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防浪涌控制器工作原理的詳細(xì)圖文解釋
來源:上海自動化儀表有限公司作者:發(fā)表時間:2020-11-03 14:24:51【小中大】
“喘振”現(xiàn)象在離心式壓縮機(jī)中很常見。這是一個工作點(diǎn),由于來自壓縮機(jī)出口的流量需求減少,壓縮機(jī)排氣的下游壓力迅速增加。由于壓縮機(jī)保持運(yùn)轉(zhuǎn),因此額外的積聚壓力必須傳遞到大氣或壓縮機(jī)的吸入側(cè)。
當(dāng)緊急關(guān)閉或下游用電設(shè)備不可用時,會出現(xiàn)這種情況。
通常,喘振周期為每個喘振周期0.3s到3s,在喘振期間,壓縮機(jī)振動,溫度升高并產(chǎn)生噪音。
為防止壓縮機(jī)喘振,流量逆轉(zhuǎn),過程不穩(wěn)定和壓縮機(jī)損壞,壓縮機(jī)排放流量通過防喘振/再循環(huán)控制閥轉(zhuǎn)移到壓縮機(jī)吸入口。
壓縮機(jī)工作點(diǎn)發(fā)生了變化(正在向喘振線移動)。在極端條件下,壓縮機(jī)必須在最小流量條件下運(yùn)行(保持運(yùn)行而無任何跳閘)
防喘振控制器和控制閥的基本功能是保持流經(jīng)壓縮機(jī)的最小流量并處理喘振。
壓縮機(jī)吸入壓力,吸入溫度,吸入流量,排出壓力和排出溫度的測量對于計算與喘振線的接近程度很重要。
防浪涌控制器
如果關(guān)聯(lián)壓縮機(jī)壓頭(壓力)與流量的曲線,您將注意到,對于給定的一種速度,最小流量對應(yīng)于較高的壓頭,最大流量對應(yīng)于最小的壓頭。
壓縮機(jī)的運(yùn)行極限是喘振線和節(jié)流線,超過這些極限,壓縮機(jī)的運(yùn)行會在過程異常之外引起嚴(yán)重的機(jī)械損壞。
在壓縮機(jī)正常運(yùn)行期間,該防喘振閥保持關(guān)閉狀態(tài)。每當(dāng)過程不正常時,該閥的作用就開始。
壓縮機(jī)的整體運(yùn)行受控制器參數(shù)和控制閥的影響時,應(yīng)考慮兩個重要的設(shè)計方面。
防喘振閥的設(shè)計,尺寸和選擇
防浪涌控制器邏輯,用于調(diào)節(jié)控制參數(shù)。
防喘振閥的設(shè)計,選型和選擇
防喘振控制閥通常包括閥,執(zhí)行器,定位器和其他附件,例如容積增壓器,電磁閥和位置變送器。根據(jù)執(zhí)行器的類型,可能需要容積罐和相關(guān)附件。
防喘振閥的尺寸不得太小或太大,以使壓縮機(jī)的運(yùn)行保持在所需的工作區(qū)域/范圍內(nèi)。
尺寸過小的閥門將無法提供足夠的循環(huán)流量/最小流量,導(dǎo)致壓縮機(jī)頻繁在喘振極限線上運(yùn)行。
尺寸過大的閥將向壓縮機(jī)輸送過多的流量,從而導(dǎo)致壓縮機(jī)在節(jié)流區(qū)域內(nèi)運(yùn)行??刂破鬏敵龅奈⑿∽兓瘜⑹惯^大的閥產(chǎn)生大量流量。這將導(dǎo)致工藝不穩(wěn)定。
所選最大閥容量與壓縮機(jī)喘振曲線(最壞情況)所要求的閥容量之比應(yīng)介于1.8和2.2之間。
通常,防喘振控制閥應(yīng)具有線性/等百分比特性。線性特性是首選。
由于控制閥兩端的壓差(DP)(壓縮機(jī)排氣壓力–壓縮機(jī)吸入壓力)較高,因此會產(chǎn)生較高的噪音。
大多數(shù)抗噪裝飾件都具有線性特性。
閥門出口速度應(yīng)小于0.3馬赫
防喘振閥的行程時間應(yīng)在0.5到2秒之間,以關(guān)閉和打開。這是從安全區(qū)域到喘振線之間的過程安全時間得出的。
儀表空氣管的長度應(yīng)盡可能短,以免泄漏。
通常,防喘振閥的故障位置應(yīng)為“故障打開”。當(dāng)儀表空氣或電磁閥/定位器電源/信號出現(xiàn)故障時,閥門將處于打開狀態(tài)。
泄漏等級應(yīng)為IV級,以確保正常操作的閥門關(guān)閉并且沒有流量被導(dǎo)回吸入側(cè)。
控制閥的位置應(yīng)靠近壓縮機(jī)排氣法蘭。這是為了避免控制回路中的停滯時間和滯后時間。
防喘振閥的最終尺寸必須與壓縮機(jī)供應(yīng)商,閥門制造商以及設(shè)計顧問聯(lián)系,以進(jìn)行啟動,關(guān)閉和正常使用情況的驗(yàn)證。
防喘振控制器邏輯,用于調(diào)整的控制參數(shù)
防喘振控制器通過連續(xù)計算壓縮機(jī)的工作點(diǎn)與其喘振極限線之間的距離來保護(hù)壓縮機(jī)免受喘振。
控制器調(diào)節(jié)/控制循環(huán)或防喘振控制閥,以防止壓縮機(jī)的工作點(diǎn)達(dá)到喘振極限,同時將其他過程變量保持在可接受的極限范圍內(nèi)。

控制器應(yīng)具有浪涌監(jiān)視功能,計算與浪涌的接近程度,應(yīng)具有抗浪涌和回退算法。
應(yīng)該執(zhí)行壓力和溫度補(bǔ)償以得出正確的流量值。
喘振曲線定義為喘振極限線[SLL]。
為喘振控制線[SCL] = SLL + 10%提供了操作裕度(例如,流量的10%)。
這將確保壓縮機(jī)將在遠(yuǎn)離SLL的SCL右側(cè)運(yùn)行。
為了將流量保持在防喘振控制器設(shè)定值或更高水平,邏輯求解器使用比例積分(PI)控制回路來生成輸出信號,該輸出信號被導(dǎo)向防喘振控制閥
當(dāng)工作點(diǎn)在SLL和SCL之間時,將使用比例控制為控制閥提供較大的增益,從而使工作點(diǎn)在SCL右側(cè)移動。PI控制有點(diǎn)遲鈍,P控制速度更快,但已偏移到設(shè)定點(diǎn)。
有時,當(dāng)壓縮機(jī)承受較大的喘振時,可以使用微分控制來增加喘振控制裕度。
為防止無擾動的壓縮機(jī)保護(hù),應(yīng)考慮使用手動超馳(從手動到自動轉(zhuǎn)換)。
后備策略是在防喘振控制器的任何過程輸入失敗時將壓縮機(jī)的運(yùn)行保持在安全的運(yùn)行范圍內(nèi)
基于壓縮機(jī)配置(串聯(lián)和/或并聯(lián)運(yùn)行),設(shè)想了負(fù)載分配控制器和性能控制器,它們超出了防喘振控制器。
防浪涌控制器的整個控制系統(tǒng)將包括類似于PLC / ESD系統(tǒng)的組件(例如CPU /處理器,電源模塊,I / O卡等)。
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