压缩机控制方案.pptx

第十六章第十六章 压缩机机组控制方案控制方案 压缩机的控制机的控制n n压缩压缩机的分机的分机的分机的分类类 往复式往复式往复式往复式压缩压缩机：流量小，机：流量小，机：流量小，机：流量小，压缩压缩比高比高比高比高场场合合合合 离心式离心式离心式离心式压缩压缩机：流量大，体机：流量大，体机：流量大，体机：流量大，体积积小，效率高，小，效率高，小，效率高，小，效率高，维护维护方便方便方便方便n n离心式离心式离心式离心式压缩压缩机的防喘振控制机的防喘振控制机的防喘振控制机的防喘振控制1.1.1.1.往复式往复式往复式往复式压缩压缩机的常用控制机的常用控制机的常用控制机的常用控制vv汽缸余隙控制汽缸余隙控制汽缸余隙控制汽缸余隙控制 详见详见教材教材教材教材vv顶顶开开开开阀阀控制（吸入管阻力控制）控制（吸入管阻力控制）控制（吸入管阻力控制）控制（吸入管阻力控制）vv旁路回流量控制旁路回流量控制旁路回流量控制旁路回流量控制vv转转速控制速控制速控制速控制2.2.2.2.离心式离心式离心式离心式压缩压缩机的其他控制系机的其他控制系机的其他控制系机的其他控制系统统和和和和连锁连锁系系系系统统vv气量控制系气量控制系气量控制系气量控制系统统：即：即：即：即负负荷控制系荷控制系荷控制系荷控制系统统 出口出口出口出口节节流：比流：比流：比流：比进进口口口口节节流法流法流法流法节节流，但流，但流，但流，但结结构比构比构比构比较较复复复复杂杂。改改改改变转变转速：最速：最速：最速：最节节能，价能，价能，价能，价贵贵，常用于大型，常用于大型，常用于大型，常用于大型压缩压缩机。机。机。机。（蒸汽透平（蒸汽透平（蒸汽透平（蒸汽透平带动带动）vv入口入口入口入口压压力控制系力控制系力控制系力控制系统统：例如吸入管：例如吸入管：例如吸入管：例如吸入管压压力控制力控制力控制力控制转转速来速来速来速来稳稳定入口定入口定入口定入口压压力。力。力。力。入口入口入口入口压压力与出口流量的力与出口流量的力与出口流量的力与出口流量的选择选择控制，旁路控制控制，旁路控制控制，旁路控制控制，旁路控制调节调节缓缓冲罐冲罐冲罐冲罐压压力等。力等。力等。力等。vv油系油系油系油系统统：密封油、：密封油、：密封油、：密封油、润润滑油、滑油、滑油、滑油、调调速油等的速油等的速油等的速油等的压压力、温力、温力、温力、温度、油箱液位等的控制。度、油箱液位等的控制。度、油箱液位等的控制。度、油箱液位等的控制。vv联锁联锁系系系系统统：轴轴位移和振位移和振位移和振位移和振动动、轴轴向力等向力等向力等向力等检测检测、报报警警警警和其它和其它和其它和其它联锁联锁系系系系统统。vv压缩压缩机各段吸入温度、分离器液位控制系机各段吸入温度、分离器液位控制系机各段吸入温度、分离器液位控制系机各段吸入温度、分离器液位控制系统统；压压缩缩机机机机是是是是指指指指输输送送送送较较高高高高压压力力力力的的的的气气气气体体体体机机机机械械械械，一一一一般般般般产产生生生生高高高高于于于于300kPa300kPa300kPa300kPa的的的的压压力力力力。压压缩缩机机机机分分分分为为往往往往复复复复式式式式压压缩缩机机机机和离心式二大和离心式二大和离心式二大和离心式二大类类。16.1 16.1 往复式往复式压缩机控制方案机控制方案 如如如如图图16-116-116-116-1所所所所示示示示是是是是氮氮氮氮压压缩缩机机机机汽汽汽汽缸缸缸缸余余余余隙隙隙隙及及及及旁旁旁旁路路路路控控控控制制制制的的的的流流流流程程程程图图，这这套套套套控控控控制制制制系系系系统统允允允允许许负负荷荷荷荷波波波波动动范范范范围围60606060100100100100，是是是是个个个个分分分分程程程程控控控控制制制制系系系系统统，即即即即当当当当控控控控制制制制器器器器输输出出出出信信信信号号号号在在在在20-60kPa20-60kPa20-60kPa20-60kPa时时，余余余余隙隙隙隙阀阀动动作作作作。当当当当余余余余隙隙隙隙阀阀全全全全部部部部打打打打开开开开，压压力力力力还还下下下下不不不不来来来来时时，旁旁旁旁路路路路阀阀动动作作作作，即即即即控控控控制制制制器器器器输输出出出出信信信信号号号号在在在在60%60%60%60%100%100%100%100%时时，旁旁旁旁路路路路阀阀动动作作作作，以以以以保保保保持持持持压压力恒定。力恒定。力恒定。力恒定。图图16-1 16-1 氮压缩机汽缸余隙及旁路阀控制流程图氮压缩机汽缸余隙及旁路阀控制流程图16.2 16.2 离心式离心式压缩机控制方案机控制方案 16.2.1 16.2.1 16.2.1 16.2.1 气量控制系气量控制系气量控制系气量控制系统统(负负荷控制系荷控制系荷控制系荷控制系统统)（1 1 1 1）出口）出口）出口）出口节节流法流法流法流法 图图16-216-216-216-2为为“离离离离心心心心式式式式压压缩缩机机机机出出出出口口口口节节流流流流法法法法”控控控控制制制制系系系系统统，主要用于离心式通主要用于离心式通主要用于离心式通主要用于离心式通风风机和功效机和功效机和功效机和功效较较小离心式鼓小离心式鼓小离心式鼓小离心式鼓风风机。机。机。机。（2 2 2 2）入口）入口）入口）入口节节流法流法流法流法 “入口入口入口入口节节流控制流控制流控制流控制”时压缩时压缩机的功耗比机的功耗比机的功耗比机的功耗比“出口出口出口出口节节流控制流控制流控制流控制”小。如果离心式小。如果离心式小。如果离心式小。如果离心式压缩压缩机入口机入口机入口机入口压压力不能力不能力不能力不能保持恒定保持恒定保持恒定保持恒定,灵敏度高灵敏度高灵敏度高灵敏度高,则较则较少采用少采用少采用少采用“入出口入出口入出口入出口节节流流流流法法法法”。图图16-2 16-2 离心式压缩机出口节流法离心式压缩机出口节流法 图图16-3 16-3 离心式压缩机入口节流法离心式压缩机入口节流法（3 3 3 3）转转速控制法速控制法速控制法速控制法图图16-4 16-4 离心式压缩机特性曲线离心式压缩机特性曲线 图图16-5 16-5 转速控制法转速控制法（4 4 4 4）旁路控制法）旁路控制法）旁路控制法）旁路控制法 如如如如图图16-616-616-616-6旁路控制法。旁路控制法。旁路控制法。旁路控制法。（5 5 5 5）控制）控制）控制）控制导导向叶片角度法（向叶片角度法（向叶片角度法（向叶片角度法（简简称称称称“导导叶控制叶控制叶控制叶控制”）为为了了了了减减减减少少少少阻阻阻阻力力力力损损失失失失，对对大大大大型型型型压压缩缩机机机机往往往往往往往往不不不不用用用用控控控控制制制制吸吸吸吸入入入入阀阀的的的的方方方方法法法法，而而而而用用用用控控控控制制制制导导向向向向叶叶叶叶片片片片角角角角度度度度的的的的方方方方法法法法，如如如如图图16-716-716-716-7。图图16-616-6旁路控制法旁路控制法 图图16-7 16-7 控制导向叶片角度法控制导向叶片角度法 16.2.216.2.216.2.216.2.2 压缩压缩机入口机入口机入口机入口压压力控制系力控制系力控制系力控制系统统 压压缩缩机机机机负负荷荷荷荷控控控控制制制制可可可可用用用用流流流流量量量量控控控控制制制制实实现现,有有有有时时也也也也可可可可采采采采用用用用压压缩缩机机机机入入入入口口口口压压力力力力控控控控制制制制来来来来实实现现。入入入入口口口口压压力力力力控控控控制制制制方法有：方法有：方法有：方法有：图图16-8 16-8 吸入管压力控制转速吸入管压力控制转速 图图16-916-9旁路控制入口压力旁路控制入口压力 （1 1 1 1）吸入管）吸入管）吸入管）吸入管压压力控制力控制力控制力控制转转速速速速 见见图图16-816-816-816-8，采采采采用用用用“吸吸吸吸入入入入管管管管压压力力力力控控控控制制制制转转速速速速”来来来来稳稳定定定定入口入口入口入口压压力。力。力。力。（2 2 2 2）旁路控制入口）旁路控制入口）旁路控制入口）旁路控制入口压压力力力力 流流流流量量量量的的的的选选择择性性性性控控控控制制制制见见图图16-916-916-916-9，采采采采用用用用旁旁旁旁路路路路控控控控制制制制压压缩缩机入口机入口机入口机入口缓缓冲罐冲罐冲罐冲罐压压力。力。力。力。（3 3 3 3）入口）入口）入口）入口压压力与出口流量的力与出口流量的力与出口流量的力与出口流量的选择选择性控制性控制性控制性控制 采用如采用如采用如采用如图图16-1016-1016-1016-10所示，所示，所示，所示，为为保保保保证证前后工段生前后工段生前后工段生前后工段生产负产负荷均荷均荷均荷均 衡衡衡衡，压压缩缩机机机机所所所所输输送送送送的的的的气气气气量量量量也也也也不不不不能能能能超超超超过过前前前前面面面面工工工工段段段段的的的的压压力力力力。尤尤尤尤其其其其要要要要防防防防止止止止气气气气量量量量过过大大大大，造造造造成成成成抽抽抽抽空空空空，吸吸吸吸入入入入空空空空气气气气而而而而发发生生生生爆爆爆爆炸炸炸炸。所所所所以以以以必必必必要要要要时时可可可可以以以以把把把把压压缩缩机机机机入入入入口口口口压压力力力力和和和和流流流流量量量量结结合合合合在在在在一一一一起起起起设设计计成成成成选选择择控控控控制制制制系系系系统统。正正正正常常常常生生生生产产时时，流流流流量量量量控控控控制制制制系系系系统统工工工工作作作作，压压缩缩机机机机按按按按正正正正常常常常负负荷荷荷荷输输送送送送气气气气量量量量。如如如如果果果果因因因因前前前前面面面面工工工工序序序序负负荷荷荷荷减减减减低低低低,而而而而造造造造成成成成入入入入口口口口压压力力力力下下下下降降降降时时，压压力力力力控控控控制制制制系系系系统统通通通通过过低低低低选选器器器器自自自自动动切切切切上上上上去去去去，把把把把气气气气量量量量减减减减下下下下来来来来，以以以以保保保保证证入入入入口口口口压压力力力力并并并并不不不不被被被被抽抽抽抽空。空。空。空。图图16-10 16-10 入口压力与出口入口压力与出口流量的选择性控制流量的选择性控制16.2.316.2.316.2.316.2.3 压缩压缩机出口机出口机出口机出口压压力控制系力控制系力控制系力控制系统统 见见图图16-11 16-11 16-11 16-11 压压缩缩机机机机出出出出口口口口压压力力力力控控控控制制制制系系系系统统（合合合合成成成成氨氨氨氨压压缩缩机控制流程机控制流程机控制流程机控制流程图图）。）。）。）。图图16-11 16-11 压缩机压缩机出出出出口压力控制系统口压力控制系统（合成氨压缩机控制流程图）（合成氨压缩机控制流程图）（合成氨压缩机控制流程图）（合成氨压缩机控制流程图）16.2.4 16.2.4 16.2.4 16.2.4 防喘振控制系防喘振控制系防喘振控制系防喘振控制系统统 因因因因为为喘振是离心式喘振是离心式喘振是离心式喘振是离心式压缩压缩机的固有特性，喘振机的固有特性，喘振机的固有特性，喘振机的固有特性，喘振发发生生生生时时,会造成会造成会造成会造成设备设备事故。因此事故。因此事故。因此事故。因此,必必必必须设须设置防喘振置防喘振置防喘振置防喘振控制系控制系控制系控制系统统加以防止，下一章将加以防止，下一章将加以防止，下一章将加以防止，下一章将详细详细介介介介绍绍离心式离心式离心式离心式压压缩缩机的防喘振控制系机的防喘振控制系机的防喘振控制系机的防喘振控制系统统。16.2.5 16.2.5 16.2.5 16.2.5 压缩压缩机段机段机段机段间间吸入温度控制吸入温度控制吸入温度控制吸入温度控制 气体气体气体气体压缩过压缩过程中会使其温度升高。程中会使其温度升高。程中会使其温度升高。程中会使其温度升高。为为使使使使进进入入入入下一下一下一下一级压缩级压缩机的气体降温而提高机的气体降温而提高机的气体降温而提高机的气体降温而提高压缩压缩效率。效率。效率。效率。压缩压缩机的出口和机的出口和机的出口和机的出口和级间级间需要通需要通需要通需要通过换热过换热使被使被使被使被压缩压缩气体冷却气体冷却气体冷却气体冷却到所需要的温度，到所需要的温度，到所需要的温度，到所需要的温度，为为此此此此设设置温度控制系置温度控制系置温度控制系置温度控制系统统。见图见图16-1216-1216-1216-12常用的两种控制方案常用的两种控制方案常用的两种控制方案常用的两种控制方案（1 1 1 1）见图见图16-1216-1216-1216-12（a a a a），），），），压缩压缩机吸入口由多路机吸入口由多路机吸入口由多路机吸入口由多路进进入，入，入，入，对对于来自于来自于来自于来自换热换热器的入口气体温度更器的入口气体温度更器的入口气体温度更器的入口气体温度更应应注意，更需注意，更需注意，更需注意，更需要控制。要控制。要控制。要控制。（2 2 2 2）见图见图16-1216-1216-1216-12（b b b b）是多）是多）是多）是多级压缩级压缩，不引入，不引入，不引入，不引入热热量。量。量。量。（a a）（b b）图图图图16-12 16-12 16-12 16-12 压缩机段间吸入温度控制压缩机段间吸入温度控制压缩机段间吸入温度控制压缩机段间吸入温度控制16.2.6 16.2.6 16.2.6 16.2.6 压缩压缩机液位控制（分离器液位控制系机液位控制（分离器液位控制系机液位控制（分离器液位控制系机液位控制（分离器液位控制系统统）为为防止吸入防止吸入防止吸入防止吸入压缩压缩机的气体机的气体机的气体机的气体带带液液液液,造成叶造成叶造成叶造成叶轮损轮损坏坏坏坏,压缩压缩机各段吸入口均机各段吸入口均机各段吸入口均机各段吸入口均设设置冷凝液分离罐置冷凝液分离罐置冷凝液分离罐置冷凝液分离罐,为为防止液位防止液位防止液位防止液位过过高高高高,造成气体造成气体造成气体造成气体带带液液液液,需需需需设设置分离罐液置分离罐液置分离罐液置分离罐液位控制系位控制系位控制系位控制系统统。见图见图16-1316-1316-1316-13。（a a）（b b）图图16-1316-13压缩机液位控制（分离器液位控制系统）压缩机液位控制（分离器液位控制系统）16.3 16.3 变频调速器的速器的应用用1.1.1.1.变频调变频调速器速器速器速器n n采用采用采用采用变频调变频调速器的原因速器的原因速器的原因速器的原因 控制控制控制控制阀阀的的的的压损压损占能耗的大部分，占能耗的大部分，占能耗的大部分，占能耗的大部分，S S S S值值越大，越大，越大，越大，压损压损越越越越大。大。大。大。电电机功率与机功率与机功率与机功率与转转速的立方成正比，速的立方成正比，速的立方成正比，速的立方成正比，变频调变频调速具有最速具有最速具有最速具有最大大大大节节能效果。能效果。能效果。能效果。n n变频调变频调速器原理：采用正弦波速器原理：采用正弦波速器原理：采用正弦波速器原理：采用正弦波PWMPWMPWMPWM脉脉脉脉宽调宽调制制制制电电路路路路进进行无行无行无行无级调级调速速速速2.2.2.2.变频调变频调速器的速器的速器的速器的应应用用用用n n直接采用直接采用直接采用直接采用变频调变频调速控制系速控制系速控制系速控制系统进统进行行行行转转速的速的速的速的调节调节。n n采用采用采用采用变频调变频调速和控制速和控制速和控制速和控制阀阀并存，正常并存，正常并存，正常并存，正常时时用用用用变频调变频调速。速。速。速。例例例例题题 图图16-1516-1516-1516-15所所所所示示示示四四四四种种种种离离离离心心心心式式式式压压缩缩机机机机控控控控制制制制方方方方案案案案中中中中，哪哪哪哪种方法属于流量旁路法控制（种方法属于流量旁路法控制（种方法属于流量旁路法控制（种方法属于流量旁路法控制（D D D D）