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离心式压缩机的防喘振控制(正式版)

离心式压缩机的防喘振控制(正式版)
离心式压缩机的防喘振控制(正式版)

文件编号:TP-AR-L6485

In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.

(示范文本)

编订:_______________

审核:_______________

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离心式压缩机的防喘振

控制(正式版)

离心式压缩机的防喘振控制(正式版)

使用注意:该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上,形成一定的具有指导性,规划性的可执行计划,从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。

一、离心式压缩机的特性曲线与喘振

离心式压缩机的特性曲线通常指:出口绝对压力户2与人口绝对压力p1之比(或称压缩比)和入口体积流量的关系曲线;效率和流量或功率和流量之间的关系曲线。对于控制系统的设计而言,则主要用到压缩比和入口体积流量的特性曲线,见图6—20中实线。

离心式压缩机在运行过程中,有可能会出现这样一种现象,即当负荷降低到一定程度时,气体的排出量会出现强烈振荡,同时机身也会剧烈振动,并发出“哮喘”或吼叫声,这种现象就叫做离心式压缩机的

“喘振”。

喘振是离心式压缩机的固有特性,而事实上少数离心泵也可能喘振。离心泵工作中产生不稳定工况需要两个条件:一是泵的玎—Q特性曲线呈驼峰状;二是管路系统中要有能自由升降的液位或其他能贮存和放出能量的部分。

因此,对离心泵的情况,当遇到具有这种特点的管路装置时,则应避免选用具有驼峰型特性的泵。

对离心压缩机,由于它的性能曲线大多呈驼峰型,并且输送的介质是可压缩的气体,因此,只要串联着的管路容积较大,就能起到贮放能量的作用,故发生不稳定跳动的工作情况便更为容易。连接离心式压缩机不同转速下的特性曲线的最高点,所得曲线称喘振极限线,其左侧部分称为喘振区,如图6—20中

阴影部分。喘振情况与管网特性有关。管网容量越大,喘振的振幅越大,而频率越低;管网容量越小,则相反。

二、引起喘振的因素

如上所述,当离心式压缩机的负荷减小到一定程度时,会造成压缩机的喘振,这是引起喘振的最常见因素。除此之外,被压缩气体的吸入状态,如分子量、温度、压力等的变化,也是造成压缩机喘振的因素。

吸入压力的变化,会影响压缩机的实际压缩比。当吸人压力》l降低,所需压缩比增大,压缩机易进入喘振区。

对于吸人气体的分子量变化,压缩机特性曲线的改变情况如图6—21所示。图中清楚地表明,在同样的吸入气体流量QA下,分子量大,压缩机易进入喘

振区。

当吸人气体温度变化时,它的特性曲线将如图6—22所示。显然,当温度降低,压缩机易出现喘振。

在实际生产过程中,被压缩的气体往往来自上一工序,该工序的操作情况会影响分子量和温度的变化,从而可能引起压缩机的喘振。鉴于目前的防喘振控制系统一般只是为了防止负荷的减小,且分子量的变化也无法进行在线测量,所以,在上述情况下,防喘振控制系统会“失灵”。对此需要特别加以重视。

三、喘振的极限方程及安全操作线

(1)经验公式将在不同转速下的压缩机特性曲线最高点连接起来所得的一条曲线,称为压缩机喘振的极限线,如图6—23所示。

对于喘振极限线,可以通过理论推导获得数学表达式。在工程上,为了安全上的原因,在喘振极限线右边,建立一条“安全操作线”,作为压缩机允许工作的界限。这条安全操作线可与一个抛物线方向近似,其经验公式为

式中,Q1为吸人口气体的体积流量;丁l为吸人口气体的绝对温度;p1、p2分别为吸入口、排出口的绝对压力;K,a均为常数,一般由压缩机制造厂家给出,a有等于0、大于0和小于0三种情况。

由于式(6—7)中的吸入口气体的体积流量Ql、绝对压力》p1和绝对温度T1有一定关系,而且还可以依照不同的测量方法和仪表,将经验公式表达成更加实用的公式。

(2)用差压计测量流量时的安全操作线表达

式假如在压缩机人口处用差压计测量流量Ql,测得的差压为p1d,由标准节流装置流量测量公式

式中,o为常数;c为气体压缩系数;ρ1为人口处气体的密度。根据气体方程

式中,z为气体压缩修正系数;及为气体常数;M为气体分子量。将式(6—9)代入式(6—8)并简化后,得

式(6—13)和式(6—14)就是用差压计测量入口处气体流量时喘振安全操作线的表达式。

四、防喘振控制系统

由前述可知,在通常情况下,压缩机的喘振主要是负荷减少所致,而负荷的升降则是由工艺所决定的。为使压缩机不出现喘振,需要确保任何转速下,通过压缩机的实际流量都不小于喘振极限线所对应的最小流量QB。根据这一思路,可采取如图6—24所示的循环流量法,来设计固定极限流量法和可变极限流量法等两种防喘振控制系统。(1)固定极限流量法采用部分循环法,始终使压缩机流量保持大于某一定值流量,从而避免进入喘振区运行,这种方法叫做固定极限流量防喘振控制。图6—25中Qn即为固定极限流量值。显然,压缩机不论运行在哪一档转速下,只要满足Q≥QB的条件,压缩机就不会出现喘振。用固定极限法所设计的控制方案结构简单,如图6—26所示。图中的流量控制器,即以Qu值作为其固定设定值的防喘振控制器。QB的取值应以现场

压缩机能达到的最高转速所对应的喘振极限流量为好。压缩机正常运行时,控制器的测量值恒大于设定值,而旁路控制阀是气关阀,此时控制器具有正向作用和PI特性,输出达最大值时使阀关闭。当压缩机吸气量小于设定值时,旁路阀打开,压缩机出口气体经旁路返回至压缩机人口,气量又增大到大于Qu 值。这时虽然压缩机向外供气量减少了,但防止了喘振的发生。

这种固定极限流量法不足之处在于当压缩机低速运行时(如图6—25中的n?,n?转速情况下),压缩机的能耗过大,这对压缩机负荷需经常改变的生产装置就不够经济;但从另一方面讲,则有控制方案简单、系统可靠性高、投资少等优点。

(2)可变极限流量法为了减少压缩机的能量消

耗,在压缩机负荷有可能经常波动的场合,可以采用调节转速的办法来保证压缩机的负荷满足工艺上的要求。因为在不同转速下,其喘振极限流量是一个变数,它随转速的下降而变小。所以最合理的防喘振控制方案应是在整个压缩机负荷变化范围内,使它的工作点沿着如图6—23所示的喘振安全操作线而变化,根据这一思路设计的防喘振控制系统,就称为可变极限流量法防喘振控制系统,它的原理如图6—27所示。

在设计防喘振控制系统时,尚需注意如下几点。

①旁路控制阀在压缩机正常运行的整个过程中,测量值始终大于设定值,因此必须考虑防喘振控制器的防积分饱和问题。否则就会造成防喘振控制系统的动作不及时而引起事故。

循环气压缩机防喘振控制(内容充实)

循环气压缩机防喘振控制 摘要: 本文系统介绍TRICON系统在循环气压缩机机组防喘振控制的应用及控制原理。重点介绍防喘振系统的功能模块的构建,同时简述机组运行故障时的检修方法与分析思路。 关键词定义: 喘振机理喘振线防喘振控制安全裕量盘旋设定点 1、前言: 大型离心式压缩机组由于其高效,经济,在现代企业中应用广泛,成为工艺连续运行的“心脏”。但是由于其造价相对于往复式压缩机而言要高很多,控制系统复杂,而且占用的空间大等缺点,对于工艺成熟的企业一般不设置备用机组。喘振是离心式压缩机固有的特性,每一台离心式压缩机都有它一定的喘振区,因此只能采取相应的防喘振调节方案以防止喘振的发生。本文以天利高新技术公司醇酮厂的循环气压缩机C41101(SVK1-H型)为例,详细介绍TRICON三重化控制系统如何构建机组防喘振系统,并简述防喘振仪表常见故障的处理方法。 2、离心式压缩机喘振机理: 离心式压缩机的特性曲线与喘振 离心式压缩机的特性曲线是指压缩机的出口压力与入口压力之比(或称压缩比)与进口体积流量之间的关系曲线P2/P1~Q的关系,其压缩比是指绝对压力之比,特性曲线如图所示: 图2.1 离心式压缩机喘振曲线 由图2.1可见,其特性曲线随着转速不同而上下移动,组成一组特性曲线,而且每一条特性曲线都有一个最高点。如果把各条曲线最高点联接起来得到一条表征喘振的极限曲线,如图中虚线。所以,图中还有阴影部分称为喘振(或飞动)区;在虚线的右侧为正常工作区。实线与虚线之间是临界区,压缩机可以运行,但太靠近喘振区,应尽量避免长期工作。

图2.2固定转速机下的特性曲线 图2.2是一条某一固定转速机下的特性曲线,喘振时工作点由A-B-C-D-A反复迅速的突变。 喘振是一种危险现象,发生喘振时,可发现在入口管线上的压力表指针大幅度摆动,流量指示仪表也发生大幅度的摆动.喘振现象会损坏压缩机的各部件,轴承和密封也将受到严重损害,严重时造成轴向窜动,甚至打碎叶轮,烧轴,使压缩机遭受破坏。 喘振是离心式压缩机固有的特性,每一台都有它一定的喘振区,因此只能采取相应的防喘振调节方案以防喘振的发生。 3、工艺流程简介: 醇酮装置是利用环己烷(C6H12)在铁系催化剂的催化作用下与贫氧空气(氧含量:10%)中的氧组分发生氧化反应,生成环己醇(分子式:C6H11OOH)、环己酮(分子式:C6H10O)、还己基过氧化物(可分解为环己醇、环己酮),前两者合称醇酮。另外,由于反应温度、氧气含量的不同,会产生甲酸、二元酸等付产品。 循环气压缩机组是用于反应尾气的重复利用,与来自新鲜空气压缩机C41102的新鲜空气配制贫氧空气(氧含量:10%)。循环气机组部分的实时工艺流程如图3.1,流程说明如下: 4.5MPa中压蒸汽自管网来,经过减温减压后至4.1MPa,用于驱动汽轮机(杭汽大陆产:B0.3-4.1/1.1型)C41101/2,蒸汽凝结水直接排入地沟。汽轮机通过齿轮变速箱升速后驱动贫氧空气压缩机C41101/1,使之达到18831r/min。 经过醇酮反应器贫氧催化反应消耗掉贫氧空气中氧组分的尾气,通过洗涤工艺后主要成分为氮气(N2:95.52%),氧气(O2:3.44%)、微量CO、CO2、环己烷蒸汽等。经过贫氧空气压缩机入口气液分离器分离出凝结液体后进入压缩机升压,经出口气液分离后进入气气混合器R41103,与来自新鲜空气压缩机的新鲜空气混合调配成氧含量为不大于10%的贫氧空气,送往醇酮反应器进行贫氧催化反应。

离心式压缩机防喘振控制设计讲解

1 概述 1.1压缩机喘振及其危害 压缩机运行中一个特殊现象就是喘振。防止喘振是压缩机运行中极其重要的问题。许多事实证明,压缩机大量事故都与喘振有关。喘振所以能造成极大的危害,是因为在喘振时气流产生强烈的往复脉冲,来回冲击压缩机转子及其他部件;气流强烈的无规律的震荡引起机组强烈振动,从而造成各种严重后果。喘振会造成转子大轴弯曲;密封损坏,造成严重的漏气,漏油;喘振的出现轻则使压缩机停机,中断生产过程造成经济损失,重则造成压缩机叶片损坏,造成人员伤害;喘振使轴向推力增大,烧坏止推轴瓦;破坏对中与安装质量,使振动加剧;强烈的振动可造成仪表失灵;严重持久的喘振可使转子与静止部分相撞,主轴和隔板断裂,甚至整个压缩机报废。 1.2喘振的工作原理及防治 压缩机在运行中,当管路系统阻力升高时,流量将随之减小,有可能降低到允许值以下。防喘振系统的任务就是在流量降到某一安全下限时,自动地将通大气的放空阀或回流到进口的旁通阀打开,增大经过空压机的流量,防止进入喘振区。取流量安全下限作为调节器的规定值。当流量测量值高于规定值时,放空阀全关:当测量值低于规定值时,调节器输出信号,将放空阀开启,使流量增加。压缩机工作效率高,在正常工况条件下运行平稳,压缩气流无脉动,对其所输送介质的压力、流量、温度变化的敏感性相对较大,容易发生喘振造成严重事故。所以应尽力防止压缩机进入喘振工况。喘振现象是完全可以得到有效控制的,如图(1)所示,根据离心压缩机在不同工况条件下的性能曲线,只要我们把压缩机的最小流量控制在工作区(控制线内),压缩机即可正常工作。喘振的标志是一最小流量点,低于这个流量即出现喘振。因此需要有一个防止压缩机发生喘振的控制系统,限制压缩机的流量不会降低到这种工况下的最低允许值。即不会使压缩机进入喘振工况区域内。

压缩机防喘振系统出现的问题及防范措施

压缩机防喘振系统出现的问题及防范措施 离心式压缩机因其运行平稳、效率高、在正常运行条件下无脉动等特点,在企业中得到了广泛的应用。与往复压缩机相比,具有流量大、重量轻、运转率高、零部件薄弱、维修方便、风量控制范围广、压缩机排油量大等优点,对压力、流量、温度变化比较敏感。喘振是影响压缩机安全运行的重大隐患,持续的喘振会对压缩机造成内部损坏,造成严重的设备损坏。本文介绍了离心式压缩机防喘振措施及日常运行维护注意事项。 标签:压缩机;防喘振;问题;防范措施 当前,离心式压缩机被广泛地应用于化工、石油等行业内部,但它在流量、温度和气体压力的影响下很容易发生喘振现象。因此,接下来我们将具体分析离心式压缩机的喘振原因,并提出一些预防的策略,以保证压缩机机组的安全、稳定运行。 1 喘振现象的特征 (1)當机械零件、机身或轴承发生剧烈震动时,这表明压缩机具有更严重的喘振现象。(2)压缩机的流量和吐出压力周期性地变动,由于流量计和压力计的强振动而产生了喘振。(3)当人的耳朵能够听到周期性的空气的轰鸣时,这也是一种喘振现象。但是,人的耳朵,可能无法区分噪音多的环境和喘振现象。若有预测,可通过设备状态和操作参数的性能曲线检查喘振现象。 2 离心式压缩机喘振故障原因分析 (1)压缩机进气口温度变化。标准大气压-25℃中的压缩量,即离心压缩机的设计中的压缩量,由于过程气体的温度不受人的行为控制,所以经常变化。在定压下,当温度上升时,过程气体的密度就会下降,压缩机的实际压缩过程气体流量下降,压缩机的输出压不足,就会形成冲浪现象。实际上,夏季比起冬季,喘振发生的可能性更高。(2)压缩机扩散器的腐蚀。由于高速转弯因子的作用,过程气体会变得高速且高压。在静态扩散器中,由于在扩散器中特别设计的曲线腔壁,过程气体的流量减少,压力再次上升。在扩散器,压力通常增加1 / 3左右。当腐蚀和磨损严重时,扩散器内的特殊弯曲的腔壁容易形成滚动,降低吸气,降低空气压,降低压缩机的输出压力,容易产生冲击现象。(3)叶轮和扩压器间隙发生变化。离心压缩机非常严格,因此其间隙应保持合理的距离。如果叶轮和扩散器的间隙太小,处理气体的流量也会下降。此时,认真地磨练后端推力轴承的话,产生空气泄漏,空气流量下降。如上所述,如果叶轮和扩展器之间的间隙太大或太小,空气流变小,压缩机的输出压下降,就会造成冲击故障。(4)压缩机内叶轮磨损。为了增加工艺气体的速度和压力,需要通过曲线槽结构和高速旋转来实现压缩机高压。如果内螺旋桨的能力增加工艺气体的压力和速度,则内螺旋桨本身的曲线槽结构发生变化,从而导致内螺旋桨或过多的粘合剂的磨损。因此磨损性是压缩机的服务器破坏的原因。

压缩机防喘振方案

压缩机防喘振方案 费希尔压缩机防喘振方案 压缩机大概是工艺系统中最关 键和昂贵的设备。保护压缩机免 受喘振损坏的任务由防喘振系 统完成,防喘振系统的关键部件 就是防喘振阀。 喘振可以定义为压缩机不能输 出足够压力克服下游阻力时发 生的流量不稳定现象。简而言 之,就是压缩机出口压力小于下游系统压 力。这会导致气量从压缩机出口反向涌入 压缩机。喘振也会由于进口流量不足引 发。 图1 所示为一组典型的压缩机曲线(也称 作压缩机图、性能曲线或叶轮图)。X 轴 表示流量,Y 轴表示出口压力。平行的一 组曲线表示压缩机在不同转速下的性能 曲线,连接这些曲线的最小流量点,就得到喘振极限曲线。压缩机操作点落在喘振 极限曲线左边会发生不稳定(喘振),操 作点落在曲线右边可稳定操作。 假设压缩机在稳定区域的A 点操作,当 阻力增加而压缩机转速不变时,操作点就 会向左方移动。当操作点移动到喘振极限 曲线,压缩机就会发生喘振。 喘振特征 ■ 快速逆流(毫秒级)。 ■ 压缩机振动剧增。 ■ 介质温度升高。 ■ 噪声。 ■ 可能导致压缩机“失效”。 喘振影响 ■ 压缩机寿命缩短。 ■ 效率降低。 ■ 压缩机出气量减少。 ■ 密封、轴承、叶轮等受到机械损坏。 通过防喘振阀将部分或全部压缩机出口气量再循环至进口通常可控制喘振。部分压缩机系统设计将

部分出口气量持续循环回进口。这是一种控制压缩机喘振的有效方法,但增加了能耗。 防喘振阀选用要求 ■流量——防喘振阀必须能够输送压缩机全部出口气量。不过通常给压缩机流量乘上一个系数。■噪声控制——在喘振过程中阀门承受的压降和流量会很高,将会引发过度噪声。这点必须在阀门选型时充分考虑,虽然在阀门整个行程范围内可能不需要噪声控制。极端喘振现象要求阀门在短时间(通常小于10秒)内全行程打开,如果阀门开启时间过长,压缩机将会由于其它原因停机(通常是高温或振动超标)。因此可能需要采用特性化阀笼。 ■速度——防喘振阀必须动作迅速(一般仅为开启方向)。例如阀门必须在0.75 秒内完成20 英寸的行程。这就必须采用大规格执行机构连接和流量增压器和快开排气阀。 ■失效方式——绝大部分压缩机循环阀要求失效时为开启状态。这可以通过采用合适的弹簧隔膜执行机构或活塞执行机构与气锁阀系统实现。 ■阀门特性——一般首选线性,也有选择等百分比。 艾默生提供针对苛刻的压缩机喘振场合设计的工程控制阀系统—费希尔优化防喘振阀。在这个控制阀系统中,每个部件都按照性能规范经过优化选择以具有要求的最佳性能,保证压缩机系统的可靠实用性。 压缩机防喘振——控制阀解决方案 费希尔专用定制 位于沙特阿拉伯的一套乙烯装置采用费希尔优化防喘振阀替换了原有系统。费希尔防喘振阀设计满足原有阀门的接口尺寸,与原有设备相比大大改善了流量、噪音衰减和可调节性方面的性能。详情访问https://www.sodocs.net/doc/6d13657288.html, 中的D351140 × 12 。 费希尔优化 ■阀门内件具有高可调比特性(100:1 或更高)(如需要)。 ■利用多级、噪音衰减Whisper? 内件消除阀门噪音和振动。 ■平衡区域宽阔的阀芯和加衬垫的执行机构在长行程装置中减少了潜在的管道振动。 ■同传统系统比较,执行机构附件数量减半。 ■采用根据特殊防喘振控制和调节算法设计的FIELDVUE-ODV 配置。 ■安装和调节可在数分钟内远程完成,无需数小时。 ■提供在线的、不影响设备运转的诊断功能。包括性能诊断、触发诊断、定位诊断和部分行程测试。 基本技术 ■标准控制阀。 ■启动和操作点围绕标准阀门流量特性设计。 ■选用的执行机构和仪表适用于快开操作,一般小于两秒。 ■通过流道加工措施控制了噪音量。

离心式压缩机的防喘振控制(正式版)

文件编号:TP-AR-L6485 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. (示范文本) 编订:_______________ 审核:_______________ 单位:_______________ 离心式压缩机的防喘振 控制(正式版)

离心式压缩机的防喘振控制(正式版) 使用注意:该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上,形成一定的具有指导性,规划性的可执行计划,从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。 一、离心式压缩机的特性曲线与喘振 离心式压缩机的特性曲线通常指:出口绝对压力户2与人口绝对压力p1之比(或称压缩比)和入口体积流量的关系曲线;效率和流量或功率和流量之间的关系曲线。对于控制系统的设计而言,则主要用到压缩比和入口体积流量的特性曲线,见图6—20中实线。 离心式压缩机在运行过程中,有可能会出现这样一种现象,即当负荷降低到一定程度时,气体的排出量会出现强烈振荡,同时机身也会剧烈振动,并发出“哮喘”或吼叫声,这种现象就叫做离心式压缩机的

“喘振”。 喘振是离心式压缩机的固有特性,而事实上少数离心泵也可能喘振。离心泵工作中产生不稳定工况需要两个条件:一是泵的玎—Q特性曲线呈驼峰状;二是管路系统中要有能自由升降的液位或其他能贮存和放出能量的部分。 因此,对离心泵的情况,当遇到具有这种特点的管路装置时,则应避免选用具有驼峰型特性的泵。 对离心压缩机,由于它的性能曲线大多呈驼峰型,并且输送的介质是可压缩的气体,因此,只要串联着的管路容积较大,就能起到贮放能量的作用,故发生不稳定跳动的工作情况便更为容易。连接离心式压缩机不同转速下的特性曲线的最高点,所得曲线称喘振极限线,其左侧部分称为喘振区,如图6—20中

2021年压缩机防喘振的两种方法

压缩机防喘振的两种方法 欧阳光明(2021.03.07) 压缩机防喘振的两种方法1 一、离心式压缩机喘振的原因1 二、防喘振自控系统的可行性分析1 三、防喘振自控系统的几种实现方法2 1.固定极限流量法2精品文档,超值下载 2.可变极限流量法2 四、防喘振控制系统的实现方法3 五、结束语5 一、离心式压缩机喘振的原因 喘振是离心式压缩机的固有特性。产生喘振的原因首先得从对象特性上找。从图1中可见压缩机的压缩比P2/P1与流量Q的曲线上都有一个P2/P1值的最高点。在此点右面的曲线上工作,压缩机是稳定的。在曲线左面低流量范围内,由于气体的可压缩性,产生了一个不稳定状态。当流量逐渐减小到喘振线时,一旦压缩比下降,使流量进一步减小,由于输出管线中气体压力高于压缩机出口压力,被压缩了的气体很快倒流入压缩机,待管线中压力下降后,气体流动方向又反过来,周而复始便产生喘振。喘振时压缩机机体发生振动并波及到相邻的管网,喘振强烈时,能使压缩机严重破坏。

二、防喘振自控系统的可行性分析 为使压缩机安全有效和经济运行,在低负荷下操作时,其气量应始终保持在喘振区右边并留有一定的安全裕量,一般控制线位于超过喘振极限流量的5%—10%之处。只要保证压缩机吸人流量大于临界吸入量Qp,系统就会工作在稳定区,不会发生喘振。即在生产降负荷时,须将部分出口气体,经出口旁路阀返回到入口或将部分出口气放空,保证系统工作在稳定区。 三、防喘振自控系统的几种实现方法 目前常采用两类防喘振方法,即固定极限流量(或称最小流量)法与可变极限流量法 1.固定极限流量法 固定极限流量的防喘振控制系统,就是使压缩机的流量始终保持大于某一定值流量,如图1中的Qp,从而避免进入喘振区运行。此法优点是控制系统简单,使用仪表较少。缺点是当压缩机转速降低,处在低负荷运行时,防喘振控制系统投用过早,回流量较大,能耗较大。 2.可变极限流量法 在压缩机负荷有可能通过调速来改变的场合,因为不同转速工况下,极限喘振流量是一个变数,它随转速的下降而变小,所以最合理的防喘振控制方法,应是留有适当的安全裕量,使防喘振调节器沿着喘振极限流量曲线右侧的一条安全控制线工作,这便是可变极限流量法。

离心式压缩机的防喘振控制

编订:__________________ 审核:__________________ 单位:__________________ 离心式压缩机的防喘振控 制 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-5913-30 离心式压缩机的防喘振控制 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 一、离心式压缩机的特性曲线与喘振 离心式压缩机的特性曲线通常指:出口绝对压力户2与人口绝对压力p1之比(或称压缩比)和入口体积流量的关系曲线;效率和流量或功率和流量之间的关系曲线。对于控制系统的设计而言,则主要用到压缩比和入口体积流量的特性曲线,见图6—20中实线。 离心式压缩机在运行过程中,有可能会出现这样一种现象,即当负荷降低到一定程度时,气体的排出量会出现强烈振荡,同时机身也会剧烈振动,并发出“哮喘”或吼叫声,这种现象就叫做离心式压缩机的“喘振”。 喘振是离心式压缩机的固有特性,而事实上少数离心泵也可能喘振。离心泵工作中产生不稳定工况需要两个条件:一是泵的玎—Q特性曲线呈驼峰状;二

压缩机防喘振控制方案

压缩机防喘振的两种方法 [分享]压缩机防喘振的两种方法 一、离心式压缩机喘振的原因 喘振是离心式压缩机的固有特性。产生喘振的原因首先得从对象特性上找。从图1中可见压缩机的压缩比P2/P1与流量Q的曲线上都有一个P2/P1值的最高点。在此点右面的曲线上工作,压缩机是稳定的。在曲线左面低流量范围内,由于气体的可压缩性,产生了一个不稳定状态。当流量逐渐减小到喘振线时,一旦压缩比下降,使流量进一步减小,由于输出管线中气体压力高于压缩机出口压力,被压缩了的气体很快倒流入压缩机,待管线中压力下降后,气体流动方向又反过来,周而复始便产生喘振。喘振时压缩机机体发生振动并波及到相邻的管网,喘振强烈时,能使压缩机严重破坏。 二、防喘振自控系统的可行性分析 为使压缩机安全有效和经济运行,在低负荷下操作时,其气量应始终保持在喘振区右边并留有一定的安全裕量,一般控制线位于超过喘振极限流量的5%—10%之处。只要保证压缩机吸人流量大于临界吸入量Qp,系统就会工作在稳定区,不会发生喘振。即在生产降负荷时,须将部分出口气体,经出口旁路阀返回到入口或将部分出口气放空,保证系统工作在稳定区。 三、防喘振自控系统的几种实现方法 目前常采用两类防喘振方法,即固定极限流量(或称最小流量)法与可变极限流量法 1.固定极限流量法 固定极限流量的防喘振控制系统,就是使压缩机的流量始终保持大于某一定值流量,如图1中的Qp,从而避免进入喘振区运行。此法优点是控制系统简单,使用仪表较少。缺点是当压缩机转速降低,处在低负荷运行时,防喘振控制系统投用过早,回流量较大,能耗较大。 2.可变极限流量法

在压缩机负荷有可能通过调速来改变的场合,因为不同转速工况下,极限喘振流量是一个变数,它随转速的下降而变小,所以最合理的防喘振控制方法,应是留有适当的安全裕量,使防喘振调节器沿着喘振极限流量曲线右侧的一条安全控制线工作,这便是可变极 限流量法。 常用控制方案有两种:一是采用测量压缩机转速,经函数发生器作为流量调节器给定值(图2)。二是根据防喘振控制线的数学表达式,用常规仪表来模拟表达式(1),控制流程如图3所示。近年来随着数字仪表和微处理器的发展,这样的控制系统已容易实现。 其中a、b由压缩机制造厂决定,C是一个常数。 式中M—分子量 z—压缩系数 R—气体常数 k—综合流量系数 四、防喘振控制系统的实现方法 水气厂一英格索兰空气压缩机,型号为C90M × 3,三级压缩,流量11942m3/h,进气压力(绝)0.09MPa,排气压力(绝)0.9MPa,功率1305kW。防喘振控制

压缩机防喘振的两种方法

压缩机防喘振的两种方法 压缩机防喘振的两种方法 (1) 一、离心式压缩机喘振的原因 (1) 二、防喘振自控系统的可行性分析 (1) 三、防喘振自控系统的几种实现方法 (2) 1.固定极限流量法 (2) 2.可变极限流量法 (2) 四、防喘振控制系统的实现方法 (3) 五、结束语 (5) 一、离心式压缩机喘振的原因 喘振是离心式压缩机的固有特性。产生喘振的原因首先得从对象特性上找。从图1中可见压缩机的压缩比P2/P1与流量Q的曲线上都有一个P2/P1值的最高点。在此点右面的曲线上工作,压缩机是稳定的。在曲线左面低流量范围内,由于气体的可压缩性,产生了一个不稳定状态。当流量逐渐减小到喘振线时,一旦压缩比下降,使流量进一步减小,由于输出管线中气体压力高于压缩机出口压力,被压缩了的气体很快倒流入压缩机,待管线中压力下降后,气体流动方向又反过来,周而复始便产生喘振。喘振时压缩机机体发生振动并波及到相邻的管网,喘振强烈时,能使压缩机严重破坏。 二、防喘振自控系统的可行性分析 为使压缩机安全有效和经济运行,在低负荷下操作时,其气量应始终保持在喘振区右边并留有一定的安全裕量,一般控制线位于超过喘振极限流量的5%—10%之处。只要保证压缩机吸人流量大于临界吸入量Qp,系统就会工作在稳定区,不会发生喘振。即在生产降负荷时,须将部分出口气体,经出口旁路阀返回到入口或将部分出口气放空,保证系统工作在稳定区。

三、防喘振自控系统的几种实现方法 目前常采用两类防喘振方法,即固定极限流量(或称最小流量)法与可变极限流量法1.固定极限流量法 固定极限流量的防喘振控制系统,就是使压缩机的流量始终保持大于某一定值流量,如图1中的Qp,从而避免进入喘振区运行。此法优点是控制系统简单,使用仪表较少。缺点是当压缩机转速降低,处在低负荷运行时,防喘振控制系统投用过早,回流量较大,能耗较大。2.可变极限流量法 在压缩机负荷有可能通过调速来改变的场合,因为不同转速工况下,极限喘振流量是一个变数,它随转速的下降而变小,所以最合理的防喘振控制方法,应是留有适当的安全裕量,使防喘振调节器沿着喘振极限流量曲线右侧的一条安全控制线工作,这便是可变极限流量法。 常用控制方案有两种:一是采用测量压缩机转速,经函数发生器作为流量调节器给定值(图2)。二是根据防喘振控制线的数学表达式,用常规仪表来模拟表达式(1),控制流程如 图3所示。近年来随着数字仪表和微处理器的发展,这样的控制系统已容易实现。

离心式压缩机的防喘振控制与阀门选型

晋升任职资格送审论文评审表

论文编号:_______ 专业:生产过程自动化 论文题目: 离心式压缩机的防喘振控制与阀门选型 内容摘要: 离心式压缩机在工业生产中的应用越来越广泛。 本文对离心式压缩机的固有特性喘振进行了详细的 分析。重点分析了乙烯装置裂解气压缩机防喘振系 统的独特设计、工作原理及在TPS控制平台上的逻 辑实现,并对防喘振控制阀的合理选型进行了有益 的探讨。这为离心式压缩机防喘振控制系统的设计 提供了值得借鉴的经验。

目录 前言........................................... 错误!未定义书签。第一章喘振的产生及预防.......................... 错误!未定义书签。 一、喘振的产生过程..................................................... 错误!未定义书签。 二、喘振的预防......................................................... 错误!未定义书签。 三、常用的防喘振控制系统............................................... 错误!未定义书签。第二章乙烯装置裂解气压缩机的防喘振控制.......... 错误!未定义书签。 一、概述............................................................... 错误!未定义书签。 二、防喘振控制系统的实现............................................... 错误!未定义书签。第三章防喘振控制阀的合理选型.................... 错误!未定义书签。 一、合理选型防喘振阀,至关重要......................................... 错误!未定义书签。 二、防喘振控制阀计算的步骤............................................. 错误!未定义书签。 三、以防喘振控制阀FV205为例说明阀门选型的计算......................... 错误!未定义书签。第四章结束语................................... 错误!未定义书签。

CCC 压缩机防喘振控制技术

CCC 压缩机防喘振控制技术 作者:https://www.sodocs.net/doc/6d13657288.html, 来源:本站发表时间:2010-6-5 17:27:55 点击:68 CCC 压缩机防喘振控制技术 1. 喘振现象 喘振是涡轮压缩机特有的现象,我们可以从下图的简单模型来解释这一特性,从图中可以看出,当容器中压力达到一定值时,压缩机运行点由D 沿性能曲线上升,到喘振点A ,流量减小压力升高,这一过程中流量减小压力升高,由A 点开始到B 点压缩机出现负流量即出现倒流,倒流到一定程度压缩机出口压力下降(B-C),又恢复到正向流动(C-D ),这样,气流在压缩机中来回流动就是喘振,伴随喘振而来的是压缩机振动剧烈上升,类似哮喘病人的巨大异常响声等,如果不能有效控制会给压缩机造成严重的损伤,喘振工况的发展非常快速,一般来讲在1-2 秒内就以发生,因而需要精确的控制算法和快速的控制算法才能实现有效的控制。 2. 喘振控制

通常压缩机都会有一系列的性能曲线图(如下图所示),其坐标是多变压头-入口流量,由于压缩机入口条件的不同(如温度、压力、分子量等)其喘振曲线是分散的多条曲线,给喘振的控制带来困难,CCC 根据压缩机的设计理论、喘振理论和自己的经验,开发出了一套计算方法和软件,可以将多变的入口条件的喘振曲线转化成与入口条件无关的曲线(如下图),这样就可以方便地确定喘振点,而一般来讲压缩机制造厂商提供的性能曲线,是计算值,会有一定偏差,特别是旧机组的性能会发生变化,或者没有性能曲线,为了精确控制,需要对喘振曲线做现场测试,传统的测试方法需要由经验丰富的测试工程师来进行测试,人为地判断压缩机是否到达喘振点,这样做带来了巨大的风险,因为人的判断无法保证100%的准确。而且由于到喘振点时,需要人来手动控制打开防喘振阀,往往会动作滞后或过早打开,难以避免给机组造成损伤或无法实现准确测量,CCC 的喘振算法和控制算法能够在自动状态下测量喘振曲线,从而避免了人为测量的风险,并能准确测量记录线,这一功能是CCC 的专利技术而且是世界独一无二的。

离心式压缩机喘振现象与调节方法

离心式压缩机喘振现象与调节方法 一、什么是喘振 喘振是离心式压缩机的一种特有的异常工作现象,归根揭底是由旋转失速引起的,气体的连续性受到破坏,其显著特征是:流量大幅度下降,压缩机出口排气量显著下降;出口压力波动较大,压力表的指针来回摆动;机组发生强烈振动并伴有间断的低沉的吼声,好像人在干咳一般。判断是否发生喘振除了凭人的感觉以外,还可以根据仪表和运行参数配合性能曲线查出。 压缩机发生喘振的原因:由于某些原因导致压缩机入口流量减小,当减小到一定程度时,整个扩压器流道中会产生严重的旋转失速,压缩机出口压力突然下降,当与压缩机出口相连的管网的压力高于压缩机的出口压力时,管网的气流倒流回压缩机,直到管网的压力下降到比压缩机的出口压力低时,压缩机才重新开始向管网排气,此时压缩机恢复到正常状态。当管网压力恢复到正常压力时,如果压缩机入口流量依然小于产生喘振工况的最小流量,压缩机扩压器流道中又产生严重的旋转失速,压缩机出口压力再次下降,管网压力大于压缩机排气压力,管网中的气流再次倒流回压缩机,如此不断循环,压缩机系统中产生了一种周期性的气流喘振现象,这种现象被称之为“喘振”。 二、离心式压缩机特性曲线 对于一定的气体而言,在压缩机转速一定时,每一流量都对应一个压力,把不同流量下对应的每一个压力连成一条曲线,即为压缩机的性能曲线。 如图1所示,对每一种转速,都可以用一条曲线描述压缩机入口流量Q1与压缩比P2/P1的关系(P2、P1分别为压缩机出口绝对压力和入口绝对压力)。 图1为离心式压缩机特性曲线 压缩机特性线是压缩机变动工况性能的图像表示,它清晰地表明了各种工况下的性能、稳定工作范围等,是操作运行、分析变工况性能的重要依据。 (1)转速一定,流量减少,压力比增加,起先增加很快,当流量减少到一定值开始,压比增加的速度放慢,有的压缩机级的特性压比随流量减少甚至还要减少。 (2)流量进一步减少,压缩机的工作会出现不稳定,气流出现脉动,振动加剧,伴随着吼叫声,这个现象称为喘振现象,这个最小流量称为喘振流量。每个转速下都有一个喘振流量,不同转速下喘振流量工况点的连线称为喘振线。在喘振线左侧为非稳定工作区,而右侧为稳定工作区。一般来说,单级工业离心式压缩机的额定转速线下的喘振流量约为额定流量的50%,多级离心式压缩机额定转速下的喘振流量一般为额定流量的70~80%。喘振工况是小流量下的一种压缩机不稳定状况,不仅与压缩机级的设计导致的旋转失速有关,还与外管网有关。 (3)在增大流量时也会有限制,在转速不变的情况下,流量加大到某个最大值时,压比和效率垂直下降,出现所谓“阻塞现象”。阻塞工况也称作最大流量工况,造成这种工况

离心式压缩机的防喘振控制详细版

文件编号:GD/FS-4241 (安全管理范本系列) 离心式压缩机的防喘振控 制详细版 In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities. 编辑:_________________ 单位:_________________ 日期:_________________

离心式压缩机的防喘振控制详细版 提示语:本安全管理文件适合使用于平时合理组织的生产过程中,有效利用生产资源,经济合理地进行生产活动,以达到实现简化管理过程,提高管理效率,实现预期的生产目标。,文档所展示内容即为所得,可在下载完成后直接进行编辑。 一、离心式压缩机的特性曲线与喘振 离心式压缩机的特性曲线通常指:出口绝对压力户2与人口绝对压力p1之比(或称压缩比)和入口体积流量的关系曲线;效率和流量或功率和流量之间的关系曲线。对于控制系统的设计而言,则主要用到压缩比和入口体积流量的特性曲线,见图6—20中实线。 离心式压缩机在运行过程中,有可能会出现这样一种现象,即当负荷降低到一定程度时,气体的排出量会出现强烈振荡,同时机身也会剧烈振动,并发出“哮喘”或吼叫声,这种现象就叫做离心式压缩机的“喘振”。

喘振是离心式压缩机的固有特性,而事实上少数离心泵也可能喘振。离心泵工作中产生不稳定工况需要两个条件:一是泵的玎—Q特性曲线呈驼峰状;二是管路系统中要有能自由升降的液位或其他能贮存和放出能量的部分。 因此,对离心泵的情况,当遇到具有这种特点的管路装置时,则应避免选用具有驼峰型特性的泵。 对离心压缩机,由于它的性能曲线大多呈驼峰型,并且输送的介质是可压缩的气体,因此,只要串联着的管路容积较大,就能起到贮放能量的作用,故发生不稳定跳动的工作情况便更为容易。连接离心式压缩机不同转速下的特性曲线的最高点,所得曲线称喘振极限线,其左侧部分称为喘振区,如图6—20中阴影部分。喘振情况与管网特性有关。管网容量越

离心压缩机防喘振控制

离心压缩机防喘振控制 4.2.1 离心压缩机的喘振 1.离心压缩机喘振现象及原因 离心式压缩机在运行过程中,可能会出现这样一种现象,即当负荷低于某一定值时,气体的正常输送遭到破坏,气体的排出量时多时少,忽进忽出,发生强烈震荡,并发出如同哮喘病人“喘气”的噪声。此时可看到气体出口压力表、流量表的指示大幅波动。随之,机身也会剧烈震动,并带动出口管道、厂房震动,压缩机会发出周期性间断的吼响声。如不及时 采取措施,将使压缩机遭到严重破坏。例如压缩机部件、密封环、轴承、叶轮、管线等设备和部件的损坏,这种现象就是离心式压缩机的喘振,或称飞动。 下面以图 4.2-1 所示为离心压缩机的特性曲线 来说明喘振现象的原因。离心压缩机的特性曲线显 示压缩机压缩比与进口容积流量间的关系。当转速 n 一定时,曲线上点c 有最大压缩比,对应流量设 为P Q ,该点称为喘振点。如果工作点为B 点,要 求压缩机流量继续下降,则压缩机吸入流量 P Q Q < ,工作点从C 点突跳到D 点,压缩机出口 压力C P 从突然下降到D P ,而出口管网压力仍为 C P ,因此气体回流,表现为流量为零 同时管网压力 图4.2-1 离心压缩机的特性曲线 也下降到 D P ,一旦管网压力与压缩机出口压力相等,压缩机由输送气体到管网,流量达到A Q 。因流量A Q 大于B 点的流量,因此压力憋高到B P ,而流量的继续下降,又使压缩机重复上述过程,出现工作点从B A D C B →→→→的反复循环,由于这种循环过程极迅速,因此也称为“飞动”。由于飞动时机体的震动发出类似哮喘病人的喘气吼声,因此,将这种由于飞动而造成离心压缩机流量呈现脉动的现象,称为离心压缩机的防喘振现象。 2.喘振线方程 喘振是离心压缩机的固有特性。离心压缩机的喘振点与被压缩机介质的特性、转速等有关。将不同转速下的喘振点连接,组成该压缩机的喘振线。实际应用时,需要考虑安全余量。 喘振线方程可近似用抛物线方程描述为: θ 2 121Q b a p p += (4.2-1) 式中,下标1表示入口参数;p 、Q 、θ分别表示压力、流 量和温度;b a 、是压缩机系数,由压缩机厂商提供。喘振线可用图4.2-2 表示。当一台离心压缩机用于压缩不同介质 气体时,压缩机系数会不同。管网容量大时,喘振频率低,喘 振的振幅大;反之,管网容量小时,喘振频率高,喘振的振幅 小。 图4.2-2 离心压缩机的喘振线

压缩机防喘振资料整理

据我公司与陕鼓技术协议,压缩机流量调节方式为回流调节+变频调速,收集相关资料整理如下: 回流调节+变频调速在离心压缩机喘振控制中的应用 1 喘振 1.1 喘振现象 当压缩机在运转过程中,流量减小到一定程度时,就会在压缩机流道中出现严重的旋转脱离,流动严重恶化,使压缩机出口压力突然严重下降。由于压缩机总是和管网系统联合工作的,这时管网中的压力并不马上减低,这时管网中的气体压力就反大于压缩机出口处的压力,因而管网中的气体就倒流向压缩机,一直到管网中的压力下降至低于压缩机出口压力为止,这时倒流停止,压缩机又开始向管网供气,压缩机的流量又增大,压缩机又恢复正常工作。但是当管网中的压力也恢复到原来的压力时,压缩机的流量又减小,系统中气体又产生倒流,如此周而复始,就在整个系统中产生了周期性的气流振荡现象,这种现象称为“喘振”。 上图中n为压缩机的转速,在每种转速下都有一个p2/p1值最高的点(驼峰点),将不同转速下的各个驼峰点连接起来就可以得到一条所谓的喘振边界线(上图中实线所示)。边界线左侧部分为不稳定的喘振区,边界右侧部分则是安全运行区。在喘振区,压缩比p2/p1随着Q的增大而增大,即出口压力p2增大,到大于管道阻力时,就会使压缩机排出量增大,并恢复到稳定的值QA。假如流量继续下降到小于驼峰值QB,这时压缩比不仅不会增大,反而下降,即p2下降,就会出现恶性循环:压缩机排出量会继续减小,而出口压力p2会继

续下降,当p2下降到低于管网压力时,瞬间将会出现气体的倒流;随着倒流的产生,管网 压力下降,当管网压力下降到与压缩机出口压力相等时倒流停止;然而压缩机仍在运转,于 是压缩机又将倒流回来的气体重新压回去;此后又引起p2/p1下降,被压出的气体又倒流回 来。这种现象将重复产生,这就是所谓的喘振。 1.2 产生喘振的先决条件 从喘振现象可知,影响喘振的因素有:(1) 流量;(2) 转速;(3) 管网特性。 (1)流量是导致喘振的先决条件,因为当压缩机越过最小流量值时,就会在流道中产生 严重的旋转脱流和脱流区急剧扩大的情况,进而发展到喘振状态。 (2)转速变化对喘振的影响;离心式压缩机转速变化时,其性能曲线也将随之改变,当 转速提高时,压缩机叶轮对气体所做的功将增大,在相同的容积流量下,气体的压力也增大, 性能曲线上移。反之,转速降低则使性能曲线下移。对应不同转速,喘振流量也不同,当转 速增大时,喘振流量也增大,即随着转速的增大,喘振线向大流量区移动,即对于不同的转 速,压缩机的性能曲线呈现出不同的性能,转速越高,性能曲线向右上方移动,越容易发生 喘振,反之亦然。 (3)管网的容量愈大,则喘振的振幅愈大,频率愈低;管网的容量愈小,则喘振的振幅 愈小,频率愈高。 P (M p a ) 图1.2管网对喘振的影响 离心式压缩机的工作点是压缩机性能曲线与管网特性曲线的交点,只要其中一条曲线发 生变化,则工作点就会改变。管网阻力增大(例如压缩机出口阀关小),其特性曲线将变陡峭,

PLC 在压缩机防喘振控制系统中的应用

PLC在压缩机防喘振控制系统中的应用 前言 抚顺乙烯化工有限公司空分装置空压机防喘振控制系统原来采用FOXBORO盘前二次表来实现,并采用继电器实现其相关联锁逻辑功能,实现手段不仅落后,维护工作量大,而且还经常出现原因不明的意外停车,防喘振控制系统运行也不理想。该装置原控制系统发生爆炸事故之后,现在采用美国GE-Fanuc公司的90-30双机热备型PLC来实现空压机的防喘振功能和机组联锁保护,使用日本Digital公司的GP-470触摸屏来实现监视和操作功能。现在不仅操作直观方便、停车原因明确,也使空压机的防喘振系统设计更加完善,机组运行更加平稳。 空压机工艺简介 抚顺乙烯空分装置采用法国空气液化公司的专利,该装置以空气为原料,经过过滤、压缩、净化、精馏、蒸发等工序,最后分离出产品氧气和产品氮气。吸入的原料空气经过滤后除去灰尘和杂质,过滤后的空气由空气压缩机K601进行压缩,加压后送往下游净化岗位。空压机K601系离心式压缩机,由电机带动,分两级压缩,两级分置于电机两侧即K601A和K601B。空压机K601设计流量为31500 Nm3/h,功率为3200kw,转速为1450rpm,由法国苏尔寿(SULZER)公司制造。 喘振现象的产生 压缩机在工作过程中,当入叶轮的气体流量小于机组该工况下的最小流量(即喘振流量)限时,管网气体会倒流至压缩机,当压缩机的出口压力大于管网压力时,压缩机又开始排出气体,气流会在系统中产生周期性的振荡,具体体现在机组连同它的外围管道一起会作周期性大幅度的振动,这种现象工程上称之为喘振。 喘振是离心式压缩机的固有特性,当发生喘振时需采取措施降低出口压力或增大入口流量,尽量降低喘振时间。为了确保压缩机稳定可靠地工作,防止用量波动发生喘振,该装置设计了防喘振放空阀,当下游工艺设备空气用量减少或压缩机出现喘振时,可由放空阀减量放空来平衡。 防喘振方案的实施 防喘振控制系统描述 1.系统结构 本系统采用GE Fanuc 90-30 PLC 作数据采集和控制,为了保证系统的可靠性,控制部分采用双机热备结构,电源、CPU、通讯模块和通讯总线、以太网通讯模块等都是冗余的,通过

离心式压缩机防喘振控制方案(精)

学号: 学生姓名: 指导教师: 年月 5.5~6cm 摘要 离心式压缩机是生产过程中十分重要的气体输送设备,喘振现象是离心式压缩机的固有特性,是离心式压缩机工作在小流量时的不稳定流动状态,它对工业生产有很大的危害。解决离心式压缩机的喘振问题,对提高压缩机运行的质量和效率具有重要意义。如果采用合适控制方法,会提高压缩机的生产效益。

论文首先介绍了压缩机防喘振控制的国内外发展现状和意义,在综合各种现有的压缩机防喘振控制系统解决方案的情况下,基于对离心式压缩机防喘振控制方案研究的目的,本文介绍了离心式压缩机工作的基本原理,并对其喘振特性和防喘振控制系统进行了具体分析,主要运用可变极限流量法,设计了基于8051单片机的离心压缩机防喘振控制系统。 设计内容主要包括:整体设计方案,单片机控制系统的硬件电路设计和软件设计。单片机控制系统的硬件电路设计主要包括检测电路,A/D转换电路,D/A转换电路,显示电路,报警电路,驱动电路等几个部分。软件设计采用的是模块化程序设计方法,主要程序模块包括压力和流量循环采样模块,A/D以及D/A转换程序模块,中断程序模块等。软件设计力求简洁,运用子程序,使程序具有易扩展、可修改移植的优点。 本设计最终目的是使压缩机脱离喘振的危险,也为离心压缩机防喘振控制系统进一步深入研究创造条件。 关键词:离心式压缩机;防喘振;8051;PID I Abstract Centrifugal compressor is a very important equipment of gas carrying in industrial production process, Surge phenomenon, which is the inherent characteristic of centrifugal compressor, is defined as the instability flow condition when centrifugal compressors works in little flow, and does great harm to industrial production. It has great significance to improve the quality and efficiency of centrifugal compressor in operation by solving the problem of surge. If some proper method is taken, the compressor will get much better profit. First, this thesis introduces the development and significance of centrifugal compressor anti-surge control both at home and abroad. By the comprehensive consideration of various anti-surge control system applied in centrifugal compressor presently, based on carrying out the objective that the anti-surge control of centrifugal compressor is implemented, the fundamental of work of the centrifugal compressor is introduced, and the speciality of surge and the anti-surge control system is particular analyzed. This thesis uses the method of the alterable limited flow. This article describes design of the anti-surge control of centrifugal compressor based on single chip microcomputer. Its contents mainly include: Completion of the design plan, hardware circuit design, software design, and etc.. The hardware circuit design of one-chip computer control system mainly includes A/D&D/A change circuit, detection circuit, display circuit, etc.. Adopt the module to design program in software design, procedure module mainly

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