徐懷東

（中油濟柴成都壓縮機公司，四川 成都 610100）

DPC系列為美國Cooper公司制造的整體式壓縮機組，國內(nèi)廠家制造的整體式壓縮機組統(tǒng)稱為ZTY，主要運用于后期氣田的增壓開采中，機組長期滿負(fù)荷運行，故障率低，操作方便，維修容易。動力部分是以天然氣作為燃料的二沖程發(fā)動機組，調(diào)速裝置以前配套的是機械、油壓式調(diào)速器，調(diào)速精度，穩(wěn)定性差，操作維修困難。對該系列發(fā)動機調(diào)速器升級改造為IGTB電調(diào)裝置，可以大大提高機組的平穩(wěn)運行，提高壓縮機組在增壓開采中的運行效率。

1 IGTB電調(diào)裝置構(gòu)成及工作原理

（1）IGTB電調(diào)裝置構(gòu)成是由一個發(fā)動機燃氣節(jié)流閥和電子調(diào)節(jié)器的組合，統(tǒng)稱為電子式調(diào)速裝置?？刂破饕詥纹瑱C為核心，采用轉(zhuǎn)速狀態(tài)檢測和PID控制算法，與轉(zhuǎn)角執(zhí)行器、磁電傳感器一起組成閉合控制回路，完成對發(fā)動機轉(zhuǎn)速范圍的控制。

圖1 IGTB電調(diào)裝置構(gòu)成

圖2 轉(zhuǎn)速與電壓給定對應(yīng)值

（2）燃氣節(jié)流閥安裝在發(fā)動機燃料氣進口的管線上，在節(jié)流閥機體和節(jié)流板之間有足夠的間隙讓燃料氣通過，允許發(fā)動機在一定條件下運行。當(dāng)轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速時，電子調(diào)節(jié)器是不驅(qū)動節(jié)流閥的。如圖1所示，電子調(diào)節(jié)器磁力傳感器測量發(fā)動機轉(zhuǎn)速，并將其與設(shè)定值進行比較后通過PID控制節(jié)流閥的開度,穩(wěn)定發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速設(shè)定值是由外部提供一個1-5VDC電源。當(dāng)轉(zhuǎn)速增加值時速率為6轉(zhuǎn)/秒；當(dāng)設(shè)定值變?yōu)樨?fù)值時速率減速是12轉(zhuǎn)/秒。電子調(diào)節(jié)器通過磁力傳感器測量的轉(zhuǎn)速設(shè)定值由內(nèi)部PID調(diào)節(jié)保持最佳響應(yīng)負(fù)載的變化。

2 安裝調(diào)試

（1）將原來機組配套的機械調(diào)速器移除，在發(fā)動機燃料氣管線上重新安裝電子調(diào)速器見圖3。

（2）在發(fā)動機飛輪側(cè)面安裝磁力傳感器，調(diào)節(jié)磁力傳感器與發(fā)動機飛輪齒圈之間的間歇，保持在0.5～0.7mm，見圖4。

圖3 安裝電子調(diào)速器

圖4 安裝磁力傳感器

（3）連接電子調(diào)速器與磁力傳感器的電纜，提供24VDC電源到電子調(diào)速器。調(diào)速裝置的工作電壓范圍為18～28伏直流電，額定電壓為24V。調(diào)速器的最大功耗為32W，峰值電流為1.3A(24V)，當(dāng)發(fā)動機停止時，調(diào)速裝置是不消耗電力的。

（4）轉(zhuǎn)速給定值1-5VDC可以通過現(xiàn)場控制盤PLC提供的模擬量輸出電壓來控制輸出，或者采用一個減壓閥調(diào)節(jié)壓力傳感器的壓力再轉(zhuǎn)換為電壓值來實現(xiàn)，見圖2。

（5）每個電子調(diào)速器是針對不同型號發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制優(yōu)化的產(chǎn)品，改造中，要根據(jù)不同型號的發(fā)動機類型選擇電子調(diào)速器。也可以通過從Woodward公司下載的數(shù)據(jù)文件，通過與PC連接數(shù)據(jù)線下載，適應(yīng)壓縮機組飛輪齒數(shù)轉(zhuǎn)速設(shè)置與設(shè)置點電壓的驅(qū)動方式。

（6）進行安裝調(diào)試時，使用數(shù)字電壓表連接到調(diào)速器線束插頭上。線束裝配圖中列出了調(diào)速器線束引腳連接與測量值，見圖5。

3 結(jié)語

IGTB調(diào)速器的特點是調(diào)速精確與快速、升降速斜坡控制、啟動燃料氣限制、超速保護。控制器和執(zhí)行器制作成一體，體積小，操作及安裝簡便，可靠性高。

通過對該系列整體式壓縮機組轉(zhuǎn)速裝置的改造，使機組的動力運行更加平穩(wěn)可靠，提高了機組的工況處理量及開機率，降低了能耗，對油田提高生產(chǎn)效率具有重大的意義。

圖5 電子調(diào)速器引腳連接測量