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    空氣壓縮機控制系統分析

    時間:2011-06-09 09:24來源:未知 作者:admin
    前兩篇文章講完了空壓機的空分裝置,這篇文章,我們就來對空氣壓縮機控制系統分析,讓大家對于空氣壓縮機的控制系統有進一步的了解

        前兩篇文章講完了空壓機的空分裝置,這篇文章,我們就來對空氣壓縮機控制系統分析,讓大家對于空氣壓縮機的控制系統有進一步的了解,詳情請看:

    控制系統概述

       控制系統是指由控制主體、控制客體和控制媒體組成的具有自身目標和功能的管理系統。

         控制系統意味著通過它可以按照所希望的方式保持和改變機器、機構或其他設備內任何感興趣或可變化的量?刂葡到y同時是為了使被控制對象達到預定的理想狀態而實施的?刂葡到y使被控制對象趨于某種需要的穩定狀態。

      例如,假設有一個汽車的驅動系統,汽車的速度是其加速器位置的函數。通過控制加速器踏板的壓力可以保持所希望的速度(或可以達到所希望的速度變化)。這個汽車驅動系統(加速器、汽化器和發動機車輛)便組成一個控制系統。

    控制系統工作原理

      檢測輸出量(被控制量)的實際值;

      將輸出量的實際值與給定值(輸入量)進行比較得出偏差;

      用偏差值產生控制調節作用去消除偏差,使得輸出量維持期望的輸出。

    空氣壓縮機控制系統分析

    1、空壓機控制系統

     

      通常情況空壓機在定壓和定流量下運行,當壓力或流量過高時,通過調節PV閥和調節放散管FV閥放空流量,以保持一定的壓力和流量并避免喘振發生。當產品需要量變化時,需要對空壓機的流量、壓力、溫度等進行控制,一般空壓機在保證液體產量不變的情況下,變工況流量調節范圍在75%~108%之間。圖中是通過進冷箱的空氣流量FC2來調節MAC入口導葉閥,使進冷箱的空氣流量保持在設定值附近。當前比較實用的自動防喘振控制是當離心式壓縮機流量過小,壓力過高時,自動打開放空閥為出發點設計的。UY引入空壓機出口壓力,空壓機出口流量,結合空壓機廠家提供的喘振曲線去控制放空調節閥,以避免喘振發生。為安全考慮,放散閥FV應選FO閥。當喘振發生時,確?焖偈枭,在考慮現場維護方便的情況下,放散閥FV應盡量靠近主管,放散管至消音器的距離也最好短一些。同時放散管也考慮加粗些,以使道路便利。

    2、 增壓機防喘振控制

      喘振現象是離心式壓縮機結構特性引起的。當流過增壓機的空氣流量減少到一個最小流量值時,壓縮機性能就變得不穩定了。喘振時,壓力和流量大幅度波動將使整個增壓機的振動加大,應盡量避免。負荷減少是壓縮機喘振的主要原因,因此需要一個防喘振控制系統,確保在任何轉速下,限制壓縮機流量Ql不會小于喘振極限線所對應的極限流量Qp,并且希望增壓機的正常操作點盡量遠離喘振時的操作點,這樣可以保證有較大的壓縮機流量調節范圍。因此采取循環流量法,可以防止進入喘振區。讓壓縮機通過的流量總是大于某一定值流量,當增壓機吸入量Q1大于Qp時,旁路閥關死;當Q1小于Qp時,旁路閥打開,使通過增壓機氣流量增大到大于Qp,結果向管網系統供氣量將會減少,以適應負載減小的需要。

      Qp是一定值,正確選定Qp是關鍵,Qp通常選更大轉速時的喘振極限流量作為Fc的給定值。但有一個問題是,當增壓機低速運行時,雖然增壓機未進入喘振區,但入口氣量也有可能小于設定值(設定值是按更大轉速流量設定的),結果是旁路閥打開,部分氣體回流,造成能量的浪費。因此負荷經常變化時,這種方法就不太適合了。另外有時往往不能在增壓機入口管線上安裝節流裝置,因為在入口管上測流量會造成壓力降,所以,要在增壓機出口管線上安裝節流裝置。


    本工程中對應的流量Ql比喘振極限流量Qp略大5%~10%。3.3 加氫比值調節控制系統在氧化爐內從粗氬塔而來的粗氬與氫氣反應以除去粗氬中氧。氧化爐入口粗氬流量與其檢測出的含氧量相乘,從而計算出粗氬中實際的氧氣體積流量,同時考慮到在氧化爐內反應之后的過量氫氣(約1%),可以計算出需加入氫氣的實際體積流量。


    反應后,使工藝氬中含氧量小于3ppm,過量氫含量小于l%。如果粗氬塔中粗氬含氧量大于4.5 %,或進口溫度較低,則停止粗氬壓縮機。因為粗氬含氧量過高,說明分餾過程有問題,會使氧的產量受影響,同時通過氧化爐降低氧含量也會較困難。

      此控制系統中,送入氧化爐內氫氣和粗氬分別有各自的流量調節回路。氫氣流量回路的設定來自氫氧比值計算器。同時當主負荷粗氬提降時,投入的氫量也跟蹤提降,并使兩者比值不變。氫氣的流量測量精度在這里是比較重要的,本項目采用小孔板測量。

    3、 再生污氮溫度控制系統

      該系統中污氮和蒸氣送入蒸汽加熱器。污氮加熱后送入分子篩純化系統,用來再生分子篩吸附劑,在粵港氣體工程中,通過調節蒸氣流量來穩定送出的再生污氮溫度。但可以看出這個控制系統有缺陷,如果進入加熱器的污氮流量發生變化時,會影響加熱器出口污氮的溫度;同時因為溫度檢測量變化較慢,用它來控制蒸汽進量有滯后的問題。所以如果采用前饋控制,將污氮流量變化這一先導干擾引入控制回路中,就可提高響應速度,穩定溫度。但為了保證前饋補償的精度,對控制閥的要求較嚴格,通過把前饋控制器的輸出與溫度控制器的輸出疊加后作為蒸汽流。

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    作者:德耐爾@德耐爾空壓機  空壓機修訂日期:2011-06-09
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