離心壓縮機(jī)的控制與研究

萬行沛 陳露露 杜麗燕

珠海格力電器股份有限公司 廣東 珠海 519070

1 離心壓縮機(jī)的介紹

1.1 概念

壓縮機(jī)是用于壓縮氣體以增加氣體壓力或輸送氣體的機(jī)器。其中大多數(shù)用于化學(xué)公司的各個(gè)部門。有許多類型的壓縮機(jī),其中一些具有相同的目的,但工作原理和結(jié)構(gòu)類型不同,氣體不同。壓力由每單位時(shí)間撞擊單位面積的氣體分子的數(shù)量和強(qiáng)度決定。因此,增加氣體壓力的方法是增加每單位體積的氣體中的分子數(shù)。這稱為體積壓縮機(jī)。慣性通過氣流的加速和減速來壓縮,以減小分子之間的距離以增加氣體的壓力,并且以這種方式執(zhí)行離心壓縮機(jī)的工作原理。離心式壓縮機(jī)的主要參數(shù)是流量,壓縮比,有效功率,軸功率,速度,效率,離心式壓縮機(jī)有很多部件。每個(gè)部件根據(jù)部件的作用組成,并且可以在離心式壓縮機(jī)中旋轉(zhuǎn)的部件稱為轉(zhuǎn)子,不能旋轉(zhuǎn)的部件稱為定子。轉(zhuǎn)子在離心式壓縮機(jī)中非常重要。離心式壓縮機(jī)的使用非常廣泛,主要是因?yàn)樗?jīng)濟(jì)實(shí)用,氣體流動(dòng)是連續(xù)的,并且氣體流速遠(yuǎn)大于容積式壓縮機(jī)的氣體流速。離心式壓縮機(jī)主要用于小功率燃?xì)廨啓C(jī),內(nèi)燃機(jī)增壓器和動(dòng)力源。離心式壓縮機(jī)的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易損件少,運(yùn)行性能可靠,速度快,生產(chǎn)能力大,體積小,操作簡(jiǎn)單,可減少操作人員,降低企業(yè)成本。而且,氣體供應(yīng)相對(duì)均勻,氣體不接觸油,這有利于化學(xué)反應(yīng)。由于離心式壓縮機(jī)主要由蒸汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng),因此有利于在工廠中使用廢熱,這大大減少了能源浪費(fèi)。

1.2 壓縮機(jī)組的運(yùn)行

壓縮機(jī)的工作點(diǎn)通常由壓縮機(jī)的流量-壓力特性曲線與系統(tǒng)流量-壓力特性曲線的交點(diǎn)確定。壓縮機(jī)的管道系統(tǒng)特性僅僅是以下三種類型：(1)所有壓縮機(jī)出口壓力全部在氣流阻力管中消耗,接近閉合回路。(2)恒壓-在系統(tǒng)中使用背壓調(diào)節(jié)器或其他敏感節(jié)流裝置,如乙烯和氨冷凝系統(tǒng),通常在恒定壓力下;實(shí)際上,氣體流過冷凝系統(tǒng)并且還消耗了一部分壓降。所謂的恒定壓力意味著冷凝器的內(nèi)部壓力是恒定的,并且它與壓縮機(jī)出口壓力不同。(3)在大多數(shù)情況下,上述兩個(gè)條件的組合,總壓降的一部分是恒定的,另一部分是由氣流阻力決定的。

轉(zhuǎn)速對(duì)壓縮機(jī)流量的影響隨系統(tǒng)的阻力而變化。在恒壓操作期間轉(zhuǎn)速的微小變化也引起流速的大的變化。對(duì)于氣流管的阻力的情況,轉(zhuǎn)速的相同變化產(chǎn)生流速的相對(duì)變化。較小。壓縮機(jī)的目的是產(chǎn)生具有一定壓力,溫度和流量的氣體。通常,壓力和溫度不會(huì)改變。只有流量變化。因此,流量調(diào)節(jié)變得非常重要。流量調(diào)節(jié)方法如下：(1)入口葉片調(diào)節(jié)流量,氣流直接通過可調(diào)節(jié)葉片葉片,可將勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。該動(dòng)能可以直接形成與壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向一致或相反的氣流的預(yù)旋轉(zhuǎn)。通過這種預(yù)旋轉(zhuǎn),可以直接調(diào)節(jié)氣流。葉片,第一級(jí)葉輪可以有效地裝載或卸載。然而,導(dǎo)向葉片畢竟是對(duì)氣體具有阻尼作用的節(jié)流元件,因此它只是一種降低效率的更經(jīng)濟(jì)的方法。(2)壓縮機(jī)入口和出口管道上的節(jié)流閥,也可以調(diào)節(jié)流量。與兩者相比,進(jìn)口節(jié)流比出口節(jié)流更少浪費(fèi),但會(huì)造成能源浪費(fèi)。一般來說,上述幾種壓縮機(jī)流量調(diào)節(jié)模式的經(jīng)濟(jì)最佳到最差布置是：速度控制＞進(jìn)口導(dǎo)葉＞進(jìn)口節(jié)流＞出口節(jié)流各種流量的各種流量調(diào)節(jié)方法,效果不同,其流量調(diào)節(jié)范圍是不一樣的,最后激增點(diǎn)是不同的。每種流量調(diào)節(jié)方法都具有相應(yīng)的喘振流量控制。

2 離心壓縮機(jī)的控制方法

2.1 壓縮機(jī)的防喘振保護(hù)與控制

振動(dòng)是離心式風(fēng)扇的固有物理現(xiàn)象,隨著裝置的增加和出口壓力的增加,浪涌現(xiàn)象變得越來越強(qiáng)烈。一旦裝置激增并且沒有停止,強(qiáng)度將急劇增加。如果不采取保護(hù)措施使設(shè)備盡快脫離浪涌,將直接對(duì)設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p壞,導(dǎo)致設(shè)備停機(jī),整個(gè)處理單元關(guān)閉,甚至無法維修。該裝置損壞,造成極其嚴(yán)重的損壞。由于離心壓縮機(jī)是處理單元中非常重要的裝置,并且出口力相對(duì)較高,因此必須在單元系統(tǒng)中提供防浪涌保護(hù)和控制功能。

壓縮機(jī)的防浪涌保護(hù)的核心是限制壓縮機(jī)在喘振區(qū)域的運(yùn)行,因此準(zhǔn)確校準(zhǔn)喘振線路非常重要。雖然壓縮機(jī)制造商在設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)在壓縮機(jī)的性能曲線上指出預(yù)期的喘振線,但仍需要做更多的工作來實(shí)現(xiàn)對(duì)單元控制系統(tǒng)中的防喘振控制的精確控制。傳統(tǒng)方法是將壓縮機(jī)運(yùn)行限制在最大壓力和最小流量范圍內(nèi)。通常,控制系統(tǒng)的響應(yīng)越慢,單元的操作條件的波動(dòng)越大,并且需要將防喘振裕度設(shè)置得更大。應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和干擾測(cè)試優(yōu)化合理的余量。

這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可以非常安全地保護(hù)裝置免受浪涌損壞,并且可以為裝置實(shí)現(xiàn)良好的外殼和城鎮(zhèn)保護(hù),但缺點(diǎn)是控制效率低,并且需要更多的能量來保持裝置在較低的負(fù)載下運(yùn)行。

2.2 有效控制潤(rùn)滑油的溫度與油泵開口

溫度控制閥通常放置在離心壓縮機(jī)單元中,以有效地控制潤(rùn)滑油的溫度。如果設(shè)備的內(nèi)部潤(rùn)滑油溫度 超過電纜的設(shè)定溫度范圍,溫度控制閥會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)備的內(nèi)部溫度值,使其達(dá)到設(shè)定的溫度范圍。如果潤(rùn)滑油的溫度過高,可以將裝置內(nèi)的油冷卻器的冷卻水組合起來調(diào)節(jié)其溫度,使其達(dá)到設(shè)定值范圍。通過檢查壓力是否滿足正常工作壓力,通過壓力閥調(diào)節(jié)油泵的出口壓力。

結(jié)束語(yǔ)

眾所周知,許多因素會(huì)影響離心式壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的跳動(dòng)值。我們可以通過進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)化振動(dòng)傳感區(qū)的處理方法或通過使用我們討論過的幾種校正方法來進(jìn)一步降低轉(zhuǎn)子的總跳動(dòng)值?？傊?轉(zhuǎn)子的綜合彈跳可以通過高質(zhì)量和高效率來控制,這將大大提高高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)檢測(cè)的準(zhǔn)確性,為平穩(wěn)運(yùn)行和正確故障提供有力保障和可靠依據(jù)。離心式壓縮機(jī)組的診斷。