流体输送中的自动控制.ppt

流体输送自动化控制 组员 黄登蒋胡林王旭平杨树林唐浩程邓杰焦横肖红永王诗元 演讲 黄登模板 唐浩程王诗元ppt制作 王旭平焦横资料收集 肖红永杨树林邓杰蒋胡林 1 离心泵的自动控制方案2 往复泵的自动控制方案3 压气机的自动控制方案 流体输送设备的自动控制 生产过程自动化 定义 用自动控制装置来管理生产过程的方法 称为生产过程的自动控制 实质 如何用操纵变量q作用对象克服扰动信号f的作用 维持被控变量y稳定在其工艺设定值上 离心泵工作特性 一 离心泵的基本控制 离心泵靠一个或几个叶轮旋转产生的离心力来输送液体 液体在离心力的作用下获得动能 一部分转化为静压能另一部分动能则转化为热能而损失 离心泵的自动控制方案 离心泵流量控制的目的是要将泵的排出流量恒定于某一给定的数值上 离心泵的流量控制大体的三种方法 1 控制泵的出口阀门开度 当干扰作用使被控变量 流量 发生变化偏离给定值时 控制器发出控制信号 阀门动作 控制结果使流量回到给定值 特点 控制阀安装在泵出口 可防止气缚和气蚀 节流装置安装在阀上游 有利于提高测量精度 实施简单 但控制阀两端压力降变化 注意 离心泵即使吸入管路上有阀门 也不用于流量调节 而是用泵的切换 工作时应该保持全开 改变泵出口阻力调流量 2 控制泵的转速 改变泵的转速调流量 图中曲线1 2 3表示转速分别为n1 n2 n3时的流量特性 且有n1 n2 n3 采用变频调速 从而改变工作点 该方案从能量消耗的角度来衡量最为经济 机械效率较高 但调速机构一般较复杂 所以多用在蒸汽透平驱动离心泵的场合 此时仅需控制蒸汽量即可控制转速 该方案有什么特点呢 3 控制泵的出口旁路 工作点未变 将泵的部分排出量重新送回到吸入管路 用改变旁路阀开启度的方法来控制泵的实际排出量 控制阀装在旁路上 压差大 流量小 因此控制阀的尺寸较小 但机械总效率低 流量测量困难时 可改用压力控制 但应保证泵出口阻力基本不变 也用于分支路的流量控制 该方案不经济 因为旁路阀消耗一部分高压液体能量 使总的机械效率降低 故很少采用 改变旁路阀调流量 检测器 执行器 执行器 检测器 量控制器 执行器 二 往复泵的自动控制方案 往复泵多用于流量较小 压头要求较高的场合 它是利用活塞在汽缸中往复滑行来输送流体的 往复泵特性 与转速 冲程大小及活塞截面积等有关 1 改变原动机的转速 该方案适用于以蒸汽机或汽轮机作原动机的场合 此时 可借助于改变蒸汽流量的方法方便地控制转速 2 控制泵的出口旁路 该方案由于高压流体的部分能量要白白消耗在旁路上 故经济性较差 改变旁路流量 改变冲程s 计量泵常用改变冲程s来进行流量控制 冲程s的调整可在停泵时进行 也有可在运转状态下进行的 活塞在泵内左右移动的断点叫 死点 两个死点间的距离为活塞从左向右运动的最大距离 叫冲程 压力机的分类 根据其作用原理不同可分为离心式 流量大 体积小 效率高 维护方便 和往复式 流量小 压缩比高场合 两大类 按进出口压力高低的差别 可分为真空泵 鼓风机 压缩机等类型 三 压气机的自动控制方案 直接控制流量 对于低压的离心式鼓风机 一般可在其出口直接用控制阀控制流量 由于管径较大 执行器可采用蝶阀 其余情况下 为了防止出口压力过高 通常在入口端控制流量 因为气体的有可压缩性 所以这种方案对于往复式压缩机也是适用的 为了减少阻力损失 对大型压缩机 往往不用控制吸入阀的方法 而用调整导向叶片角度的方法 控制旁路流量 对于压缩比很高的多段压缩机 从出口直接旁路回到入口是不适宜的 这样控制阀前后压差太大 功率损耗太大 为了解决这个问题 可以在中间某段安装控制阀 使其回到入口端 用一只控制阀可满足一定工作范围的需要 控制压缩机旁路方案 调节转速 压气机的流量控制可以通过调节原动机的转速来达到 这种方案效率最高 节能最好 问题在于调速机构一般比较复杂 没有前两种方法简便 喘振 现象 当负荷降低到一定程度时 气体的排送会出现强烈的振荡 从而引起机身的剧烈振动 这种现象称为 喘振 喘振会造成事故 操作中必须防止喘振现象产生