5 v( B% B0 @! l2 J$ M. m' y在不同工况下,喘振点是不同的,压缩机的性能曲线即入口流量与出口压力的对应关系如图5所示,将性能曲线上所有的喘振点连起来就是该压缩机的喘振线。性能曲线与入口气体的温度、转速、气体的分子量等都有关系。喘振线右侧为操作区,左侧为喘振区,是运行中要尽可能避免的。图5的性能曲线选自《CENTAC离心式空气压缩机组安装操作手册》。 : J o" R( [! n. Y* q- x ]$ D ; B) ~2 h& k x$ b- |防喘振的措施为:/ G; X/ e% Z& j/ Z/ O0 w
- c% y( y# K* i; Q措施1:利用负荷控制中所介绍的电流下限(TL)能够实现防喘振控制。TL值实际上代表了当空压机在带载(Loaded)运行时,压缩机所需的最小流量,如果系统需求低于节流点,压缩机将打开放空阀或卸载。 9 r# |2 f3 a4 D* y/ s7 d! y3 G7 B8 I9 i1 |' r
措施2:在系统压力设定值提高,或者系统压力突变以致控制器来不及反应,或由于仪表测量不准等原因,都有可能导致机组喘振。为此还同时检测第三级出口压力,当压力的振幅超过了设定值(喘振敏感度),每检测到一次,TL值自动增加ΔI(0.2A),如果10min内检测到3次,控制系统就认为是出现了真正的喘振,此时将发出报警并卸载。 ' @# B& V# D. X n& M+ R 3 k9 u% P0 E4 j( D( U* l
4 b3 J9 w( |. _, W3. 机组状态检测回路7 l' q) ^6 i3 J: ~4 T3 z$ }/ x
+ v. ^, |& P7 i& v( r: r ' n6 E5 l% `- W由于气体的密度(空气在20℃下为1.29kg/m3)比液体小得多,要求空压机的转速很高,5#机电动机的转速为1490r/min,压缩机第一、二、三级转子的转速分别是12500、17900、25100r/min,叶轮高速旋转做功,完成对气体的压缩和传送。为动态监视各级转子、轴承的运转情况,在每一级都安装了振动探头,测量润滑油回油温度,并设置了润滑油压力低、油温高/低、振动高的报警和停机联锁。在实际运行中,由于几次出现过一级出口温度高报警,停机检查,确实发现了一级冷却器结垢而影响换热效果的问题,仪表监测起到了重要作用。+ @, O+ d# R, v0 c& Y2 l% X
/ |( h L* i0 V& X! q/ M " M) f' x$ G! ]" b, C2 d三 5#机仪表控制系统的特点及问题 % U( q* B* D; v * a' D( u7 t9 R. Z9 o
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5#机仪表控制系统具有先进、实用、集成的主板智能控制和方便的接口操作。具体特点为:# o0 i, s3 V" A: ~. O( C0 R+ G' X
/ a9 G" C3 W- W0 k6 E(1)硬件组成简单,采用以微处理器为核心的主板式结构。# j4 {' o% `1 a) _1 A) Z" W9 Z1 e
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(2)方便使用,操作面板上只有12个薄膜按键,数据显示分为数据浏览、参数设定、系统信息3大类,每类可分页查阅,可以说属于“傻瓜机型”。' ?0 t) P! D/ C% d( z
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(3)软件功能比较强大,能够提供许多重要信息,具有一定的智能性。 . i* h0 \- G3 L% [# w0 L: t/ U2 R+ M! [# A2 {
(4)控制灵活:有恒压控制模式、自动双式两种标准运行方式可供选择。- b+ R0 w# b" a' M
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(5)具有与上位计算机、DCS等的通信能力,使得现场功能能方便地延伸到室内,方便操作人员监视。, ?% p6 i, U4 C* N& Z
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(6)运行可靠。5#机自1996年安装投用以来,控制系统和仪表的运行是非常可靠的。仪表参数的修改具有密码保护功能,选用的仪表性能稳定,联锁系统无旁路开关,软件的升级由厂家技术人员来实施,保证了控制软件的完整性与先进性。 ) D( Z! }8 H7 T& W- R1 V/ u5 M# k. f# }7 \ I K
(7)节能方面的优势) `& Y( z$ v) v( C3 s
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(a)在控制方面引入电动机电流,电流上限(HLL=满载电流×1.05)能够充分发挥电动机的潜能,做功最大;而电流下限能够在负荷比较低的情况下,到喘振边界时,打开放空阀,以减少放空造成的能量损耗。因为TL直接关系到节能和机组的安全,因此需要慎重选取。在电流介于TL与HLL之间时,负荷的控制是由入口阀来节流和控制的,只有在不得已时才用放空阀来调节,因为打开放空阀就意味着要浪费能源。 1 g( ]1 f/ j3 F O6 n$ N* m: z% E5 v- M- x) b# ~) M
(b)在自动双式运行方式下,它是采取在低负荷时卸载来达到节能目的的。 ; ~$ b7 l3 L/ u: h / e* T! U* Y! u& h7 N- E(c)喘振点的确定方法有别于常规方法,在相同的入口阀开度下,不同的入口空气温度,其体积流量是不同的,用体积流量/出口压力关系可确定喘振点,并依此确定防喘振控制方案,选取对机组在不同温度下相对安全保险的喘振点为控制点,具体说是由对应入口温度高时的性能曲线来设定。5#机是根据质量流量来确定喘振点的,电动机电流与气体质量流量成正比,相同质量流量对应相同的电动机电流,这样可以决定喘振与节流极限门槛值不因入口空气温度的不同而有较大的差异,因此,如采用体积流量来确定TL值,会因为设置保守值而节约能源,对环境温度变化较大而又需要过多节流的应用场合,节能可达10%。 ! A0 Y$ ]% k2 a # p4 a" k' t2 C" x# E6 m( m(8)存在的问题3 Y% N: V L) |& R
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虽然5#机的控制系统有着诸多优点,但也存在一些问题,具体表现在: " j! O+ D$ x9 @8 l) f . |2 g( |0 Z% [; @3 w1 y% r(a)远程操作站运行不稳定,偶尔提示通信错误,有死机现象。! X; `5 Q$ |) A/ `
% k- I: ~4 y/ Y) V) r. D: l(b)开机时现场控制器有过死机现象,需断电后才能复位。6 j6 k$ n I2 U9 o1 o/ J9 s
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(c)二级出口压力变送器及热电阻有过损坏,更换过备件。& z8 L8 m2 E, U+ G& r+ z+ t5 m
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来源:《世界仪表与自动化》7 j" x/ _6 D3 I$ Q' g