制造技术以及高新机械设备自动化设计，还要学习发达国家的高新安全控制技术。
3.3 遵循安全性原则即可靠性原则。在对机械设计自动化设备进行安全控制期间，设计工作人员应严格遵循可靠性原则及安全性原则，一旦机械设备发生任何故障，就能够自动化处理故障，进而提高该机械设备的智能化安全管理水平。最后，笔者认为在对机械设备进行自动化设计期间，应充分结合产品设计流程，确保机械设备制造过程的智能化及自动化，提高机械设备的安全控制能力、故障诊断能力以及故障处理能力。而相关设计工作人员则应机械自动化设备安全控制加以综合分析，提高设备的控制能力和安全管理水平。
3.4 提升安全控制效率。在机械设计自动化设备进行安全控制时，设计工作人员还应充分考虑到信息的优化控制；从不同安全角度入手，对安全管理方案进行优化处理，提升机械设备的安全管理效率，规避风险，从而为完善机械设备功能提供良好的平台。
参考文献
空分设备范文5
关键词：低压开关设备；控制设备；低压断路器；分析
中图分类号：TM564 文献标识码：A
在新形势下，开关是一种常见的电器之一，主要用到分合电路中，组合开关、负荷开关、隔离开关等都是其组成要素，低压开关设备的应用也比较多。在科技持续发展中，低压开关与控制设备的智能时代随即到来，监控精确度特别高，保护动作灵敏，能够自动修复等。为了更好地发挥其各方面性能，我国还需要进一步深入研究低压开关设备与控制设备低压断路器，提高相关设备的传导抗扰度，降低设备运行中故障发生率，提高其利用价值。
一、低压开关设备
1.刀开关
低压开关设备又被称之为低压隔离器。以刀开关为例，在众多低压电器中，刀开关的结构并不复杂，应用范围也特别广，属于手动电器之一，大都用来隔离电源。闸刀、静插座、绝缘底板等都是其组成要素。以用途为例，刀开关可分为不同的类型，比如，闸刀开关、铁壳开关、组合开关，以极数为例，可分为单极、双极、三极。对于刀开关来说，其主要技术参数体现在不同方面。首先，刀开关的额定电压。在日常运行过程中，刀开关可承受的最大电压被叫做额定电压，为交流380V、直流220V或者440V。其运行被允许的最大工作电流为额定电流。就小电流刀开关来说，其额定电流可以分为5个等级，比如，10A、15A、60A，而大电流刀开关的额定电流可分为6个等级，比如，100A、400A、1500A。在额定电压作用下，刀开关可分断的最大电流便是分断能力，通常情况下，刀开关都到只能分断那些小于额定电流数值的电流。其次，分断能力、电动稳定电流与热稳定电流。如果同时使用刀开关、熔断器，刀开关的分断能力会发生变化，和配合的熔体以及熔断器相关。在运行过程中，在一定短路电流峰值作用下，刀开关会产生一定的动点作用，出现变形现象，会影响触刀的自动弹出，而对应的短路电流具体峰值便是其电动稳定电流，和额定电流相比，刀开关的电动稳定电流特别大。如果线路发生短路现象，刀开关在某时间段所通过的最大短路电流便是热稳定电流，随着温度升高，其并不会发生熔焊现象。最后，操作次数。刀开关的操作次数有两个指标，即机械次数、电次数。在不带电情况下，刀开关达到的操作次数被称之为机械次数，也就是刀开关的机械使用寿命；在带电情况下，刀开关达到的操作次数被称之为电次数，也就是刀开关的电气使用寿命。
在选择刀开关的过程中，相关人员要注重其结构与额定电流，全方位分析刀开关多样化的作用以及安装方式，看其是否需要带灭弧装置。如果需要将刀开关应用到分断负载电流中，则需要采用带灭弧装置，根据装置安装的具体形式，优化选择操作方法，采用适宜的接线方法。就额定电流来说，不能小于分断电路中负载电流总和，全面分析启动电流，明确电动机负载，也就是说刀开关的额定电流必须大于一级开关。
2.熔断器式刀开关、胶盖刀开关
就刀熔开关来说，在使用过程中，相关人员经常将小容量刀开关的熔丝或者熔断器安装到刀开关周围，减少体积的同时，使其使用更加便利。就熔断器式刀开关来说，属于隔离开关，动触点为熔断体以及带有熔断体的载熔件，HR5、HR6系列的应用特别多，用于配电线路、电动机电器中，其短路电流必须高，额定电压交流为660V，发热电流为630A。就胶盖刀开关来说，用于其中的电路额定电压为单相220V、三相380V、交流为50Hz。
二、控制设备低压断路器
就低压电路控制器来说，以往被称之为自动空气开关，和IEC有着相同的标准，具有手动开关作用，自动失压、短路保护等。在运行过程中，低压断路器可以有效分配电能，实时保护电动机、电源线路。一旦系统设备出现故障问题，比如，过载、短路，欠电压，低压断路器便会自动将电源切断，和负荷开、熔断器等的组合，可以有效保护电源，避免造成严重的经济损失。以不同需要为例，低压断路器可分为两类，即继电器、脱扣器，低压断路器借助脱扣器顺利实现保护功能。
1.低压断路器工作原理
就低压断路器来说，种类特别多，但其结构与保护原理大都相同，并没有本质上的区别。操动结构、保护系统、灭弧装置、触头是其组成要素。低压断路器的主触头和被保护的三相电路串联，接通并分断回路。在线路运行过程中，低压断路器可以顺利接通、分断正常的荷载电流、过载电流等，甚至是短路电流。在较少操作的低压配电线路、开关柜作用下，作为电源开关，有效保护线路、电气设备、电动机，发生故障问题的时，可以自动切断线路，保护线路。在其主触点闭合之后，主触点会被脱扣结构锁在合闸上，过电流脱扣器线圈和电源处理并联状态。如果电路运行中，出现短路、过载问题，其中的过电流脱扣器会衔铁吸合，主触点便会和主电路断开。具体来说，在正常运行过程中，在搭钩作用下，电磁脱扣器线圈会产生一定的吸力，但并不能实现衔铁吸合。但如果线路出现短路、电流过大等故障问题，电磁脱扣器的吸力会进一步增强，衔铁吸合顺利实现。欠电压脱扣器线圈和电路并联，线路正常运行中，其产生的电磁吸力可以远远大于弹簧的拉力，顺利实现衔铁吸合。随着线路不断下降，欠电压脱扣器的吸力也会逐渐减小，衔铁将被弹簧拉开，和杠杆接触，搭钩将被顶开，主触头被断开。如果电路出现过载现象，热脱扣器的热元件温度会迅速升高，双金属片弯曲变形。如果电路出现欠电压现象，欠电压脱扣器的衔铁释放。
2.低压断路器的选用
2.1 低压断路器选用原则
通常情况下是，塑壳断路器作用于小短路电流中，额定电流不超过600A，可采用万能式断路器。在选用低压断路器中，必须遵循相关的原则，额定电流与电压不能小于负载正常情况的额定电压，脱扣器额定电流不能小于负载工作电流，也不过大，和断路器相比，电路短路电流要小于起极限通断电流，线路末端单相至少为1.25A，其欠压脱扣器额定电压不能小于或者大于电路正常运行下的额定电压。
2.2 低压断路器正常工作条件
在设计低压断路器过程中，设计人员必须全面、客观地分析主客观影响因素，根据低压断路器的性质、特点，优化设计，避免其结构组件不受到外界因素的影响，提高断路器的工作性能。首先，周围空气温度。在周围空气温度方面，研究者主要研究最高与最低温度对低压断路器造成的影响，外界座高温度必须低于低压断路器内部各组成元件的最高温度，其运行环境温度必须在-5℃～+40℃间，日平均温度必须小于35℃。如果运输和储存温度条件允许，其环境温度为-25℃～55℃。其次，空气相对湿度。在低压断路器运行中，电器表面极易受到温度变化的影响，影响其使用寿命，甚至出现误动作。如果环境空气温度为40℃，空气相对湿度必须小于0.5。最后，冲击与振动、污染恶劣环境。在使用低压断路器过程中，相关人员要尽可能将其安置到没有冲击振动的场所，避免其处于恶劣环境中，要定期检查、维修低压断路器，避免其内部零部件脱落，尽可能让低压断路器在零爆炸危险介质中工作，不存在腐蚀金属、导体尘埃等。
结语
总而言之，在使用低压开关设备与控制设备低压断路器中，使用者必须综合分析应用现场具体情况，综合考虑各因素基础上，优化利用，降低低压开关设备及其控制设备低压断路器故障发生率，确保各方面工作顺利开展，提高不同行业、领域的经济效益，减少运营成本，促进社会经济持续发展。
空分设备范文6
关键词：调控模式 设备故障
中图分类号：TM615 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）12（b）-0115-02
电网调度机构是电力系统运行和事故抢修的指挥机构，肩负保证电网安全运行的重要使命，担任着电网运行、操作和事故处理的职责。传统调度模式下，电网设备日常监控主要由监考人员负责，调度员和电网设备之间联系薄弱，这给电网运行带来的风险和安全隐患。在新的调控模式下，调度员应同时具备调度及监控业务技能，调控员既需要监控设备，确保电网设备正常运行；又需要根据设备监控信号及遥测、遥信变化情况，及时判断设备状态安排运行、抢修人员现场检查以及适时调整运行方式。新调控模式使调度快速发现设备故障并迅速消缺成为可能。
1 涑渎变电容器开关非全相运行
1.1 涑渎变接线情况及异常情况
事故情况介绍：2010年9月30日上午，35 kV涑渎变周边地区为大雾天气，35 kV涑渎变1#、2#主变并列运行。按照工作计划，要在上午完成10 kVI段母线全部出线及10 kV洮西线的停役检修工作。在所有检修操作完成后，无功优化系统自动切除#1电容器119开关，实时运行方式如图一所示，切除后，调度中心调度值班员发现涑渎变10 kV I、II段母线电压存在较大异常，10kVⅠ段母线电压为U线=10.24 kV；UA=6.69 kV；UB=4.46 kV；UC=6.91 kV；3 UO=14.77 V。10 kVⅡ段母线电压为U线=10.30 kV；UA=6.70 kV；UB=4.48 kV；UC=6.91 kV；3UO=14.65 V。并且监控系统间断发出接地告警信号和装置告警信号（如图1）。
1.2 主要处理过程
06：12，涑渎变：10 kVⅠ、Ⅱ段母线接地动作，出线开关告警信号动作。值班调度员在比较了紧临35 kV涑渎变的35 kV指前变10 kV母线电压后，认为涑渎变电压异常较为明显，可能存在故障。
06：35，变电所值班员现场检查无异常。
08：12，拉开10 kV母联100开关。10 kVⅡ段母线接地复位。10 kVⅠ段母线电压：U线 =10.25 kV；UA=9.09 kV；UB=1.31 kV；UC=9.19 kV；3UO=46.17 V。10 kVⅡ段母线电压：U线=10.27 kV；UA=5.95 kV；UB=5.99 kV；UC=5.85 kV，3UO=0.82 V。
08：15，拉开10 kV旁路170开关。
08：17，合上10 kV母联100开关（确认故障电压非瞬时电压异常）。
08：19，拉开#1主变101开关。
08：28，拉开10 kV母联100开关。
调度判断故障在#1电容器119开关。此时101、100均已经拉开，可以无电隔离故障。
09：17，调度口令将#1电容器119开关由运行改为冷备用。
10：07，许可涑渎变1号电容器发接地信号检查处理。
11：38，操作班汇报1号电容器发接地信号检查处理工作结束。原因是电容器119开关B相连杆螺丝脱落。造成拉开电容器119开关时B相未拉开。
11：42许可现场电容器119开关检修工作可以开始。
2 事故分析总结
当值调控员并没有因为电压异常程度不高而放松警惕，更没有因为现场值班员汇报的检查无异常而麻痹大意，抱着认真、负责的态度，通过改变运行方式，拉开母联100开关及旁路170开关后彻底将电容器开关故障暴露出来，避免了故障设备长时间运行，避免了35 kV涑渎变10 kV设备绝缘遭受损害，消除了电容器119开关送电时对系统造成的过电压冲击可能带来的事故危险。幸运的是当天10 kVI段三条出线全部有检修工作，这样又避免了10 kV出线的非计划停电工作，保证了用户的供电可靠性。
下面简单定性分析一下电容器119开关B相未拉开时运行方式发生变化时10 kV系统的电压变化情况。因事例中10kV系统为中性点不接地系统，且故障当日变电所负荷很轻，故在10 kV母联拉开以前，母线对地容抗如图2所示。
从上图可以看出，由于B相母线除了对地电容外还串联有B相电容器（B相电容器中性点对地电容近似于A、C相对地电容，即：CBG≈CAG=CCG=Ck，因电容器电容CB>Ck，所以又有XCB
因为CB这个分量的存在，使系统的中性点发生了偏移，因为XCB
拉开10 kV母联100开关后，故障存在区域变成了容量更小的系统，此时C’k变小，即： C’k
3 结论及建议
（1）建议变电运行工区对同一型号的电容器开关进行检查，避免同样的情况再次发生（根据工区反馈情况，在同区域其他变电所已发现同一型号的断路器存在上述安全隐患并及时进行了整改）。
（2）调控班加强对电容器投切后的信号监视工作，保证能够及时发现电容器开关在分合过程中可能存在的类似故障。
（3）随着电网接线的改变，要配合好主变有载调压，及时更新、化无功优化系统，尽可能降低无功优化系统一天投切电容器的次数，提高电容器开关的工作环境，延长电容器开关使用寿命。
参考文献
