压缩机控制方案

1、第十六章 压缩机组控制方案,压缩机的控制,压缩机的分类 往复式压缩机：流量小，压缩比高场合 离心式压缩机：流量大，体积小，效率高，维护方便 离心式压缩机的防喘振控制 1.往复式压缩机的常用控制 汽缸余隙控制 详见教材 顶开阀控制（吸入管阻力控制）,旁路回流量控制 转速控制 2.离心式压缩机的其他控制系统和连锁系统 气量控制系统：即负荷控制系统 出口节流：比进口节流法节流，但结构比较复杂。 改变转速：最节能，价贵，常用于大型压缩机。（蒸汽透平带动） 入口压力控制系统：例如吸入管压力控制转速来稳定入口压力。,入口压力与出口流量的选择控制，旁路控制调节缓冲罐压力等。 油系统：密封油、润滑油、调速油等

2、的压力、温度、油箱液位等的控制。 联锁系统：轴位移和振动、轴向力等检测、报警和其它联锁系统。 压缩机各段吸入温度、分离器液位控制系统； 压缩机是指输送较高压力的气体机械，一般产生高于300kPa的压力。压缩机分为往复式压缩机和离心式二大类。,16.1 往复式压缩机控制方案,如图16-1所示是氮压缩机汽缸余隙及旁路控制的流程图，这套控制系统允许负荷波动范围60100，是个分程控制系统，即当控制器输出信号在20-60kPa时，余隙阀动作。当余隙阀全部打开，压力还下不来时，旁路阀动作，即控制器输出信号在60% 100%时，旁路阀动作，以保持压力恒定。,图16-1 氮压缩机汽缸余隙及旁路阀控制流程图,

3、16.2 离心式压缩机控制方案,16.2.1 气量控制系统(负荷控制系统) （1）出口节流法 图16-2为“离心式压缩机出口节流法”控制系统，主要用于离心式通风机和功效较小离心式鼓风机。 （2）入口节流法 “入口节流控制”时压缩机的功耗比“出口节流控制”小。如果离心式压缩机入口压力不能保持恒定, 灵敏度高, 则较少采用“入出口节流法”。,图16-2 离心式压缩机出口节流法,图16-3 离心式压缩机入口节流法,（3）转速控制法,图16-4 离心式压缩机特性曲线,图16-5 转速控制法,（4）旁路控制法 如图16-6旁路控制法。 （5）控制导向叶片角度法（简称“导叶控制”） 为了减少阻力损失，对大

4、型压缩机往往不用控制吸入阀的方法，而用控制导向叶片角度的方法，如图16-7。,图16-6旁路控制法 图16-7 控制导向叶片角度法,16.2.2 压缩机入口压力控制系统,压缩机负荷控制可用流量控制实现, 有时也可采用压缩机入口压力控制来实现。入口压力控制方法有：,图16-8 吸入管压力控制转速 图16-9旁路控制入口压力,（1）吸入管压力控制转速 见图16-8，采用“吸入管压力控制转速”来稳定入口压力。 （2）旁路控制入口压力 流量的选择性控制见图16-9，采用旁路控制压缩机入口缓冲罐压力。 （3）入口压力与出口流量的选择性控制 采用如图16-10所示，为保证前后工段生产负荷均,衡，压缩机所输

5、送的气量也不能超过前面工段的压力。尤其要防止气量过大，造成抽空，吸入空气而发生爆炸。所以必要时可以把压缩机入口压力和流量结合在一起设计成选择控制系统。正常生产时，流量控制系统工作，压缩机按正常负荷输送气量。如果因前面工序负荷减低, 而造成入口压力下降时，压力控制系统通过低选器自动切上去，把气量减下来，以保证入口压力并不被抽空。,图16-10 入口压力与出口 流量的选择性控制,16.2.3 压缩机出口压力控制系统,见图16-11 压缩机出口压力控制系统（合成氨压缩机控制流程图）。,图16-11 压缩机出口压力控制系统（合成氨压缩机控制流程图）,16.2.4 防喘振控制系统,因为喘振是离心式压缩机

6、的固有特性，喘振发生时, 会造成设备事故。因此,必须设置防喘振控制系统加以防止，下一章将详细介绍离心式压缩机的防喘振控制系统。,16.2.5 压缩机段间吸入温度控制,气体压缩过程中会使其温度升高。为使进入下一级压缩机的气体降温而提高压缩效率。压缩机的出口和级间需要通过换热使被压缩气体冷却到所需要的温度，为此设置温度控制系统。见图16-12常用的两种控制方案 （1）见图16-12（a），压缩机吸入口由多路进入，对于来自换热器的入口气体温度更应注意，更需要控制。 （2）见图16-12（b）是多级压缩，不引入热量。,（a） （b） 图16-12 压缩机段间吸入温度控制,16.2.6 压缩机液位控制（分离器液位控制系统）,为防止吸入压缩机的气体带液, 造成叶轮损坏, 压缩机各段吸入口均设置冷凝液分离罐, 为防止液位过高, 造成气体带液, 需设置分离罐液位控制系统。见图16-13。,（a） （b） 图16-13压缩机液位控制（分离器液位控制系统）,16.3 变频调速器的应用,1.变频调速器 采用变频调速器的原因 控制阀的压损占能耗的大部分，S值越大，压损越大。 电机功率与转速的立方成正比，变频调速具有最大节能效果。 变频调速器原理：采用正弦波PWM脉宽调制电路