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控制系統(tǒng)

羅克韋爾ICS Triplex控制系統(tǒng)在離心式壓縮機(jī)的應(yīng)用

2025China.cn   2013年06月17日

  根據(jù)外刊的分析,利用壓縮機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生的壓縮空氣已成為僅次于電力的第二大動力能源。成為全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要動力。而在制冷和氣體分離應(yīng)用中,壓縮機(jī)也當(dāng)仁不讓的扮演著骨干角色。另外在化學(xué)工業(yè),石油煉制等行業(yè),壓縮機(jī)更是不可或缺的重要設(shè)備。

  壓縮機(jī)按工作原理分為容積式和動力式兩種。前者利用可變?nèi)莘e來提高氣體壓力,后者則將氣體動能轉(zhuǎn)化為壓力能,即將氣體速度轉(zhuǎn)化為壓力。常用的空氣壓縮機(jī)有活塞式空氣壓縮機(jī),螺桿式空氣壓縮機(jī)(螺桿式空氣壓縮機(jī)又分為雙螺桿式空氣壓縮機(jī)和單螺桿式空氣壓縮機(jī));離心式壓縮機(jī)以及滑片式空氣壓縮機(jī);渦旋式空氣壓縮機(jī)。

  其中離心式壓縮機(jī)由于其氣量大,結(jié)構(gòu)簡單緊湊,重量輕,機(jī)組尺寸小,占地面積小,運(yùn)轉(zhuǎn)平衡,操作可靠,運(yùn)轉(zhuǎn)率高,摩擦件少,因之備件需用量少,維護(hù)費用及人員少等諸多優(yōu)點,在各類工業(yè)應(yīng)用中得到了廣泛的應(yīng)用。

  離心式壓縮機(jī)為一種回轉(zhuǎn)運(yùn)動的機(jī)器,它適宜于工業(yè)汽輪機(jī)或燃汽輪機(jī)直接拖動。對一般大型化工廠,常用副產(chǎn)蒸汽驅(qū)動工業(yè)汽輪機(jī)作動力,為熱能綜合利用提供了可能。

  汽輪機(jī)(或電動機(jī))帶動壓縮機(jī)主軸葉輪轉(zhuǎn)動,在離心力作用下,氣體被甩到工作輪后面的擴(kuò)壓器中去。而在工作輪中間形成稀薄地帶,前面的氣體從工作輪中間的進(jìn)汽部份進(jìn)入葉輪,由于工作輪不斷旋轉(zhuǎn),氣體能連續(xù)不斷地被甩出去,從而保持了氣壓機(jī)中氣體的連續(xù)流動。氣體因離心作用增加了壓力,還可以很大的速度離開工作輪,氣體經(jīng)擴(kuò)壓器逐漸降低了速度,動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能,進(jìn)一步增加了壓力。如果一個工作葉輪得到的壓力還不夠,可通過使多級葉輪串聯(lián)起來工作的辦法來達(dá)到對出口壓力的要求。級間的串聯(lián)通過彎通,回流器來實現(xiàn)。

  對離心式壓縮機(jī)的控制,主要挑戰(zhàn)在于壓縮機(jī)在工作過程中,當(dāng)進(jìn)葉輪的氣體流量小于機(jī)組該工況下的最小流量(即喘振流量)限時,管網(wǎng)氣體會倒流至壓縮機(jī),當(dāng)壓縮機(jī)的出口壓力大于管網(wǎng)壓力時,壓縮機(jī)又開始排出氣體,氣流會在系統(tǒng)中產(chǎn)生周期性的振蕩,具體體現(xiàn)在機(jī)組連同它的外圍管道一起會作周期性大幅度的振動,這種現(xiàn)象工程上稱之為喘振。

  喘振是離心式壓縮機(jī)的固有特性,當(dāng)發(fā)生喘振時需采取措施降低出口壓力或增大進(jìn)口流量,盡量降低喘振時間。為了確保壓縮機(jī)穩(wěn)定可靠地工作,防止用量波動發(fā)生喘振,該裝置設(shè)計了防喘振放空閥,當(dāng)下游工藝設(shè)備空氣用量減少或壓縮機(jī)出現(xiàn)喘振時,可由放空閥減量放空來平衡。

  ICS Triplex透平機(jī)械控制系列不僅提高了已有旋轉(zhuǎn)設(shè)備的控制,而且還為幾乎所有透平機(jī)械自動化應(yīng)用提供了新的特性。

  經(jīng)驗證的應(yīng)用技術(shù)與固化軟件解決方案把可行性最高的控制技術(shù)融為一體。如:壓縮機(jī)喘振臨界值計算方法、獨創(chuàng)的初始喘振防護(hù)技術(shù)、提高并聯(lián)和/或串聯(lián)壓縮機(jī)負(fù)載分配效率的技術(shù)、透平超速防護(hù)技術(shù)以及容錯技術(shù)。

  嵌入ICS Triplex 軟件包的人機(jī)界面使您可以通過基于電腦的人機(jī)界面運(yùn)行ICSTriplex 開發(fā)的軟件包來對控制器進(jìn)行操作并且監(jiān)控透平機(jī)械的性能。這些軟件包可以傳送實時運(yùn)行數(shù)據(jù)、壓縮機(jī)與透平實時操作圖、運(yùn)行趨勢及趨勢歷史記錄、報警顯示與報警/事件歷史記錄、在線與離線控制器配置數(shù)據(jù)。ICS Triplex在透平機(jī)械控制上采用了與三重冗余安全系統(tǒng)、燃燒器管理系統(tǒng)以及其它關(guān)鍵控制使用的相同軟件和基礎(chǔ)硬件。如:獲得NFPA 72/85/86認(rèn)證的火災(zāi)氣體保護(hù)技術(shù)、BMS應(yīng)用技術(shù)。獲得TUV認(rèn)證并符合SIL 3標(biāo)準(zhǔn)。

  先進(jìn)的壓縮機(jī)控制功能被預(yù)先組態(tài),因此不僅對技術(shù)熟練的專家操作簡便,而且對普通的控制/過程工程師也極易使用。預(yù)設(shè)的應(yīng)用模塊包含了最新的控制和信息技術(shù),以及傳統(tǒng)的和最先進(jìn)的控制理念。這些理念的精華使控制系統(tǒng)操作簡便,性能優(yōu)良。這些處理設(shè)備自動控制系統(tǒng)的靈活性使多類型應(yīng)用的集成成為可能。我們致力于為用戶提供一套成功的透平機(jī)械自動控制的方案。我們的產(chǎn)品和系統(tǒng)工程師,給您提供更強(qiáng)的競爭優(yōu)勢。

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