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[空分工艺] 压缩机防喘振的两种方法

   
admin 发表于 2010-11-5 13:03:07 | 显示全部楼层 |阅读模式
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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。9 f4 j0 O5 ?4 G7 h3 J
        二、防喘振自控系统的可行性分析/ Q# }- N- `, E
        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。

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- d$ O' r, D" \3 y4 e* M: g4 U' l% V; y$ ?0 j9 O+ e5 p0 R
    三、防喘振自控系统的几种实现方法
+ n" ~, ]" S) \* i/ q. b, s# I        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- j3 a3 _2 n6 H8 O1 a( p8 ~( k
        1.固定极限流量法
, D( }3 {+ C" G9 b        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。
* k5 v' v# Y# t3 H( r6 r5 j# @        2.可变极限流量法' `9 P- x! _4 T% A8 _
        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。) }( N" V. s8 o1 t7 O
        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。
* Q# V9 z/ r3 N$ K' Q/ C

8 k# S$ ~; `3 C                               
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% u. N- h0 z* G" B6 U
) {( M+ H3 b) I- G; w  Z  D0 ~2 M8 p/ ~3 q. d4 k
        其中a、b由压缩机制造厂决定,C是一个常数。
% p/ S# ]$ B# U, l% F
- ?  E/ @; U2 O        式中M—分子量
, ^$ }- e* m/ s3 J+ z2 u) T& `& N. d        z—压缩系数0 J0 s) m0 i+ V
        R—气体常数/ m# N3 R, H* m
        k—综合流量系数
& U) W5 N% j3 P; F    四、防喘振控制系统的实现方法+ R7 j( O7 y- J- r6 b
        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。防喘振控制系统如图4所示。此防喘振系统是通过测量机组出口压力接近喘振点(旁通阀打开点)时,打开旁通阀来放出部分空气实现的。
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$ U4 {! O9 k+ `# Z) b
                               
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( ]) e2 y. @6 i8 D8 Y        旁通阀打开点的设定很重要。设定过高时,压缩机在低负荷下消耗更大的能量。设定过低时,压缩机将被允许穿过喘振线而发生喘振。而压缩机的CMC可自动调整旁通阀打开点,使其高于喘振线的值来修正。该压缩机也曾发生喘振,从自控系统分析,有几种情况会造成压缩机喘振:9 I) p( V# F9 H5 h
        1.出口压力的检测出现故障,使CMC接受的信号是假信号,造成旁通阀不能开到位。9 k0 v* t9 t# p# ^2 w5 Y2 Q
        2.旁通阀故障,打不开。% P% q  y% U5 Y) O6 r9 q( ~
        3.斜坡时间(旁通阀从关到开的时间)设定过长,使旁通阀打开过于滞后。) c# I( A- K8 S1 S
        4.入口过滤器脏,过滤器阻力大,入口流量减小。
6 {% t" M( @* b: v        5. CMC故障,使旁通阀失控。
6 {/ m- S  x4 y1 B) L   五、结束语
6 m0 W$ q% ]7 Q( f. R        离心式压缩机的防喘振控制系统,在保证大机组的安稳运行方面起着极其重大的作用。防喘振控制系统的实现方法,可用固定极限流量法和可变极限流量法。还可根据具体的情况,增加一些其它方面的保安措施。
全部回复(18)
...............................
2012-2-15 08:52:46
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学习了
2012-12-15 14:52:07
回复 0
学习了,啊
2013-5-6 15:50:46
回复 0
学习了,啊
2013-5-9 15:28:44
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感谢分享 学习了!
2013-5-10 10:58:18
回复 0
谢谢分享,楼主辛苦
2013-7-7 22:05:18
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谢谢。O(∩_∩)O谢谢
2013-7-8 19:21:22
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写的很好,学习
2013-7-9 07:47:25
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学习了
2013-8-13 19:04:51
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