что такое клапан адсорбера и признаки неисправности
Система питания двигателя современного автомобиля является комплексом, который объединяет в себе целый ряд устройств и элементов. Среди них можно выделить основные детали (например, топливный бак, топливные магистрали, топливный насос, форсунки и т.д.), а также вспомогательные системы.
Среди вспомогательных элементов отдельное место занимает адсорбер. Если коротко, данное решение позволяет улавливать пары топлива, что препятствует их попаданию в атмосферу. Данная система называется EVAP и должна в обязательном порядке устанавливаться на автомобили, которые соответствуют современным экологическим нормам и стандартам.
Что касается самого адсорбера, важным элементом в его устройстве является клапан продувки. Далее мы рассмотрим, что такое клапан адсорбера, для чего он нужен, как устроен и работает, а также какие признаки неисправности клапана адсорбера указывают на возможные неполадки.
Содержание статьи
- Назначение и принцип работы клапана адсорбера
- Клапан адсорбера: неисправности, диагностика и ремонт
- Как заменить клапан адсорбера
- Что в итоге
Назначение и принцип работы клапана адсорбера
Как уже было сказано выше, адсорбер является основным элементом в системе улавливания топливных паров.
При этом важную функцию также выполняет клапан адсорбера (иногда данные элементы ошибочно называют абсорбер и клапан абсорбера).
Обратите внимание, сегодня адсорберы ставятся на авто Евро-3 и выше, причем как иностранного, так и отечественного производства. Это значит, что даже в устройстве отечественного автомобиля есть подобное решение (например, клапан адсорбера ВАЗ, клапан адсорбера Калина или клапан адсорбера Приора).
Сразу отметим, некоторые автовладельцы считают адсорбер обычным фильтром, который отвечает за экологию и никак не влияет на систему питания, работу двигателя автомобиля и т.д. На самом деле, это не так.
С одной стороны, адсорбер ВАЗ или иномарки можно считать второстепенным элементом, однако выход из строя такой системы может вывести из строя топливный насос, а также оказывает влияние на работу ДВС автомобиля.
По этой причине необходимо периодически проверять клапан адсорбера. Также внимание данному элементу следует в случае появления определенных признаков неисправности и сбоев в работе мотора.
Давайте рассмотрим принцип работы клапана продувки адсорбера, неисправности клапана адсорбера, как проверить клапан продувки адсорбера и каким образом выполняется замена клапана абсорбера своими руками.
- Итак, адсорбер ставится на бензиновые двигатели, а сам электромагнитный клапан продувки адсорбера является частью системы улавливания паров топлива. Чтобы понять назначение и принцип работы клапана, необходимо сначала изучить, как работает система улавливания паров горючего EVAP.
В общих чертах, адсорбер — емкость, которая заполнена адсорбентом (на деле, используется активированный уголь). Данная емкость соединяется с топливным баком при помощи трубок. Так вот, клапан адсорбера стоит между впускным коллектором и адсорбером, основной его функцией является вентиляция (продувка адсорбера).
Дело в том, что продувка необходима по причине того, что пары бензина в баке не полностью улавливаются сепаратором и затем конденсируются для повторного слива в бак. Часть топливных, которые не уловил сепаратор, по паропроводу проникает в адсорбер.
Когда пары в адсорбере накапливаются, они подаются во впускной коллектор при запуске ДВС. При этом улавливание паров происходит только тогда, когда двигатель заглушен. Если же мотор работает, ЭБУ периодически открывает клапан продувки адсорбера для подачи воздуха в целях вентиляции.
Получается, пары выпускаются при помощи срабатывания клапана, конденсат паров топлива смешивается с воздухом и высасываются из адсорбера. Далее смесь попадает в двигатель и сгорает в цилиндрах.
Фактически, клапан адсорбера перенаправляет конденсат паров топлива в двигатель. Само собой, если возникают неисправности клапана, работа системы нарушается. При этом неполадки также отражаются на стабильности работы самого силового агрегата.
Клапан адсорбера: неисправности, диагностика и ремонт
Вполне очевидно, что на любой машине с адсорбером (адсорбер Приора, Калина или иномарка), клапан адсорбера при выходе из строя может повлиять на работу ДВС. Другими словами, как на отечественной бюджетной модели (например, клапан продувки адсорбера Калина), так и на автомобиле высокого класса указанный элемент в ряде случаев является причиной сбоев в работе двигателя.
На деле, неполадки клапана продувки могут вывести из строя бензонасос. Также, если вентиляция адсорбера нарушена, топливо может скапливаться во впускном коллекторе, нарушается смесеобразование, силовая установка не выдает полной мощности и т.д. Часто проявляются проблемы при запуске холодного ДВС, возрастает нагрузка на стартер при попытках завести двигатель.
Основные признаки неисправности клапана адсорбера:
- на холостом ходу двигатель работает не стабильно;
- плавают обороты на ХХ;
- пропала мощность двигателя;
- увеличен расход топлива;
- при работе ДВС клапан адсорбера не издает звуков;
- при откручивании крышки бензобака слышно шипение;
- возле авто и в салоне пахнет бензином;
Появление таких признаков вполне может быть вызвано и другим причинами, однако часто это говорит о нарушенной вентиляции адсорбера. Именно по этим причинам специалисты рекомендуют выполнять регулярную проверку клапана адсорбера.
Для того, чтобы проверить клапан адсорбера, на многих авто достаточно компьютерной диагностики.
Также бывает не лишней и ручная проверка. Как правило, коды ошибок в памяти ЭБУ укажут на проблемы по части электрики (например, ошибка обрыв цепи управления клапана продувки адсорбера).
Механическая проверка нужна в том случае, когда во время работы мотора на холостом ходу или «на холодную» слышно, что щелкает клапан адсорбера. При появлении посторонних звуков на ХХ можно резко нажать на педаль газа.
Если щелчки по характеру звука не меняются, тогда высока вероятность, что эти звуки издает клапан адсорбера. Так вот, если клапан адсорбера стучит, для начала можно попробовать почистить его регулировочный винт, после чего закрутить данный винт.
Далее следует выполнить регулировку клапана абсорбера. Чтобы отрегулировать клапан адсорбера, винт для регулировки проворачивают на 0.5 оборота. При этом нужно учитывать, что если затянуть винт сильно, ЭБУ может принять это за неисправность и загорится ошибка.
Однако если регулировка клапана адсорбера выполнена правильно, данный клапан практически без стука.
Как заменить клапан адсорбера
Прежде всего, если на машине не работает вентиляция абсорбера, необходим ремонт. Независимо от того, на каком автомобиле произошла поломка (иномарка, Лада Приора или Калина), адсорбер и его клапан должны работать нормально. В противном случае все рассмотренные выше проблемы проявятся в большей или меньшей степени.
При этом отметим, что замена клапана адсорбера своими руками в большинстве случаев вполне возможна в условиях обычного гаража. Это значит, что не всегда в обязательном порядке необходимо ехать на сервис.
- Первое, если рассматривать сам клапан адсорбера, цена на данное устройство обычно не высокая;
- Второе, изучив устройство конкретного авто, необходимо определить, где стоит клапан продувки адсорбера.
- Как правило, для замены клапана нужно иметь пару отверток «крест».
Замена выполняется достаточно просто.
Главное, подобрать такой клапан для установки, чтобы его маркировка была точно такой же, как и на том клапане, который ранее стоял на машине. После приобретения нужного клапана, достаточно снять клеммы с АКБ, отсоединить от клапана «фишку» с проводами, выкрутить крепления клапана.
Затем потребуется убрать штуцеры под защелкой, а также выполнить отсоединение шлангов. После можно вынуть клапан и его кронштейн из адсорбера. Теперь можно установить новый клапан и осуществить обратную сборку. На этом замену можно считать завершенной.
Единственное, на некоторых авто еще может потребоваться сбросить ошибку в памяти ЭБУ. Кстати, сделать это можно при помощи простого решения типа ELM327 или другого диагностического оборудования.
Что в итоге
С учетом приведенной выше информации становится понятно, что адсорбер и клапан адсорбера выполняют важные функции. Более того, неисправности системы могут оказать серьезное влияние на работу двигателя.
Как правило, рассмотренные выше признаки и симптомы неполадок клапана зачастую указывают на необходимость проведения углубленной диагностики. При этом часто виновником оказывается именно система вентиляции паров топлива.
По этой причине опытные специалисты рекомендуют регулярно выполнять как компьютерную диагностику автомобиля, так и периодически осуществлять механические проверки (оценка работы клапана, качество работы двигателя в разных режимах и т.п.). Такой подход позволяет избежать неожиданных поломок, а также заметно увеличить общий ресурс ДВС, КПП, других узлов, агрегатов и систем автомобиля.
Клапан адсорбера Приора: ремонт и замена
Автомобиль на сегодняшний день — это высокотехнологичное и довольно сложное устройство.
Разобраться во всех тонкостях его обустройства простому автолюбителю крайне сложно и практически нереально.
Но все же необходимо, по крайней мере, иметь хоть какие-то понятие об эксплуатации автомобилей. Это позволит вовремя определить возможные технические проблемы и призвать к помощи специалистов по их починке.
В статье рассмотрим такую, с одной стороны, второстепенную деталь как электромагнитный клапан продувки адсорбера Приора, разберем причины его выхода из строя, а также расскажем об основных моментах, на которые следует обратить внимании при его замене.
Понятие клапана адсорбера в автомобиле его внешний вид и предназначение
Такое устройство установлено на всех инжекторных двигателях. Таким же двигателем оснащена и Приора. Клапан адсорбера монтируется в самом устройстве, с виду похожим на банку, наполненную активированным углем. Она устанавливается рядом с бензобаком, и поглощает выделяемые пары бензина.
При помощи угля пары конденсируются и перенаправляются в систему питания мотора.
Чтобы такая система работала правильно, ее необходимо постоянно вентилировать. Именно для удаления конденсата и вентиляции служит электромагнитный клапан.
При работе на холостых оборотах либо в холодный период времени года работа клапана адсорбера Приора часто звучит как стрекотание. Многие водители ошибаются, думая, что этот шум вызван неисправностями роликов или газораспределительного механизма, например. Чтобы в этом убедиться, достаточно просто резче нажать на педаль газа. Если после этого стрекот не прекратился, то наверняка это точно наше устройство.
Последствия неисправности клапана
Недостаточное функционирование системы вентиляции и конденсации паров топлива в бензобаке приводят к тому, что бензобак не проветривается как это необходимо. В совокупности существует риск вызвать разрежение, которое приводит к повреждению деформациям, бензонасоса.
Более того, отсутствие вентиляции на Приоре адсорбера вызовет накапливание бензина во впускном коллекторе, что в результате негативно отразится на общей работе двигателя, которая проявится в виде выхода из строя катализатора, лямбда-зонда или засорения свечей и т.
п.
Каким образом обнаружить неисправность клапана адсорбера
Чаще всего поломку устройства вызывает возникновение провалов на холостых оборотах, а также слабой тяговитости двигателя. Помимо этого неслышно будет и звуков срабатывания клапана во время непосредственной работы мотора.
Не забывайте внимательно следить за появлением шипения во время отвинчивания крышки бензобака, факт наличия таких звуков свидетельствует о разрежении бака, что говорит о неисправности системы вентиляции. В результате чего возникнет необходимость ремонта, а то и вообще снова купить клапан адсорбера Приоры.
Подробнее о работе адсорбера
Как уже оговаривалось, клапан адсорбера предназначен для улавливания паров топлива. Такие пары накапливаются в специальном сепараторе, затем преобразуются в конденсат и снова попадают в бак. Кроме того, пары бензина, которые остаются, проходят через два клапана данной системы – двухходовый и гравитационный.
Первый регулирует давление в топливном баке. Гравитационный клапан в свою очередь предназначен для того, чтобы в случае переворачивания машины, топливо из бака не вытекало наружу.
Как только пары топлива доходят до самого адсорбера, они сразу же поглощаются активированным углем, о котором уже говорилось. Датчик адсорбера Приора срабатывает во время запуска двигателя, исходя от сигнала контроллера.
Прислушиваясь к теоретикам можно сделать вывод, что из-за неисправности данного узла в автомобиле возможна потеря мощности двигателя и возрастание расхода бензина. На практике же такие отклонения малозаметны.
Замена датчика адсорбера и его проверка
Для проверки и замены датчика адсорбера на Приоре потребуются мультиметр и отрезки проводов.
Для начала снимаем и проверяем адсорбер, для этого подготавливаем к работе автомобиль и, освободив фиксатор, отсоединяем колодку связки проводов от клапана продувки. Щуп мультиметра со знаком « — » подсоединяем к кузову автомобиля («массе»).
В завершении включаем зажигание и замеряем показания напряжения на выводе А колодки связки проводов. Для каждого вывода есть свое обозначение, которое значится на колодке.
Обратите внимание, что напряжение на выводе должно быть ниже 12 В. В том случае, если напряжение на колодку не поступает или оно не достигает 12 В, следовательно, разряжена аккумуляторная батарея или неисправен весь электронный блок управления автомобиля.
Для замены на Приоре клапана адсорбера выключаем зажигание и сдвигаем клапан вверх, освобождая тем самым фиксатор. После чего снимаем его с кронштейна. Чтобы упростить сборку помечаем порядок подсоединения к клапану шлангов маркером.
С помощью крестообразной отвертки ослабляем затяжку хомутов и отсоединяем шланги поочередно. Сначала шланг, соединяющийся с адсорбером, затем шланг, который соединяется с дроссельной заслонкой (корпусом). В завершении заменяем неисправный в Приоре датчик адсорбера.
Не забывайте, что при подаче напряжения на выводы в лада Приора адсорбер должен открыться с характерным клапану щелчком.
Собираем клапан в обратной последовательности.
Устройство PSA для сброса давления Блоки
с адсорбцией при переменном давлении (PSA) общеизвестно сложны для узлов регулирующих клапанов, в первую очередь из-за требований к частому ходу клапана. Узлы часто должны выдерживать сотни тысяч циклов в год и должны соответствовать жестким требованиям к герметичности класса V или класса VI ANSI для поддержания чистоты и эффективности промышленного газа. В то время как регулирующие клапаны рассчитаны на частые ходы и циклы, редко требуются частые полные ходы и плотное отсечение.
Нефтеперерабатывающий и нефтехимический комплекс на побережье Мексиканского залива США в середине 1990-х годов установил установку PSA для подачи очищенного водорода на свой химический завод по производству олефинов. С самого начала регулирующие клапаны установки требовали частого ремонта или замены, что регулярно снижало выработку водорода. В 2010 году сведение к минимуму времени простоя на техническое обслуживание стало критически важным для общей производительности предприятия, когда нефтеперерабатывающий завод начал использовать очищенный водород с установки PSA.
Однако только после недавней полной замены клапанов предприятие, которое ежегодно загружает или разгружает в среднем более 2500 судов, что составляет около 100 миллионов баррелей (4 миллиарда галлонов) сырой нефти и альтернативных продуктов, достигло СРП. желаемая производительность агрегата.
Особенности PSA
В процессе PSA удаляются примеси, такие как двуокись углерода, сероводород, сера и азот, из нечистого водорода, который является побочным продуктом других установок. Очищенный водород из установки PSA необходим не только заводу по производству олефинов, но и нефтеперерабатывающему заводу для производства чистого топлива, такого как дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы, и используется в печах гидрокрекинга, гидроочистки и крекинга этилена.
Исходя из эффективности технологии PSA и размера установки, производство и очистка водорода на месте более рентабельны, чем покупка его из внешнего источника.
Поскольку очищенный водород увеличивает срок службы катализатора, качество продукта и технологическое сырье, производительность установок PSA чрезвычайно важна для эффективности и прибыльности химических и нефтеперерабатывающих предприятий.
Неэффективная и ненадежная установка PSA приводит к снижению производительности установок гидроочистки, гидрокрекинга и других последующих установок, что приводит к снижению общей загрузки предприятия.
Установка КЦА олефинов комплекса состоит из четырех адсорбционных слоев для очистки водорода (рисунок 1). Он включает в себя более 50 регулирующих клапанов, каждый из которых постоянно находится в цикле полностью открытого и полностью закрытого для достижения заданных значений давления адсорбера. Это обеспечивает непрерывное производство очищенного водорода, а также регенерацию слоев адсорбера.
Установка PSA
Рис. 1. Четыре слоя адсорбента для очистки водорода требуют более 50 регулирующих клапанов.
В каждом слое ПСА чередуются две стадии — адсорбция и десорбция.
• Адсорбция . Это цикл высокого давления для адсорбции примесей, таких как CO 2 , H 2 S, серы и азота, и отвода более легких компонентов (в основном водорода) из верхнего погона.
• Десорбция . Этот цикл низкого давления регенерирует слой, высвобождая примеси (углеводороды) в коллектор хвостового газа.
Регенерация включает четыре основных этапа: 1) сброс давления в адсорбере до остаточного газа с использованием водорода в верхней части слоя для создания давления или продувки других слоев адсорбера; 2) выброс углеводородов при этой разгерметизации в коллектор отходящих газов снизу; 3) продувка адсорбера при низком давлении водородом для удаления примесей из адсорбента; и 4) повышение давления в адсорбере до высокого давления водородом, обеспечиваемым адсорберами на стадии сброса давления.
Надежность становится решающим фактором
Несмотря на продолжающиеся проблемы с надежностью клапанов на установке PSA, в 2010 году на объекте был завершен проект трубопровода для направления очищенного водорода на нефтеперерабатывающий комплекс. В 2012 году производитель клапанов порекомендовал и внес изменения в свои клапаны, но они все равно вышли из строя в течение нескольких месяцев.
В агрегате возникли проблемы как с установленной дроссельной заслонкой, так и с регулирующими клапанами со скользящим штоком. Поворотные затворы имели протечку уплотнения, а также выход из строя вала и подшипника. Повышенный износ мягких уплотнений создал проблемы с герметизацией слоя и последовательностью. Приводные валы вышли из строя во время работы из-за усталости и растрескивания, препятствующего открытию и закрытию клапанов. Выход из строя подшипников приводил к заклиниванию клапанов, что снижало производительность слоя PSA.
В регулирующих клапанах с поступательным движением штока наблюдались утечки через уплотнение поршневого привода, повышенное трение в сальниках и отказы рычажного механизма позиционера и штока клапана.
При использовании клапанов обоих типов утечки через сальник приводили к потере водорода и возникновению проблем с безопасностью.
Поскольку отказы были ожидаемы, в комплексе был запасной запасной клапан для каждой сборки общей стоимостью 500 000 долларов.
Эти замены часто устанавливались и пополнялись в течение нескольких месяцев.
Кроме того, каждый сбой нарушал последовательную работу блока PSA. Для решения проблемы потребовалось убрать все четыре кровати. Как правило, починка или замена клапана (клапанов) занимала два дня, что приводило к снижению производства водорода, производительности установки и общей загрузки предприятия. В среднем на объекте происходило шесть незапланированных отключений оборудования в год из-за отказов клапанов.
В конце концов, персонал объекта связался с Emerson и Puffer-Sweiven, местным партнером Emerson Impact, чтобы решить проблему с клапаном.
Инжиниринг Решение
За последние два десятилетия компания Emerson потратила время на проектирование и испытания, чтобы получить одобрение всех лицензиаров, разрабатывающих PSA и другие технологические установки, требующие клапанов с высокой частотой циклов. (В число лицензиаров PSA входили UOP, Linde, Hydrochem, Air Products и CBI Lummus.
) Компания Emerson проанализировала весь объем спецификаций лицензиара для утверждения клапана, собрала аналогичные требования для каждого лицензиара, а затем запросила первоначальное одобрение лицензиара. В своей ультрасовременной лаборатории Emerson выделила специальное пространство для многоцикловых испытаний на основе этих спецификаций и успешно выполнила все требования лицензиара к испытаниям.
Требования включали:
• испытание на 1 000 000 циклов;
• Класс отключения VI;
• двунаправленный поток;
• точный и точный контроль;
• полное открытие и закрытие каждые три минуты; и
• скорость хода менее двух секунд.
Для высокопроизводительного дискового затвора Fisher 8580 потребовалось почти два года, чтобы завершить испытания различных материалов уплотнения, отследить утечку седла и проверить износ компонентов, чтобы выполнить все вышеуказанные требования. В дополнение к строгим критериям испытаний клапаны также должны были вписываться в малые габариты, поскольку многие блоки PSA поставляются в виде компактных блоков (рис.
2).
Подходит для салазок
Рис. 2. Клапаны должны быть компактными, чтобы поместиться на салазках агрегата PSA.
На основании одобрения всех лицензиаров компания Emerson поставила нефтепереработчику замену для 50 клапанов PSA; в их число входили как поворотные дроссельные (8580), так и шаровые (GX и easy-e) клапаны, каждый с цифровым контроллером клапанов (DVC) Fisher Fieldvue DVC6200.
Несмотря на то, что клапаны в блоках PSA обычно являются двухпозиционными, а не модулирующими, установка DVC является наилучшей практикой. В дополнение к управлению клапаном, DVC будет контролировать состояние клапана во время работы и, используя программное обеспечение Emerson, может прогнозировать проблемы с клапаном до их возникновения, что позволяет выполнять упреждающее техническое обслуживание.
Распространенной точкой отказа в блоке PSA с клапанами, использующими позиционеры сторонних производителей, был золотник. Грязный воздух вызвал заедание золотника, что помешало управлению и работе клапана.
Во время работы клапана многие проблемы могут возникнуть из-за износа. К ним относятся утечки в трубопроводах, разрывы мембраны привода, заедание между подшипником и валом, поломка валов и т. д.
Устройство Fisher Fieldvue DVC6200 с уровнем диагностики производительности может контролировать и выполнять диагностику, пока клапан находится в эксплуатации. Технические специалисты могут проверить исправность клапанов с помощью программного обеспечения для мониторинга Fisher ValveLink и AMS. Программное обеспечение ValveLink предоставляет рекомендуемые действия, которые технические специалисты должны предпринять для устранения конкретного предупреждения.
Оглушительный успех
В течение первых восемнадцати месяцев после установки клапанов Fisher в мае 2018 г. не было ни одного незапланированного останова агрегата или потребности в срочном техническом обслуживании — клапаны выполнили 17 648 392 полных цикла (т. е. изменение положения более чем на 1 %). –2%).
Цель проекта заключалась не в увеличении мощности отделения водорода по сравнению с существующей конструкцией, а в повышении надежности для увеличения степени извлечения водорода с примерно 40% водорода в поступающем сырье до 60%. Эта цель была достигнута — с впечатляющими финансовыми результатами.
На основе повышения надежности и стабильности работы PSA ежегодные выгоды включают 3 миллиона долларов США за снижение потерь водорода в топливной системе, 3 миллиона долларов США за увеличение производительности этановой печи и 3,5 миллиона долларов США за снижение потерь производительности из-за низкого содержания выхлопных газов. Мероприятия BTU — в общей сложности 9,5 миллионов долларов США в год за счет экономии эксплуатационных расходов.
Нефтеперерабатывающий завод не только увеличил рентабельность предприятия за счет перехода на регулирующие клапаны Fisher, но и повысил безопасность за счет сокращения выбросов в окружающую среду из-за утечек набивки.
НЕЙЛ ДАЛАЛ (NEIL DALAL) — менеджер по товарам из Маршаллтауна, штат Айова, в глобальной цепочке поставок компании Emerson.
Напишите ему по адресу [email protected].
Emerson Exchange 365
Майк Стинн, менеджер по глобальной переработке продукции компании Emerson в Маршаллтауне, штат Айова, написал статью для журнала Petroleum Technology Quarterly за четвертый квартал 2018 года под названием «Выбор клапанов для адсорбции при переменном давлении». Вот краткое изложение, пожалуйста, нажмите на ссылку выше для полного текста.
Адсорбция при переменном давлении (PSA) представляет собой процесс, который включает отделение примесей от
смеси сырьевых газов с получением одного газообразного продукта, такого как водород, кислород или азот. Применения PSA предъявляют строгие требования к частоте хода и отключению.
Процесс PSA выполняется при температуре окружающей среды на циклической основе. Процесс PSA представляет собой процесс полупериодического типа, в котором используется несколько адсорберов для обеспечения постоянных потоков сырья, продукта и отходящего газа.
Блок PSA — сложный процесс для регулирующих клапанов. Постоянная схема производства и работы установки КЦА требует чрезвычайно большого количества циклов, что может привести к разрушительному воздействию на технологическое оборудование КЦА, в частности к проблемам производства и обслуживания механического оборудования.
Отключение регулирующего клапана является серьезной проблемой, поскольку влияет на эффективность блока PSA. Если утечка клапана вызывает загрязнение от одного слоя PSA к другому, чистота газа может быть поставлена под угрозу, и будет реализована неэффективность процесса.
Эмерсон провел подробный анализ регулирующих клапанов на крупном нефтеперерабатывающем заводе в Оклахоме. Первоначальный производитель регулирующих клапанов на нефтеперерабатывающем заводе рекомендовал плановое техническое обслуживание регулирующих клапанов PSA каждые 100 000 циклов.
На этом крупном нефтеперерабатывающем заводе, когда каждый слой вышел из строя из-за отказа клапана, вся установка PSA была вынуждена остановлена. Установку пришлось модифицировать, чтобы она работала на пяти кроватях вместо шести, чтобы подготовиться к отказам клапанов. Это снижение пропускной способности водорода привело к сокращению производства на нефтеперерабатывающих заводах, чтобы сохранить доступный водород в балансе.
Низкая надежность и, как следствие, высокая стоимость обслуживания и снижение прибыльности заставили нефтеперерабатывающий завод искать лучшее решение. Компания Emerson проанализировала применение и порекомендовала шаровые клапаны Fisher GX для дросселирования и высокоэффективные дисковые затворы Fisher для изоляции на установках PSA.
Для устранения проблем с PSA на нефтеперерабатывающем заводе в Оклахоме были установлены запорные клапаны Fisher(TM) GX и высокопроизводительные дисковые затворы.
В ходе 24-месячного испытания с 200 000 циклов обслуживания не было выявлено критических проблем с техническим обслуживанием и наблюдаемых утечек. Основываясь на этом опыте, все 30 существующих клапанов на установках PSA были заменены на клапаны и приводы Fisher.
Модернизация нефтеперерабатывающего завода
На нефтеперерабатывающем заводе в Техасе блок PSA извлекал только около 65–70% водорода. Персонал по техническому обслуживанию завода работал с Emerson над определением требований к установке блока PSA. Они использовали диагностику для анализа работы клапанов блока PSA и для обоснования модернизации установки.
Эта установка PSA производила только 65-70% водорода. Замена клапанов повысила производительность на 20%.
Первоначально было отремонтировано более двух десятков клапанов PSA, особенно с проблемами износа муфты. Другие были заменены на новые поворотные клапаны Fisher, предназначенные для работы с большим числом циклов, включая валы с покрытием из карбида хрома, подшипники из полиэфирэфиркетона и/или долговечные мягкие уплотнения. Узлы включали приводы с реечной передачей и цифровые контроллеры клапанов FIELDVUE.
После установки 40 новых клапанов на блоке КЦА, установка КЦА восстанавливала H 2 с увеличенной скоростью от 80 до 84%. Кроме того, компрессор хвостового газа работал с 26% водорода по сравнению с 45-50%, которые требовались до модернизации клапана. Повышенная плотность технологического потока также улучшила производительность компрессора.
20-процентное улучшение извлечения H 2 соответствует дополнительным 3,75 млн стандартных стандартных кубических футов в сутки. При стоимости 1500 долл. США/млн стандартных кубических футов в день этот проект клапана позволил сэкономить около 5600 долл.
США в день или более 2 млн долл. США в год.
Выбор регулирующих клапанов
Два типа регулирующих клапанов подходят для приложений PSA: шаровые и поворотные (дроссельные) клапаны. Каждый из них должен иметь функции, специально разработанные для строгих требований к утечке и быстрой цикличности.
Запорные клапаны отвечают требованиям герметичности благодаря использованию прочных мягких седел, обеспечивающих длительную отсечку класса VI в соответствии с ANSI/FCI 70-2. Для обеспечения герметичности контуры неуравновешенной конструкции плунжера должны контактировать с мягким седлом из ПТФЭ только тогда, когда требуется отсечение. Кольцо седла центрирует плунжер, когда он входит в седло, поэтому клапан создает концентрическое уплотнение, гарантируя продолжительный трим клапана в течение всего срока службы клапана.
Поворотные регулирующие клапаны отвечают критическим требованиям к отсечке за счет использования уплотнительных колец с уплотняющим действием под давлением и с подпружиненными валами, которые центрируют диск в уплотнении.