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    188宝金博页面版: [精品]大型空分装置中空气透平压缩机的自动安全控制

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    内容提示： 大型空分装置中空气透平压缩机的自动安全控制阮艳(武汉职业技术学院电信系 　 武汉 430074)　　 摘 　 要 　 简述大型空分装置的空气透平压缩机的自动控制原则 ,实施方法 ,着重介绍其防喘振保护及电机过载保护等方面的自动安全控制 ,以确保机组安全、可靠运行。关键词 　 空分装置 　 空气透平压缩机 　 自动安全控制Automatic Safety Control of Air Turbo Compressor for Large Air Separation PlantRuan Yan( Department of Electronic Information , Wuhan Technical College 　Wuhan 430074)Abstract 　 Automatic control principle and counte...

    文档格式：PDF | 页数：3 | 浏览次数：16 | 上传日期：2015-03-09 03:18:23 | 文档星级：
    大型空分装置中空气透平压缩机的自动安全控制阮艳(武汉职业技术学院电信系 　 武汉 430074)　　 摘 　 要 　 简述大型空分装置的空气透平压缩机的自动控制原则 ,实施方法 ,着重介绍其防喘振保护及电机过载保护等方面的自动安全控制 ,以确保机组安全、可靠运行。关键词 　 空分装置 　 空气透平压缩机 　 自动安全控制Automatic Safety Control of Air Turbo Compressor for Large Air Separation PlantRuan Yan( Department of Electronic Information , Wuhan Technical College 　Wuhan 430074)Abstract 　 Automatic control principle and countermeasure of air turbo compressor for large scale of air - separation device are described sim2ply. The paper emphasizes some other automatic safety control to prevent the compressor from pant vibration and overcharge , so as to ensurethe device more safe and reliable.Keywords 　 air separation plant 　 air turbo compressor 　 automatic safety control　　 随着世界工业化进程的不断加快 ,尤其冶金、化工、机械等传统工业领域规模的日趋扩大 ,导致对氧、氮、氩等气体的需求日益增加 。 近几年空分装置的规模越来越大 ,内压缩流程已成为主流工艺 ,与之配套的空气压缩机 (包括内压缩用的增压压缩机)的规格也随之增大 ,大型空分装置的空气透平压缩机已逐渐取代国内原有产品 。1 　 自动控制原则空气透平压缩机的基本控制要求是在保证安全平稳运转的前提下 ,充分利用压缩机允许的工作区 ,使机组在工艺要求的压力和流量变化范围内 (如变负荷时的调节和空分装置吹扫时压力和流量的调节) ,工况稳定可靠 ,操作方便 ,自动化程度高。 空气透平压缩机的工作状态尽可能地对操作人员透明 ,便于分析和操作。2 　 自动控制实施方法根据项目要求的不同 ,空气透平压缩机一般有如下 2 种控制实施的方法。(1) 空气透平压缩机由机组自 带的控制系统 (多为 PLC系统) 控制 ,该控制系统一般以盘柜 (箱) 的形式设置在现场空压机旁。 采用通讯的方法 ,将机组的主要参数传送到中控室 DCS 内 ,DCS 操作站上仅进行显示 ,以便在线监视。 该方法的优点是 :空气透平压缩机的控制由设备厂商完成 ,技术较成熟 ,设计方风险小 ;PLC 扫描速度快 ,有利于保护空气透平压缩机。 缺点是 :人机界面较差 ,机组工作状态透明度低 ,用户难以深入了解控制方案 ,实时修改困难 ,历史趋势记录功能较差。(2) 空气透平压缩机只配备必要的现场仪表、探头和传感器等 ,现场不设机旁仪表盘柜 (箱) ,由中控室的 DCS 系统控制整个机组 (即裸机进口 方式) ,以充分发挥 DCS 系统的功能和优势。 该方法优点在于对空压机的控制方案可以在软件编程和调试过程中不断修改与完善 ;人机界面非常友好、清晰 ,操作人员能够全面了 解机组运行状况和参数变化 ;利用 DCS 系统强大的历史趋势记录功能 ,分析启 动过程和故障 ,实时修改控制参数或控制方案。3 　 大型空气透平压缩机的主要控制内容3. 1 　 基本控制根据空分工艺的要求 ,空压机出口 压力常采用恒压控制 ,而内压缩流程中用到的增压机则采用恒流控制或恒压控制。 恒压控制和恒流控制的第一控制对象均为压缩机入口导叶(电机拖动 ,转速不变时) 。 其余控制如防喘振控制 ,电机过载保护控制 ,起动和事故连锁保护控制等均为使机组安全运行而设置。在吹扫或工艺需要时 ,可以改变调节器的设定值 ,很容易获得给定的压力或流量 ,并使其始终处于自 动控制状态 ,防喘振控制回路不需任何修改也始终处于自动监控状态。3. 2 　 防喘振保护控制引起喘振现象的原因在于压缩机的结构特性 ,如因操作不当或设备管道故障 ,使流过压缩机的空气流量减少到一个最小流量值时 ,导致压缩机性能不稳定 ,从而发生喘振。 喘振时压力和流量周期性大幅度变化 ,甚至会产生反向流量 ,使压缩机产生过大的轴振动 、轴位移和发热 ,造成其轴承、密封、叶轮和转子的损坏。 即使未发生明显危险 ,机组工作寿命和效率也已降低 。 因此防喘振控制是一个重要的安全控制 ,目的使压缩机组的工作点始终处于限定范围内 ,而不进入喘振区 ,以确保机组的安全运行。 它的保护范围为机组的整个工作范围 。一般在主压缩机出口设置放空支管 ,其上设置放空阀 ,通过控制放空阀实现主压缩机的防喘振控制。 在增压机的出口和入口间设置回流管 ,其上设置回流阀 ,通过控制回流?85?　　　　　　　 工业安全与环保　　Industrial Safety and Environmental Protection　　　　　　　　2005 年第 31 卷第 5 期May 2005

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