供热培训ppt课件泵与风机的控制方案

流体设备的控制胜利石油管理局高级人才培训中心中共胜利石油管理局委员会党校工程技术培训中心王德清胜利石油管理局高级人才培训中心中共胜利石油管理局委员会党校本章主要内容第一节概述第二节泵及压缩机的控制方案第三节离心式压缩机的防喘振控制第四节压缩机的串联与并联运行第一节概述

流体输送设备：在石油、化工等生产中，用于输送流体和提高流体压头的机械设备。

输送液体并提高其压力的机械称为泵；输送气体并提高其压力的机械称为风机和压缩机。流体输送设备控制方式：1、要求平稳生产，即要求流体的输送量保持恒定——流量定值控制。2、要求各物料保持合适的比例——比值控制。3、要求物料的流量与其他变量保持一的函数关系——流量副回路的串级控制系统。流体输送设备控制系统的特点：1、控制通道的对象时间常数小——系统可控性较差，工作效率高。采用PI控制器。2、测量信号伴有高频噪声——改善之。3、对象静态特性的非线性——补偿之。4、流量控制系统不需要很高的测量仪表精度。第二节泵及压缩机的控制方案一、泵和管路系统的静态特性及泵的控制方案泵的分类：泵离心泵——普遍容积式泵往复泵旋转泵1、离心泵

离心泵是工业生产中使用最广的液体输送设备离心泵的特性

特点：离心泵转速愈高，离心力愈大，压头愈高。排量愈小，压力愈大，排量愈大，压力愈小H为泵的压头，即泵前后的流体静压差；n

为离心泵转速；Q为泵的排出量。HL为泵的最大输出功率线，即在给定的转速下，H*Q在该压头下达到最大。离心泵与管路构成的系统系统平衡时：H=HL静压差扬升高度摩擦损耗控制阀入口出口泵阀门扬升高度总压头：HL=hp+hL+hf+hv流量控制方案：（1）改变控制阀开启度，采用直接节流法的流量控制系统调节原理：通过改变相关管路的阻力系数，以控制管道流量。注意：控制阀不应装在泵的吸入口；另外，控制阀的开度不应过小或过大，即应合理选择控制阀的尺寸。还有，检测元件宜装在控制阀的上游。特点：转速不变化n，改变流量Q（2）改变泵的转速：采用变频调速法的流量控制特点：节能，调节平稳，但投资较大。调节原理：采用变频调速器通过改变泵的转速，以控制管道流量。(3)采用旁路法的流量控制流量控制即：在泵的出口与入口之间加一个旁路管道，让一部分排出量重新回到泵的入口，从而可以控制这部分的回流量，达到稳定排出量的目的。特点：机械效率低，但适合于某些不能采用直接节流法的容积式泵。压力控制小结：(1)改变控制阀开启度，直接节流，方案简单易行，调节灵敏，但耗能大，所以一般用于流量变化较小的场合。(2)改变泵的转速，反应慢、设备费用高，但耗能小。——节能(3)对于流量变化幅度大，且要求控制灵敏度高的场合，采用直接节流和调速相结合的方式。注意：容积式泵不能采用直接节流法来控其流量。尤其要注意：一旦出口阀关闭，泵的压头太高，造成泵损、机毁的后果。2、容积式泵

活塞式、柱塞式等往复泵和椭圆齿轮式、螺旋式等旋转泵。

特点：泵的运动部件与机壳间的空隙很小，液体不能在缝隙中流动。排量的大小与管路系统特性无关。往复泵的排量大小只取决于其冲程大小和单位时间内的往复次数；齿轮泵的排量仅取决于转速。容积式泵的流量控制方法：(1)改变原动机的转速。(2)改变往复泵的冲程。(3)控制回流量(4)采用旁路阀控制。二、风机和真空泵的控制方案1、风机的控制方案风机的控制方案（1）改变转速（2）直接节流（3）旁路控制风机送风机鼓风机出口压力小于10kPa出口压力10~30kPa2、真空泵的控制方案（1）吸入支路控制做法：在真空泵吸入管线上接一支连通大气或惰性气源的补充管线，在次补充管线上安装控制阀，通过调节吸入空气量来保持真空度稳定。真空泵最常用的液环式真空泵和蒸汽喷射泵。特点：简单易行，控制比较灵敏、有效，阀门口径亦较小。（2）控制吸气管的阻力（3）调节送入喷射泵的蒸汽量特点：阀门口径较大，对喷射器特性有影响，应用很少。原理：在一定的条件下，只要保证恒定的蒸汽压力，就能达到恒定的真空度三、压缩机的控制方案压缩机是指输送较高压力的气体机械，一般产生高于三个大气压的压力。一台大型离心式压缩机通常有下列控制系统：（1）气量控制系统（2）防喘振控制系统（3）压缩机油路控制系统压缩机离心式压缩机往复式压缩机是石油化工生产中的关键设备，应用广泛适用于流量小、压缩比高的场合（4）压缩机主轴的轴向控制系统本节问题：(1)什么是流体输送设备？(2)流体输送设备控制系统的特点？(3)流体输送设备控制的实质？(4)离心泵的特点？(5)离心泵节流的方法、实现与比较(6)容积式泵的特点是什么？第三节离心式压缩机的防喘振控制一、离心式压缩机的特性曲线与喘振

喘振：对于离心式压缩机，当负荷降低到一定程度时，气体的排送会出现剧烈的振荡，因而机身亦出现剧烈振动，这种现象称为喘振。

喘振的后果：严重损坏机体——压缩机在喘振状态下运行是不允许的。

在离心式压缩机的控制中，防喘振是一个重要的课题。

为什么会产生防喘振？——特性曲线压缩比进口流量。。。不稳定区稳定区防喘振操作线方程Q1为压缩机吸入口气体的体积流量,即压力为P1

，温度为T1条件下的气体体积流量。K，a由压缩机生产厂给出。二、防喘振控制系统1、防喘振控制的原理

防喘振控制系统一般需要一个旁路，或放空已压缩的气体，以增加通过压缩机的流量，防止喘振。2、防喘振控制系统设计时必须考虑的几个因素(1)压缩机的类型(2)工况变化和工艺生产的要求(3)防喘振控制线路的设置(4)防喘振控制器3、防喘振控制的几种类型（1）固定极限流量防喘振控制（2）可变极限流量防喘振控制流体输送设备的喘振现象(1)泵刚启动时，液位为1-1，对应管路特性为I，工作点为QM，QA>QM.(2)工作点的变化过程：QM→QN→QO→QP→QN→QO→...产生喘振的条件流体输送设备的特性曲线为驼峰型 即管路特性与输送设备的特性曲线存在两个交点；管线中存在能贮存和释放能量的容器。

采用差压计测流量时的

安全操作线防喘振控制系统（1）当压缩机正常运行时，控制器的测量值恒大于设定值，要求旁路阀全关；而当压缩机吸气量小于设定值时，要求旁路阀打开，使压缩机总的吸入量等于或大于设定值.问题：调节阀选型，控制器作用方向选择，与防积分饱和方法？防喘振控制系统（2）问题：若流量测量在出口处，如何推导得到防喘振安全操作线？防喘振控制系统实例分析该系统包括两个控制回路：（1）采用调速方法控