智能包装解决方案-往复式压缩机状态监测的新里程碑

by Dr. Marc Langela
新闻&媒体 >
杂志 >
智能包装解决方案-往复式压缩机状态监测的新里程碑

在压缩机应用中,活塞杆填料的密封元件大多由优化的PTFEPEEK化合物制成,并添加了增强和自润滑添加剂。密封元件的寿命有时是实现两次常规维护之间足够使用时间的瓶颈,选择合适的材料是压缩机系统可靠性的关键任务。在工业过程应用中,密封材料的磨损行为会受到应用特性的强烈影响。

即使是最合适的密封材料有时也会因工艺参数的变化以及气体中可能突然出现的杂质而失效。在某些现场情况下,活塞杆填料在短时间内突然开始失效,而密封元件的材料和设计与几年来令人满意的运行情况相同。此外,有时,在相同条件下,使用相同材料和设计压缩相同气体的2 x 100%概念中的“A”和“B”机器显示出明显不同的寿命性能。

总之,即使密封材料和密封圈设计的最佳组合也只能将计划外停机的风险降至最低,但永远无法保证100%的可靠性。

因此,需要活塞杆填料的密封元件的在线磨损状态,以实现系统的最佳可靠性,并利用密封元件的最大运行时间。

最新解决方案

如今,该行业已经试图通过以下方式估算活塞杆填料内部构件的磨损状态

a 测量通风管处的温度,

b 测量泄漏气体流量或

c 测量压力填料内的温度。

所有这些方法的背景都是假设泄漏气体的量与活塞杆填料的磨损状态强烈对应。

进行了压缩机测试以调查这一联系。使用快速磨损材料(约800小时后完全磨损)来测量内部构件整个运行期间活塞杆填料的泄漏率。

研究发现,在整个测试期间,泄漏率呈现出高度波动(见图1)。在超过100%的寿命并完成测试后不久,流速超过了30m³/h

因此,无法通过测量排气管处的泄漏率来估计活塞杆填料内部构件的磨损状态,需要直接测量填料内部构件

智能包装概念

该概念始于密封元件在磨损过程中的尺寸变化问题。磨损发生在密封圈的内径处,元件向活塞杆移动。因此,密封环的外径减小,这可以通过使用适当的传感器装置来测量。

作为合适的测量系统,涡流传感器因其以下优点而被选中:

Smart Packing背后的核心思想是通过使用指示销(如图2所示)将单个密封圈的运动转移到活塞杆上。指示器销将跟随密封元件的运动,涡流传感器将测量指示器销的运动。通过传感器的测量,可以计算出密封圈的磨损状态。

压力填料内不同密封环的传感器信号由位于定距件外部的控制器收集和处理。传感器和控制器都经过ATEX认证,可实现最高安全性。来自控制器的所有信号都被引入“STASSKOL智能箱”,用于分析不同填料及其密封圈的当前磨损状态。然后,可以以一定的频率(例如每小时更新一次)将此数据分析的结果传输到客户监控系统

客户利益

意外的压缩机故障会导致停机时间延长,从而给最终用户带来巨大的经济损失。为了安全起见,密封元件的寿命(特别是在非润滑应用中)没有被100%利用,这意味着宝贵的运行时间没有被使用,以换取更高的可靠性。智能填料系统(见图3)测量往复式压缩机压力填料内部构件的磨损状态,以提供剩余寿命的可靠预测。这使得密封元件的最大寿命利用率接近100%,并确保新零件和技术人员能够及时进行计划检修。此外,由于已知填料的明显磨损状态,可以更好地规划环和阀门等其他部件的维护工作。这既节省了成本,也减少了不必要的停机时间。

因此,智能填料确实是往复式压缩机状态监测和预测性维护的一个新里程碑,为客户提供了有关压力填料磨损状态的完整信息,压力填料是整个压缩机系统的关键磨损部件