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透平式压缩机控制系统的设计与实现
作者:离心空压机 发布日期:





 

    透平式压缩机是冶金、石油化工、天然气输送、制冷以及动力等工业部门广泛使用的大型关键设备。透平式压缩机虽有很多优点,但也有其本身难以消除的缺点,如不适用于气量小的场合、稳定工况区较窄、易喘振等等。因此,切记如果您气量需求较小的话不要选用透平式压缩机,透平式压缩机机组自动控制也是一个非常重要而且复杂的研究领域。

    为了保证压缩机能够在工艺所要求的工况下安全运行,必须配备一系列自控系统。例如出口压力控制系统、防喘振控制系统、油路控制系统、轴向推力、轴向位移及振动的指示还有联锁保护系统等等。 喘振是使透平压缩机性能反常的一种不稳定的运行状态。喘振时压力和流量周期性大幅度变化,进一步可能会产生流量的反向,由此引起过大的轴振动、轴位移和发热,造成轴承、密封、叶轮和转子的损坏。即使没有明显的危险发生,机组工作寿命和效率也已降低。因此防喘振控制是一个重要的安全控制,目的是使压缩机工作点始终处在限定的范围内,而不进入喘振区,以确保机组的安全运行。 本文在分析了透平压缩机的工作原理、性能曲线和管网特性的基础之上,对其自动控制系统的组成原理和功能设计,特别是防喘振控制问题进行了比较系统地阐述,并以某炼油厂加氢精制循环氢离心压缩机组控制系统升级改造为背景实例,完成了以上位工控机、可编程控制器PLC和以太网为架构的分散控制系统的设计,采用iFIX组态软件完成了上位机监控系统的设计开发,提出并实现了PI算法结合阶跃输出、设定值偏置和浮动比例控制逻辑的防喘振控制器设计方案。整个控制系统体系结构简洁、易于维护和扩展、响应速度快、控制精确、人机界面友好,机组防喘振控制合理,可以有效改善传统防喘振控制策略造成的能源浪费现象,具备良好的应用前景。

    透平式压缩机发展的一个重要的特点是高参数、高效率、单机容量大和高自动化,它为化工装置大型化创造了条件,使许多大型装置诸如合成氨、尿素、乙烯等有可能采用单机单塔的单线设备,实现了化工装置设备的重大变革。但由于机组设备制造精度要求高,制造复杂,在生产装置中- -般无备用机组,因此,机组设备的故障带来的损失往往非常严重,机组设备运行的安全性和可靠性就显得格外重要。这就对压缩机的控制系统提出了更高的要求。下面介绍一下压缩机控制系统情况。

控制系统的组成

控制系统可分为硬件和软件两大部分:

(1)硬件部分

(a)就地仪表。包括所有测量仪表,如压力表,压力开关,压力变送器:温度计、温度开关、热电偶、热电阻:流量计、流量变送器:液位计、液位开关、液位变送器:以及卸荷用电磁阀等。就地电动仪表有防爆型和非防爆型。

(b)接线盒(箱)所有需要远传的仪表,均要配线至有关的接线盒。接线盒有防爆型和非防

(c)仪表盘(板).主要装有盘装压力表、温度计、负荷选择开关等。

(d)操作柱。主要装有升/停按钮、选择开关及指示灯,用于电器设备的开/停。一般设在电器设备的旁边,便于操作。根据使用场所的不同,可选择防爆型和非防爆型。

(e)控制柜。其具体配置取决于有无操作台。如果没有设置操作台,控制柜内主要有主控制器、I/O模块、电源卡、机架、信号分配器、安全栅、隔离继电器、蜂鸣器等,柜面主要有报警灯屏(LED)、显示屏(LCD或CRT)、开关、按钮、指示灯等。这种控制柜一般放在机组旁边,也可以放在操作室里。放在机组附近要考虑防爆的问题。如果设有单独的操作台,柜内布置没有什么变化,柜面-般只配有一一些指示灯。 此时,控制柜和操作台一般放在操作室里。

(D操作台。主要有工业级上位计算机、CRT/LCD. 打印机、鼠标及硬灯屏等。

(2)软件部分
主要是控制器编程组态软件,上位计算机驱动软件及操作软件等





此文关键字: 透平式压缩机,离心式压缩机  

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