13流體輸送設備的控制(編輯修改稿)
2025-03-05 05:19 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 動化方向發(fā)展。與往復式壓縮機相比較，具有以下優(yōu)點： 離心式壓縮機的優(yōu)點： ? 體積小，重量輕，流量大； ? 運行效率高，易損件少，維修簡單； ? 供氣均勻，運轉平穩(wěn)，氣量控制的變化范圍廣； ? 壓縮機的潤滑油不會污染被輸送的氣體； ? 有較好的經(jīng)濟性能。 因此，離心式壓縮機是工業(yè)中應用最為廣泛的壓縮機類型。 離心式壓縮機的缺點： ? 喘振； ? 軸向推力大等。 大型離心式壓縮機需要設立的自控系統(tǒng)： ①氣量控制系統(tǒng)；即排量或出口壓力控制，也就是負荷控制系統(tǒng)?？刂品绞脚c離心泵的控制類似，如直接節(jié)流法，改變轉速和改變旁路回流量等。 ②防喘振控制系統(tǒng)；（需要專門介紹） ③壓縮機油路控制系統(tǒng)；（不屬于過程控制的范疇） ④壓縮機主軸的軸向推力、軸向位移及振動的指示與聯(lián)鎖保護系統(tǒng)（也不屬于過程控制的范疇）。 離心式壓縮機的防喘振控制 ? 當負荷低于某一定值時，氣體的正常輸送遭到破壞，氣體的排出量時多時少，忽進忽出，發(fā)生強烈震蕩，并發(fā)出如同哮喘病人“喘氣”的噪聲。這種現(xiàn)象就是離心式壓縮機的 喘振 ，或稱“ 飛動 ”。 ? 喘振現(xiàn)象是離心式壓縮機，尤其是大型離心式壓縮機安全運行的最大威脅。據(jù)資料介紹，某化工廠一臺 1萬瑪麗功率氣輪機帶動的大型離心式壓縮機，其運行速度為 10000人 r/min，由于喘振引起短時間的氣體匯流，以致軸發(fā)生位移，損失達數(shù)百萬元。 一、喘振現(xiàn)象及原因 M M1 T P2/p1 P2/p1~ Q Q QM 離心式壓縮機工作點 M1點是穩(wěn)定工作點： M點是不穩(wěn)定工作點： 從穩(wěn)定工作點、內(nèi)部能量平衡來解釋 喘振是離心式壓縮機的固有特性，由特性曲線呈駝峰型而引起的；如圖 排出量 Q→ ↑ n1 n2 n3 P2/p1 Qp1 Qp2 Qp3 喘振區(qū) 工作區(qū) 離心式壓縮機喘振極限線 把不同轉速下特性曲線的極值點連接起來，所得曲線稱為喘振極限線。 引起離心式壓縮機喘振的直接原因是負荷的下降，使工作流量 Q1小于極限流量Q p 。 T1↑ 、 M1↓ 、 p1↓ P2/p1 Q 喘振線 管路特性 吸入狀態(tài)變化與喘振關系 引起離心式壓縮機喘振得直接原因是負荷的下降，另外還有工藝上的原因： a）氣體的吸入狀態(tài)的變化； b）管網(wǎng)阻力的變化使管道特性發(fā)生變化。 P2/p1 Q 喘振線 管路特性 管路阻力變化與喘振關系 阻力 ↑ 二、防喘振控制系統(tǒng) ? 喘振控制系統(tǒng)設計思路： 在任何轉速條件下，通過壓縮機的實際流量都不小于喘振極限流量 Qp。即當負荷減少時，采取部分回流的方法，保證 p。 固定極限流量防喘振控制 可變極限流量防喘振控制 固定極限流量防喘振控制 固定極限流量 防喘振控制方案 壓縮機 FC 吸入 循 環(huán) 排出 P2/p1 Qp 喘振極限值 Q 具有實現(xiàn)簡單 、 使用儀表少 、 可靠性高的優(yōu)點 。 但當壓縮機低速運行時 ， 雖然壓縮機并未進入喘振區(qū) ， 而吸入氣量也有可能小于設置的固定極限值 （ 按最大轉速極限流量值設定 ） ， 旁路閥打開 ， 部分氣體回流 ， 造成能量的浪費 。 因此 ， 這種防喘振控制適用于固定轉速的場合或負荷不經(jīng)常變化的生產(chǎn)裝置 。 可變極限流量防喘振控制 ? 它是在整個壓縮機負荷變化范圍內(nèi)，設置極限流量跟隨轉速而變的一種防喘振控制。 安全操作線 喘振極限線 n1 n2 n3 P2/p1 喘振極限線于安全線 Q2 實現(xiàn)可變極限流量防喘振控制，關鍵是確定壓縮機喘振極限線方程。需解決兩個問題： ①安全操作線的數(shù)學方程的建立； ② 用儀表等技術工具實現(xiàn)上述數(shù)學方程的運算。 安全
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