陕鼓轴流压缩机控制系统-图文

化工机械第五章轴流式压缩机气体在压缩机汽缸中沿轴向流动的压缩机称为轴流式压缩机。

轴流式压缩机与离心式压缩机都属于透平式压缩机，与离心式压缩机相比。

轴流压压缩机具有流量大、体积小重量轻和设计工况下效率高等优点；但是，它也存在稳定工况范围较窄、性能曲线较陡。

变工况性能较差和叶片易磨损等缺电。

轴流式压缩机多用于炼油、化工和钢铁等行业。

5.1 轴流式压缩机的基本组成及工作原理轴流式压缩机主要由机壳、转子、静叶承缸、调节缸等组成。

其基本结构和主要元件见图10—1所示图10-1 轴流式压缩机剖面图轴流式压缩机气体的运动是沿着轴向行行的，其间排有动、静相间扭曲形的叶片，转子高速旋转使气体产生很高的流速，当气体流过依次串联排列着的动叶片和静叶栅时，速度就逐渐减慢，气体得到压缩，其动压转变为静压能，从而达到输送气体并增压的目的。

5.2 轴流式压缩机的分类轴流压缩机按末级是否配置离心叶轮可分为两大类。

即纯轴流式压缩机和轴流—离心混合式乐缩机。

纯轴流式压缩机的末级未配置离心叶轮，轴流一离心混合式压缩机的末级配置有离心叫轮，轴流-离心混合式压缩机因末级配置有离心叶轮，故能防止已压缩介质在末级轴向级中膨胀。

避免了转子动叶中发生附加高动力负荷增加了操作的安全可靠性。

另外，还使机组性能曲线的阻塞线大幅下移。

5.3 轴流式压缩机的性能曲线对静叶可调型轴流压缩机来讲，静叶栅每一角度的变化。

都对应于一条曲线所以调节静叶角度，可使一根根孤立的、特性较陡的曲线形成流量变化范围宽阔的可调区域，从而满足操作的需要。

恒流静叶可调武轴流压缩机的特性曲线如图10一2所示，其安全运行区域为A、B、C、D线所围成的区域。

就某一静叶角度下的“流量-出口压力”特性曲线分析，它有以下特点：随着流量减小压力起初升高然后下降。

最高点将特性线分成左右两支，右支对应流量减少时压力增加的情况、左支则对应流量减小压力下降的情况，左支部分的特性线发展情况叫见图10-3由于实际运行时不能在不稳定工况区，所以厂家只提供右支曲线以供使用。

陕鼓调研资料一、陕鼓简介西安陕鼓动力股份有限公司，1999年06月30日成立，经营范围包括许可经营项目：民用核安全机械设备设计、制造。

一般经营项目：大型压缩机、鼓风机、通风机及各种透平机械的开发、制造、销售、维修服务、技术咨询、技术服务、技术转让、技术培训等。

二、主要产品主要产品有轴流压缩机、能量回收透平装置（TRT）、离心压缩机、离心鼓风机、通风机共五大类80个系列近2000个品种规格,主要应用于空分、冶金、石化、电力、城建、环保等十几个国民经济的支柱产业领域。

三、业务板块(1)离心压缩机陕鼓动力不断发展新技术、新材料、新工艺，以提高机组的可靠性和高效性。

对于空分压缩机产品主要有离心压缩机(EIZ)、空气增压机采用多段单轴压缩机(EZ、EBZ)和多轴压缩机(EG)。

以上多种组合可满足不同需求。

为配合市场发展，陕鼓从2002年开始致力于空分压缩机组的研究，取得了较好的市场业绩。

经过10余年的潜心研究和发展，我们已经具备了自主提供万等级空分装置的配套压缩机能力。

(2)轴流压缩机轴流压缩机是一种把原动机的机械能转变为气体能量的压缩机械，其命名缘于气体在压缩机中的基本流动方向。

轴流压缩机分为静叶固定转速可调轴流压缩机(A系列）和全静叶可调型轴流压缩机(AV系列）。

目前工业常用的是AV系列，其规格从Av40到Av140，级数一般,2-19级，该系列压缩机的特点是流量、压力调节范围宽广，各工况点效率高，最高可达以上。

轴流压缩机广泛应用于冶金、石化、化工、风洞实验、电站、制药等领域。

(3)高炉煤气能量回收系统高炉煤气余压回收透平发电装置（简称TRT）是应用于冶金企业的一种高效节能装置，它是利用高炉冶炼排放出的具有一定压力能的炉顶煤气，使煤气通过透平膨胀机作功，将其转化为机械能，驱动发电机发电或驱动其它装置的一种二次能量回收装置，是国家大力提倡和推广的一种节能环保装置。

采用替代减压阀组，回收了被减压阀组白白释放的能量，既净化了环境（回收了能源），又降低了噪音，同时可为企业带来可观的经济效益和社会效益。

新疆梅花氨基酸AV80汽拖压缩机控制系统介绍最终用户：新疆梅花氨基酸有限责任公司鼓风机厂：西安陕鼓动力股份有限公司风机型号：AV80-12汽轮机厂：杭州汽轮机股份有限公司汽机型号：HNG50/50/32控制厂家：杭州和利时自动化有限公司系统类型：T810一体化透平压缩机控制系统机组工艺：氨基酸发酵罐送风在氨基酸发酵工艺中，发酵罐的温度、压力、PH 值、氧气浓度将直接影响氨基酸生产，汽拖风机为氨基酸发酵罐送风，即为氨基酸提供合适的氧气浓度，同时提供相对稳定的压力，母管压力保持在0.2MPa~0.25 MPa。

AV80-12型轴流压缩机型号说明：AV－全静叶可调轴流压缩风机介质：空气80－转子轮毂直径80cm 12－12级工作转速：4150r/min设计流量：5500Nm3/min额定功率：19987KW吸入风压：0.0924MPa出口风压：0.4Mpa静叶行程范围：22°～79°HNG50/50/32型单缸背压式汽轮机：进汽压力：8.2 MPa进汽温度：520℃排汽压力：0.686MPa额定转速：4150r/min电超速脱扣转速：4706r/min危急保安器动作转速：4880r/min额定功率：25000KW，正常功率19987KW 额定进汽量：161t/h，正常进汽量133.8t/h开环启动与冲高回落暖机升/降速速度控制半自动暖机升/降速手动控制远程/本地转速控制停车控制速度控制软件包速度控制曲线新疆梅花氨基酸AV80汽拖压缩机控制系统介绍拉阀试验试验功能电超速试验机械超速试验启动条件保护功能：z电超速跳车z超速回避保护z超加速跳车z外部ESD跳车z操作员停车命令跳车z启动安全故障跳车z停车手动误操作跳车z调速器失速跳车防喘振控制矢量图制作z压缩机的入口压力z压缩机的出口压力z压缩机入口温度z压缩机出口温度z压缩机入口流量差压z斜率调节因子z初始安全裕度z总安全响应z微分响应z。

陕西鼓风机厂轴流压缩机培训教材目录一、轴流压缩机的发展概况二、轴流压缩机的基本工作原理三、机组的自动调节及保安系统四、轴流压缩机选型五、轴流压缩机与管网联合工作六、轴流压缩机配套辅机设备七、其他一、轴流压缩机的发展概况在十九世纪，轴流式鼓风机已应用于矿山通风和冶金工业的鼓风。

但限于当时的理论研究和工业水平还比较落后，这种风机的全压只有10～30mmH2，O效率仅达15～25%。

1853 年都纳尔（Tournaire ）向法国科学院提出了多级轴流式压缩机的概念。

1884 年英国 C.A. 帕森斯（Parsons）将多级反动式透平反向旋转，得出了第一台实验用轴流式压缩机，但效率很低。

二十世纪初期，帕森斯制造了第一台轴流式压缩机，19 级，流量85m3/min，压力12.1kPa·G，转速4000r/min ，效率约60%。

由于效率低，故轴流式压缩机未能成功地推广应用。

从二十世纪三十年代开始，由于航空事业发展的需要，对航空燃气轮机进行了大量的理论和试验研究，特别是对轴流式压缩机的气体动力学的理论研究和平面叶栅吹风的实验研究，使轴流压缩机的理论和设计方法不断完善，效率提高到80～85%。

从四十年代开始，轴流式压缩机已广泛应用于航空燃气轮机中，迄今仍占有很重要的地位。

现代轴流式压缩机的效率可高达89～91%，甚至更高。

瑞士苏尔寿（SULZER）公司是世界上轴流压缩机设计制造技术的先进代表。

1932 年苏尔寿公司制造了世界上第一台增压锅炉使用的工业轴流压缩机，1945 年苏尔寿公司制造了第一台轴流式高炉鼓风机，其流量为1200～1800m3/min，压力为78775～142179Pa(G)，转速为5200r/min ，功率为3900kW，由电动机驱动。

此后轴流式高炉鼓风机逐渐被采用，多为固定静叶式，由汽轮机驱动，通过改变汽轮机的转速来调节高炉使用工况。

这种压缩机的缺点是稳定工作区较窄，而且在部分负荷时压缩机的效率比较低。

概述轴流压缩机是为高炉提供风源的设备。

由陕鼓集团引进瑞士苏尔寿集团的技术，自行设计、制造的。

具有流量调节范围宽和效率高等特点。

一、AV71-14风机参数1、轴流压缩机型号：AV71-14 介质：空气设计流量：3917NM3/min 进口温度：8.8 ℃进口压力：0.099 MPa（A）排气压力：0.47 MPa（A）工作转速：4600 r/min 最大轴功率：15165 KW旋转方向：从进气端看为顺时针厂家：西安陕鼓动力股份有限公司2 、电动机型号：TS 额定电压：10000 V 额定功率：22000 KW电流：1433 A 效率：98.5% 转速：1500 r/min 频率：50 HZ 冷却方式：上水冷旋转方向：从轴端看为顺时针冷却器工作压力：0.52 MPa 最大压力：0.76 MPa 工作温度：80 ℃（冷却水压根据实际需要调节，一般在0.2——0.4MPa之间）厂家：加拿大GE公司3、增速箱（变速器）型号：SG-710/6 传递功率：22000 KW 使用系数：1.4输入转速：1500 r/min 输出转速：4600 r/min 传动比：4600/1500=3.066 布置方式：平行轴、硬齿面、双斜齿盘车装置电动机功率：15 KW 盘车转速：70 r/min 全自动盘车厂家：瑞士MAAG4、动力油站没箱容量：450 L 输出油压：12.5 MPa 输出油量：33 L/min 过滤精度：5 um 电机功率：15X2 KW 蓄能器规格：25X2 L电机转速：1450 r/min油泵：恒压变量轴向柱塞泵冷油器/列管式冷却器型号：HY0321P 冷却面积：1 M2加热功率：2X2 KW 电加热器电压：220 V/AC厂家：新懿机电技术发展（西安）有限公司5、润滑油站容积：12500 L 油泵流量：1270 L/min 压力：0.5 MPa 功率：18.5X2 KW 电机电压：380 V/AC 油雾风机电压：380V/AC 供油温度：40-45 ℃双联冷油器型号：SG：：6-150/16 冷却水量：120 T/h 冷却面积：150X2 m2进水压力必须小于润滑油压力过滤精度：20 um厂家：常州华立液压润滑设备有限公司6、进气滤风室滤筒个数：10排*17列*2层=340个厂家：江苏东泽环保科技有限公司7、风机顶升油泵8、电机顶升油泵9、整流珊10、伺服马达11、双金属模片式联轴器（风机------增速箱、电机-----增速箱）12、防喘振调节阀①（即小防喘振阀）执行方式：气动13、防喘振调节阀②（即大防喘振阀）执行方式：气动14、高位油箱油箱容积：3000L 止回阀：DN10015、止回阀（即逆止阀）助关方式：气动气源压力：0.4MPa 关闭时间：3-----5S（可调）16、排气消音器17、放空消音器18、送风阀19、电动放风阀执行方式：电动通径：DN50020、空气补偿器二、AV80-16风机参数1、轴流压缩机型号：AV80-16 介质：空气设计流量：5813 NM3/N 进口温度：8.8 ℃进口压力：0.0993 MPa 排气压力：0.5713 MPa 工作转速：4080 r/min 最大轴功率：25424 KW旋转方向：从进气端看为顺时针2 、电动机型号：TS 额定电压：10000 V 额定功率：37000 KW 电流：2162 A 转速：1500 r/min频率：50 HZ 冷却方式：上水冷旋转方向：从轴端看为逆时针冷却器工作压力：0.52 MPa 最大压力：0.76 MPa 工作温度：80 ℃（冷却水压根据实际需要调节，一般在0.2——0.4MPa之间）3、增速箱（变速器）型号：GD-80 传递功率：37000 KW输入转速：1500 r/min 输出转速：4080 r/min 传动比：4080/1500=2.72 布置方式：平行轴、硬齿面、双斜齿盘车装置全自动盘车4、动力油站型号：87021CK没箱容量：800 L 输出油压：12.5 MPa 输出油量：71 L/min 过滤精度：5 um 电机功率：18.5X2 KW 蓄能器规格：40X2 L油泵：恒压变量轴向柱塞泵电机转速：1470 r/min冷油器循环泵冷却型号：HY0322D（P）冷却面积：2.1 M2进水压力：0.35 MPa 加热功率：2X3 KW 电加热器电压：220 V/AC5、润滑油站容积：12500 L 油泵流量：1270 L/min 压力：0.5 MPa 功率：18.5X2 KW 电机电压：380 V/AC 油雾风机电压：380V/AC 双联冷油器型号：SG：：6-150/16 冷却水量：120 T/h 冷却面积：150X2 m2过滤精度：20 um 进水压力必须小于润滑油压力6、进气滤风室7、风机顶升油泵8、电机顶升油泵9、整流珊10、伺服马达11、双金属模片式联轴器（风机------增速箱、电机-----增速箱）12、防喘振调节阀①（即小防喘振阀）执行方式：气动13、防喘振调节阀②（即大防喘振阀）执行方式：气动14、高位油箱油箱容积：3000L 止回阀：DN10015、止回阀（即逆止阀）助关方式：气动气源压力：0.4MPa 关闭时间：3-----5S（可调）16、排气消音器17、放空消音器18、送风阀19、电动放风阀执行方式：电动通径：DN50020、空气补偿器22、现场放风阀三、机组启动前准备1、接到启动风机命令后，记录通知起机人姓名及时间；2、检查冷却水系统、配电系统、气路系统等，都应处于正常可用工作状态；3、启动润滑油泵、加热器及油雾风机，给高位油箱打油，并检查油压在025-0.30MPa，启动动力油泵，检查动力油压力在12.3-12.5MPa左右4、检查仪表、电气控制系统及报警系统已正常投用；5、打开试验开关，调试静叶、防喘振阀及放风阀是否开关好用到位，送风阀和联络阀根据实际情况调试；6、轴流压缩机的静叶必须关闭到最小启动角14度（80风机22度）；7、防喘振阀、放风阀（现场放风）必须100%打开；8、逆止阀（即止回阀）和送风阀必须100%关闭；9、手动关闭（严）非送风联络阀，完全打开将要送风使用的联络阀；10、启动电机顶升油泵、风机顶升油泵，开启盘车电机，检查现场有无异响及漏油等情况；11、PLC柜上机组运行转换开关在停止位置，试验开关复位，存储器复位，机组启动条件满足变为绿色。

ZSC系列风机伺服控制器用户手册西安陕鼓动力股份有限公司浙大人工环境工程技术有限公司目 录1．概述 (2)2．产品外观与型号规格 (2)2.1 外观尺寸 (2)2.2 型号规格 (2)3．工作原理 (3)4．主要功能 (3)4.1 控制功能 (3)4.2 参数调整功能 (3)4.3 信号丢失报警与记忆功能 (4)4.4 通信功能 (4)4.5 高级算法嵌入功能 (4)5．安装和接线 (5)5.1 安装 (5)5.2 接线 (6)6．主要技术参数和性能指标 (10)7．风机伺服控制器的调校 (10)8．我公司的联系方法 (10)ZSC系列风机伺服控制器1．概述ZETA品牌ZSC系列风机伺服控制器是专为陕鼓轴流压缩机系统配备的新一代高精度智能型风机伺服控制器。

该控制器不仅具备高精度位置控制、零点与量程调整、正反作用切换和信号丢失报警等功能，而且针对轴流压缩机控制需求设计有指令信号和反馈信号丢失记忆功能，保证轴流压缩机静叶在信号丢失的情况下不发生误动作。

ZETA风机伺服控制器控制精度高、分辨率高、漂移小、抗干扰能力强、现场调试十分方便。

其设计充分考虑了行业用户的特点，具有很强的针对性。

2．产品外观与型号规格2.1 外观尺寸ZETA品牌ZSC系列风机伺服控制器外观如图1所示，外形尺寸(W× H × D)为320×200×85mm，该机箱最多可内置两个完全独立的风机伺服控制器，即二通道风机伺服控制器。

图1 ZSC风机伺服控制器外观图2.2 型号规格ZETA的ZSC系列风机伺服控制器型号规格包括：ZSC-AT-1C：单通道风机伺服控制器，轴流压缩机专用；ZSC-AT-2C：双通道风机伺服控制器，轴流压缩机专用。

3．工作原理ZETA的ZSC系列风机伺服控制器工作原理图如图2所示。

控制器一方面接收来自主控室位置指令信号（4～20mA），另一方面接收来自位移传感器（角位移传感器或线位移传感器）测量的实际位置反馈信号。

陕鼓轴流风机工作原理
陕鼓轴流风机是一种常用的工业通风设备，其工作原理是通过鼓风机的叶轮和轴的旋转来产生气流。

具体来说，陕鼓轴流风机由电机、叶轮、外壳等部分组成。

当电机启动时，电机的转速会传递给叶轮，驱使叶轮高速旋转。

叶轮的旋转会产生一个压力差，使气流沿轴向的方向进行流动。

气流进入叶轮后，由于叶轮的旋转，气流被迫以较高的速度朝外运动。

同时，叶轮的形状和叶片的角度会给气流施加一个力，使之获得一定的压力。

这种压力会使气流在进一步流动时产生推力，将气体压入外壳中。

最后，气流由外壳中的出口处排出，形成一个高速的气流，可用于通风、送风或排风等工业应用。

总的来说，陕鼓轴流风机的工作原理是通过电机驱动叶轮旋转，产生气流并增加其压力，最终使气流产生推力，以实现通风和送风工作。

背压拖动轴流压缩机启动调试方案编制：审核：批准：***********公司2012年9月20日1 简要概述*****背压拖动轴流压缩机组，采用的是杭州汽轮机股份有限公司生产的型号为HNG32/25/16型汽轮机；压缩机为西安陕鼓动力股份有限公司生产的A45-12轴流压缩机。

2 设备规范2.1汽轮机技术规范及设备规范代号T8545型号HNG32/25/16额定功率8015KW 正常功率6493KW额定转速7040 r/min 正常转速7000 r/min调速范围5280~7392 r/min危急保安器动作8131r/min电超速脱口7983 r/min进汽压力8.83Mpa(a)进汽温度535℃额定进汽流量18.7Kg/S（63.72T/H）正常进汽流量15.4 Kg/S(55.44T/H)排汽压力 1.27 Mpa(a)排汽温度297.8℃（查排汽曲线）2.2 轴流压缩机技术规范型号：A45-12 介质：空气（A-全静叶不可调式轴流压缩机45-轴流压缩机转子轮毂直径为45cm 12-轴流压缩机级数为12级）进口流量：1837.76N m3/min 进口温度：15.7℃进口压力：0.0996MPa(a) 相对湿度：76% 出口压力：0.392MPa 工作转速：6000~7350 r/min一阶临界转速：2700 r/min二阶临界转速：8850 r/min轴功率：6493KW旋转方向：顺时针（从风机进气端看）2.3 A45-12轴流压缩机各工况点性能参数启动力矩：2974N.M 静力矩：296N.M2.4 汽轮机数字电液控制系统DEH采用WOODWARD505电子调节器，505同时接受两个转速传感器变送的汽轮机信号，将接受到的转速信号与505预先设定的转速值进行比较，然后输出调整执行信号（4---20mA），再经电液转换成二次油压（0.15---0.45MPa），二次油压通过油动机操纵调节汽阀，控制进汽量来控制汽轮机转速、功率及排汽压力，进行汽轮机启动、停机操作，并设有电子超速保护。

• 182•本文介绍了电拖型轴流压缩机系统控制对象、任务、控制系统的组成。

根据工艺流程和要求，讨论了系统的体系结构、硬件、软件的设计方案和实现。

1 轴流压缩机组图1 鼓风机工艺流程图如图1所示，鼓风机是炼铁厂高炉生产的动力供风设备。

根据高炉不同的容量，其配套的鼓风机的规格不同。

由于全静叶可调式轴流压缩机具有效率高、流量大、工况范围宽等优点，因此近年来大量应用在高炉上。

江阴兴澄特种钢铁有限公司炼铁厂（以下简称兴钢）选用电拖型全静叶可调式轴流压缩机组，其核心设备轴流压缩机为陕西鼓风机（集团）公司（以下简称陕鼓）制造的AV 系列全静叶可调轴流压缩机，动力设备为10KV 三相交流鼠笼异步电动机。

机组控制系统由陕鼓设计，配套单位负责系统组态、调试。

电动机经增速箱拖动轴流压缩机高速旋转，将空气经过空气过滤器吸入轴流压缩机，由电动机提供的机械能把它转变为低压大流量的压缩空气，通过管道送往高炉。

改变轴流压缩机的静叶角度，就能得到工艺所需的风量/风压。

2 自动控制系统硬件配置考虑到风机对高炉生产的重要性，机组自控系统要求：安全，可靠，自动化程度高，调节方便快捷，易实现高炉炉况变化的同步调节，减少操作维护量。

自控系统主要完成轴流压缩机组参数的采集、显示、调节控制、趋势记录等。

2.1 PLC配置兴钢轴流压缩机组控制系统可变程控制器（PLC ）选用Schneider 公司的Quantum 系列PLC ，系统构成和扩展都十分方便。

采用远程双缆Quantum 全冗余PLC 系统，由2个带有相同Quantum 硬件且排列一致的本地主站（一个为基本PLC 系统，另一个为热备PLC 系统）和2个分站构成。

该PLC 系统的电源、CPU 及控制总线多为冗余方式配置。

热备系统作业中的2台CPU 中的一台作为基本PLC 工作，它从远程分站读入数据，执行用户程序并将输出结果发送至分站。

在每次扫描结束时，主PLC 连续地将所有与系统状态有关的信息通过热备处理器拷贝至热备PLC 。