控制系統(tǒng)

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

ainet.cn   2013年06月17日

  根據(jù)外刊的分析,利用壓縮機系統(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)濟發(fā)展的重要動力。而在制冷和氣體分離應(yīng)用中,壓縮機也當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),壓縮機更是不可或缺的重要設(shè)備。

  壓縮機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。常用的空氣壓縮機有活塞式空氣壓縮機,螺桿式空氣壓縮機(螺桿式空氣壓縮機又分為雙螺桿式空氣壓縮機和單螺桿式空氣壓縮機);離心式壓縮機以及滑片式空氣壓縮機;渦旋式空氣壓縮機。

  其中離心式壓縮機由于其氣量大,結(jié)構(gòu)簡單緊湊,重量輕,機組尺寸小,占地面積小,運轉(zhuǎn)平衡,操作可靠,運轉(zhuǎn)率高,摩擦件少,因之備件需用量少,維護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。

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

  汽輪機(或電動機)帶動壓縮機主軸葉輪轉(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汽部份進入葉輪,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)擴壓器逐漸降低了速度,動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能,進一步增加了壓力。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)。

  對離心式壓縮機的控制,主要挑戰(zhàn)在于壓縮機在工作過程中,當進葉輪的氣體流量小于機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,當壓縮機的出口壓力大于管網(wǎng)壓力時,壓縮機又開始排出氣體,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的固有特性,當發(fā)生喘振時需采取措施降低出口壓力或增大進口流量,盡量降低喘振時間。為了確保壓縮機穩(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,當下游工藝設(shè)備空氣用量減少或壓縮機出現(xiàn)喘振時,可由放空閥減量放空來平衡。

  ICS Triplex透平機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:壓縮機喘振臨界值計算方法、獨創(chuàng)的初始喘振防護技術(shù)、提高并聯(lián)和/或串聯(lián)壓縮機負載分配效率的技術(shù)、透平超速防護技術(shù)以及容錯技術(shù)。

  嵌入ICS Triplex 軟件包的人機界面使您可以通過基于電腦的人機界面運行ICSTriplex 開發(fā)的軟件包來對控制器進行操作并且監(jiān)控透平機械的性能。這些軟件包可以傳送實時運行數(shù)據(jù)、壓縮機與透平實時操作圖、運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認證的火災(zāi)氣體保護技術(shù)、BMS應(yīng)用技術(shù)。獲得TUV認證并符合SIL 3標準。

  先進的壓縮機控制功能被預(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,給您提供更強的競爭優(yōu)勢。

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