压缩机控制方案
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丙烯压缩机变频调速控制方案设计与实现沈阳鼓风机集团自动控制系统工程有限公司沈阳 110869中文摘要:丙烯压缩机需要根据上下游工艺需求改变机组转速来调整工况,是烯烃装置中的核心设备。
本文以宁波利万聚酯材料有限公司160万吨年芳烃装置项目丙烯压缩机变频调速控制为背景,对丙烯压缩机的特殊工艺需求进行了深入研究,设计了一套完善的变频调速控制方案,具备上切工频的节能功能,同时配机组控制系统设置了压力串级控制,简化了机组调速的操作难度,提高了机组运行的稳定性。
关键词:丙烯压缩机;变频调速;上切工频;串级控制在经济飞速发展的21世纪,低碳烯烃(乙烯、丙烯等)是我国石油化工行业最重要的产品之一,是塑料、合成树脂、纤维、橡胶等大宗重要合成材料的基础原料。
为适应市场的竞争,国内化工龙头企业开始合资建设大型乙烯装置和芳烃装置,丙烯压缩机作为工艺流程中的核心设备,其调速控制方案直接决定了安全生产和产品质量,因此受到了大家的重视。
2000年前国内大型高压变频调速技术刚刚起步,液力耦合器的调速方案又受限于可以调速但无法节能,丙烯压缩机大多选用汽轮机驱动作为调速的解决方案。
2008年以后,随着进口变频器如SIEMENS、ABB、TMEIC等厂家进入中国市场,国内变频调速技术得到了迅速的提高,越来越多的压缩机驱动方案选择了10kV、6kV的高压变频电机配套大型高压变频器。
电驱方案的优势在于脱离了汽轮机驱动方案从而无需考虑蒸汽来源问题,减少了项目初期的投资,同时通过变频器调速能够达到节能环保的作用,受到越来越多业主青睐。
本文以宁波利万聚酯材料有限公司160 万吨年芳烃装置项目为研究背景,选用沈鼓自主研发设计的3MCL1106丙烯压缩机。
丙烯装置的压缩机气路循环都是闭路,通常在每段装有防喘阀门,如果有段间抽出气,会增加石墙阀防止流量过大。
其系统组成见图1。
图1丙烯压缩机系统示意图丙烯机组由于设备故障或工艺需求紧急停机时,所有防喘阀门和一个石墙阀全部打开,介质从一、二、四段分别泄放,保证机组出口压力达到压力的平衡。
螺杆式压缩机输气量调节方法螺杆式压缩机是一种高效、节能的压缩机设备,广泛应用于工业领域中。
它通过旋转的螺杆将空气或气体压缩,提供高压气体给生产设备使用。
螺杆式压缩机的输气量调节是其工作过程中的一个重要环节。
传统调节方法在传统的螺杆式压缩机中,常见的输气量调节方法有两种:节流阀控制和变频控制。
节流阀控制节流阀控制方法通过调节节流阀的开度来控制气体的流量。
当需要减小输气量时,调节节流阀的开度减小,阻碍气体流过。
相反,需要增加输气量时,调节节流阀的开度增大,减小阻力,使气体能够更顺畅地流经螺杆。
然而,这种方法存在一些问题。
首先,节流阀调节需要消耗额外的能量,这可能会对能源消耗造成一定的浪费。
其次,节流阀的设计和维护也需要一定的成本支出。
另外,节流阀对气体的流动性也产生一定的影响,可能会导致压缩机的效率降低。
变频控制变频控制方法通过调节螺杆式压缩机的驱动电机频率来达到输气量的调节。
通过改变驱动电机的转速,可以控制螺杆的转动速度,从而调节气体的流量。
相比节流阀控制方法,变频控制方法具有一定的优势。
首先,它能够实现连续调节,精确控制气体的流量。
其次,变频控制不需要节流阀,减少了能量的消耗和系统的损耗。
此外,变频控制还能够提高压缩机的工作效率,减少能源的浪费。
然而,变频控制方法的成本相对较高,对设备的要求也较高,这可能会增加设备的投入和维护成本。
新型调节方法为了解决传统调节方法存在的问题,一些新型的调节方法也开始被应用于螺杆式压缩机的输气量控制。
智能控制智能控制方法通过引入智能算法和控制技术,实现对压缩机的智能控制。
通过监测和分析压缩机工作的各种参数和状态,智能控制系统可以实时调整输气量,以满足实际生产需求。
智能控制方法能够基于实际的生产情况进行调节,具备一定的自适应性和优化性能。
利用先进的算法和模型,智能控制系统可以自动识别生产过程中的变化,并及时进行调整,提高压缩机的工作效率,节省能源消耗。
压缩机联网压缩机联网方法通过将螺杆式压缩机连接到互联网,实现对压缩机的远程监控和调节。
活塞压缩机压力怎么调节活塞压缩机是一种常见的压缩机类型,广泛应用于各行各业。
在使用活塞压缩机的过程中,压力调节是一个关键的技术环节。
合理地调节压力,不仅可以确保活塞压缩机的正常运行,还可以提高其工作效率。
那么,活塞压缩机压力究竟应该如何调节呢?首先,我们需要了解活塞压缩机的基本工作原理。
活塞压缩机通过活塞往复运动将气体压缩,从而提高气体的压力。
因此,调节活塞压缩机的压力,就是要调节活塞的往复运动次数和幅度。
在实际操作中,调节活塞压缩机的压力有多种方式,下面介绍几种常见的调节方法。
1.调节排气阀的开启时间:活塞压缩机的排气阀是控制气体出口的关键部件。
通过调节排气阀的开启时间,可以控制气体的压缩时间,进而调节压缩机的压力。
当需要增大压力时,可以适当延长排气阀的开启时间;反之,当需要降低压力时,可以适当缩短排气阀的开启时间。
2.调节排气阀的开启频率:活塞压缩机的排气阀不仅可以控制开启时间,还可以控制开启的频率。
在特定的工作条件下,通过调节排气阀的开启频率,可以达到调节压力的目的。
一般来说,开启频率越高,压力越大;开启频率越低,压力越小。
因此,根据实际需要,可以适当调节排气阀的开启频率。
3.调节进气阀的开启时间:活塞压缩机的进气阀是控制气体进入的关键部件。
通过调节进气阀的开启时间,可以控制气体进入的时间和数量,进而调节压缩机的压力。
当需要增大压力时,可以适当缩短进气阀的开启时间;反之,当需要降低压力时,可以适当延长进气阀的开启时间。
4.调节进气阀的开启频率:活塞压缩机的进气阀也可以控制开启的频率。
通过调节进气阀的开启频率,可以达到调节压力的效果。
开启频率越高,压力越大;开启频率越低,压力越小。
根据实际需要,可以适当调节进气阀的开启频率。
需要注意的是,在进行活塞压缩机压力调节的过程中,应该根据实际情况进行合理的调整,避免过度调节造成不必要的损耗或者安全隐患。
同时,要密切关注压力调节过程中的压力变化,及时调整调节参数,确保活塞压缩机的稳定运行。
延迟焦化装置压缩机组关键控制解决方案——富气压缩机目录焦化装置工艺简介................................................................................................................................................................ - 3 -气压机在焦化装置功能介绍............................................................................................................................................... - 3 -启机顺控 ................................................................................................................................................................................ - 5 -调速控制 ................................................................................................................................................................................ - 7 -转速处理模块.. (7)转速目标模块 (7)转速爬坡模块 (7)转速PID控制 (7)防超速模块 (8)防喘振控制 ............................................................................................................................................................................ - 8 -喘振PID (8)阶跃响应控制器 (9)流量补偿计算 (10)压比 (10)工作点 (10)变送器故障退守策略 (11)性能控制 (12)入口压力控制 (12)解耦控制 (12)焦化装置工艺简介焦化装置是以渣油等重质油为原料,在高温下进行深度热裂化反应的一种热加工过程。
压缩机控制的技术方案摘要:简述为了保证压缩机正常运行生产,控制软件中需要对压缩机的主要仪表参数监控及需要具备的控制功能。
关键字:联锁、防喘振、停机、压缩机压缩机数据检测:对于压缩机和其连带的设备以及流程设置必要的仪表检测点,一般情况有:压缩机的轴振动、轴位移、轴温;润滑油的油压、油温、油箱液位;干气密封的差压、流量、压力、温度,其他设备的测点一般情况有:汽轮机的振动、位移、转速、轴温、调节油压;变速箱的轴温;过滤器差压,必要的流程测点情况需按装置实际情况进行设计。
压缩机的逻辑控制:分启动、报警、联锁、停机四个部分。
压缩机的启动:压缩机应该保证在最低负荷下启停压缩机,即入口流量微小(如:入口阀门微开或类似的执行因素。
),出口全部回流或放空(如:防喘振阀门全开或类似的执行因素。
)这样可以最有效的保护机组本体设备。
当启动条件具备,系统发出允许启动命令,机组开始启动,启动分两种方式:自动启动或手动启动,自动启动是根据编好的程序按升速曲线自动升速,当机组转速达到正常转速时,机组进入运行状态。
在整个升速过程中操作员也可以人为干预,即操作员可以设定目标速度,按操作员的意愿操作机组,这种操作即手动操作,手动和自动可随时切换并能做到无扰动。
机组在临界转速区例外,在此转速区间内的速度设定值是不允许操作员操作的,为了快速越过临界区升速速率会很大且不允许操作员修改。
压缩机的报警:按照工艺条件,对各个检测点实行超限报警。
报警一般应包括如下点:压缩机轴振动、轴位移、轴温;油压、油温、油箱液位;干气密封的差压、流量、压力、温度,报警也包括其他设备的测点:汽轮机的振动、位移、转速、轴温、调节油压;变速箱的轴温;过滤器差压,报警还可以包括必要的流程测点报警情况。
压缩机的联锁:按照工艺条件,对各个报警检测点设置必要的超限停机联锁设置,但并不是所有的报警点都需要设置停机联锁。
联锁还包括对辅助油泵、油箱加热器的逻辑联锁控制,也包括对驱动机的逻辑联锁控制。
离心式压缩机防喘振控制方案教案资料离心式压缩机的喘振问题是指在运行过程中出现压比过大或出现流量脉动等现象,导致振荡、噪音和设备损坏。
离心式压缩机的喘振问题是由于压缩机与系统间动态过程的不协调而引起的。
为了防止离心式压缩机的喘振问题,可以采取以下控制方案。
1.增加系统阻尼增加系统阻尼是防止压缩机喘振的一种常用方法。
可以通过增加系统的阻尼器或减震器来利用机械的阻尼效应来消除或减小振动。
通过增加系统的阻尼,可以降低系统中的共振频率,从而减小振动的幅值。
2.优化压比控制策略合理的压比控制策略也可以有效地防止压缩机的喘振问题。
一种常用的方法是在压比过大的情况下,采取相应的控制策略来限制流量以降低压比,从而避免喘振的发生。
可以根据实际情况,合理设置压比限制或控制机组内压力的变化范围。
3.合理设计压缩机系统合理的设计压缩机系统也是防止喘振问题的重要措施。
首先,需要合理选择压缩机的型号和参数,确保其操作范围内能够稳定工作。
其次,需要合理设计系统的布局和管道连接,避免过长或过短的管道。
此外,还需要对系统进行严格的工程检验和调试,确保设计要求的达成。
4.定期维护检查定期维护检查对于防止离心式压缩机的喘振问题也非常重要。
通过定期检查压缩机的工作状态、阀门的操作情况以及管道的泄漏等问题,及时发现并解决潜在的问题,可以有效地减小喘振的风险。
总之,离心式压缩机的喘振问题是一个需要注意的技术问题,需要从系统阻尼、压比控制、系统设计和定期维护等多个方面进行综合考虑和控制。
通过合理的控制措施和工作维护,可以有效地消除离心式压缩机的喘振问题,确保系统的稳定和安全运行。
离心压缩机防喘振控制4.2.1 离心压缩机的喘振1.离心压缩机喘振现象及原因离心式压缩机在运行过程中,可能会出现这样一种现象,即当负荷低于某一定值时,气体的正常输送遭到破坏,气体的排出量时多时少,忽进忽出,发生强烈震荡,并发出如同哮喘病人“喘气”的噪声。
此时可看到气体出口压力表、流量表的指示大幅波动。
随之,机身也会剧烈震动,并带动出口管道、厂房震动,压缩机会发出周期性间断的吼响声。
如不及时 采取措施,将使压缩机遭到严重破坏。
例如压缩机部件、密封环、轴承、叶轮、管线等设备和部件的损坏,这种现象就是离心式压缩机的喘振,或称飞动。
下面以图 4.2-1 所示为离心压缩机的特性曲线来说明喘振现象的原因。
离心压缩机的特性曲线显示压缩机压缩比与进口容积流量间的关系。
当转速n 一定时,曲线上点c 有最大压缩比,对应流量设为P Q ,该点称为喘振点。
如果工作点为B 点,要求压缩机流量继续下降,则压缩机吸入流量P Q Q < ,工作点从C 点突跳到D 点,压缩机出口压力C P 从突然下降到D P ,而出口管网压力仍为C P ,因此气体回流,表现为流量为零 同时管网压力 图4.2-1 离心压缩机的特性曲线 也下降到D P ,一旦管网压力与压缩机出口压力相等,压缩机由输送气体到管网,流量达到A Q 。
因流量A Q 大于B 点的流量,因此压力憋高到B P ,而流量的继续下降,又使压缩机重复上述过程,出现工作点从B A D C B →→→→的反复循环,由于这种循环过程极迅速,因此也称为“飞动”。
由于飞动时机体的震动发出类似哮喘病人的喘气吼声,因此,将这种由于飞动而造成离心压缩机流量呈现脉动的现象,称为离心压缩机的防喘振现象。
2.喘振线方程喘振是离心压缩机的固有特性。
离心压缩机的喘振点与被压缩机介质的特性、转速等有关。
将不同转速下的喘振点连接,组成该压缩机的喘振线。
实际应用时,需要考虑安全余量。
喘振线方程可近似用抛物线方程描述为:θ2121Q b a p p += (4.2-1)式中,下标1表示入口参数;p 、Q 、θ分别表示压力、流量和温度;b a 、是压缩机系数,由压缩机厂商提供。
典型化工单元的控制方案随着工业化程度的提高和科技的发展,化工工业在现代社会中占据了极为重要的地位。
化工生产过程中,控制方案的设计和实施对于提高产品质量、提高生产效率、减少资源消耗和环境污染具有重要意义。
本文将探讨典型化工单元的控制方案,以期为化工生产提供有益的参考。
一、反应器的控制方案反应器是化工生产中常见的重要单元之一。
在反应器的控制方案中,常用的控制策略包括反馈控制、前馈控制和模型预测控制等。
1. 反馈控制反馈控制是根据反应器内部变量的变化情况来调整操作变量,以保持反应器内部的稳定性和所需的输出。
常见的反馈控制策略包括PID控制器和最优控制器等。
PID控制器通过比较设定值和反馈变量来调整操作变量,实现反应器内部温度、压力等参数的控制。
最优控制则是根据系统模型和经济指标等进行优化计算,以求得最有效的操作策略。
2. 前馈控制前馈控制是根据预测的输入信号来调整操作变量,以抵消外部干扰对反应器的影响。
常见的前馈控制策略包括前馈补偿和预测控制等。
前馈补偿通过测量外部干扰变量,并根据模型预测其对反应器的影响,从而提前调整操作变量,以抵消干扰的影响。
预测控制则是通过建立反应器的数学模型,根据预测的反应器行为来调整操作变量。
3. 模型预测控制模型预测控制是一种基于系统数学模型的高级控制策略。
通过建立反应器的动态数学模型,可以预测反应器的响应,并根据预测结果来调整操作变量。
模型预测控制具有较强的自适应性和鲁棒性,适用于复杂的反应器控制问题。
二、蒸馏塔的控制方案蒸馏塔是化工生产中常用的分离设备,在其控制方案中,常采用的策略包括温度控制、压力控制和液位控制等。
1. 温度控制对于蒸馏塔的温度控制,常见的策略是通过调节塔顶和塔底的温度来控制塔体内部的温度分布。
可以通过改变塔顶回流液和塔底出液的流量、温度和组分等方式来实现温度控制。
2. 压力控制压力控制是保持蒸馏塔内部压力稳定的重要参数之一。
常见的压力控制策略包括调整进料压力、减压器的设置和回流比的调节等。
M3001压缩机PLC控制器调试方案1、就地控制盘的PLC控制器的技术概述M3001压缩机是由电动机驱动的离心单线型。
全套设备有压缩机本体、增速机、驱动用交流电动机、空气管装置、强制润滑装置、就地控制盘等。
压缩机控制盘所用的PC为日本三菱公司的FXON系列产品,一共有四块模板。
型号分别为FXON-60MR一块、FXON-8EYR两块、FXON-8EX一块,这三种模块的特性分别如下:FXON-60MR 继电器输出型 36点输入 24点输出FXON-8EX 开关输入型 8点输入FXON-8EYR 继电器专用 8点输出增设存储块这几种模块全部是DC24V供电,其中FXON-60MR除了电源、输入、输出外,内部还装有CPU和存储器,是整个PLC控制器的中心。
压缩机PLC控制器输入接入13个现场开关,13个盘面按钮开关,3个电机故障反馈开关,DCS允许启动和停止操作2个信号,还有MCS的故障信号和运行信号及CCR的紧急停止信号共34个输入点。
输出共接入26个状态和报警指示灯(8个轻报警、9个重报警、8个状态指示、一个备用)、9个继电器、3个电磁开关,共38个输出点。
压缩机由PLC控制器控制。
与传统的继电器控制方式相比具有如下优点。
1.1全机所有元件均为固态化无触点式,免除有触点式之火花干扰及触点本身日久接触不良及继电器机械动作之寿命问题。
1.2微电脑化。
节省了大量附件,全机除外部输入与输出外,均免配线。
这样就缩小了控制盘,大大减轻了配接线工作量。
减小了错误出现的机会。
1.3检修维护方便,且具有运行监视及自诊断功能。
外部输入输出功能(I/O)均有LED指示灯,因此很容易判断出出故障所在。
1.4编程容易,易于输入,易懂易学。
可以用缩程器随时发现错误、修改程序。
避免了重新设计和接线的繁琐工作。
1.5 体积小、重量轻、耗电小、热量小、安全可靠。
就地控制盘的PC外部接线、按钮、指示灯、继电器的全部接线已接好。
现场安装调试工作只需进行外部接线和做PC的联锁试验。
压缩机控制方案1. 引言压缩机是工业生产中常用的设备,用于将气体压缩成高压气体,广泛应用于制冷、空调、气动传输等领域。
压缩机的控制方案是保证其正常运行和效率的关键。
2. 压缩机控制的目标压缩机的控制方案旨在实现以下目标:2.1. 稳定运行:确保压缩机在各种工况下保持稳定的运行状态,避免因过载或过热造成设备损坏。
2.2. 能效优化:通过控制压缩机的运行参数,提高其效率,降低能耗。
2.3. 故障诊断:实时监测压缩机的运行状态,及时检测故障并做出相应处理,避免生产中断。
3. 压缩机控制方案的实现方式压缩机的控制方案可以通过以下几种方式实现:3.1. PID控制PID控制是一种经典的压缩机控制方法,基于比例、积分和微分三个控制元素,实现对压缩机的速度、压力等参数的控制。
PID控制算法的优点在于简单易实现,但对于复杂的工况可能无法达到较好的控制效果。
3.2. 模糊控制模糊控制方法通过模糊化处理输入和输出变量,建立模糊规则和推理机制,实现对压缩机控制参数的模糊控制。
相比PID控制,模糊控制更适用于非线性、多变量的压缩机控制系统,但需要较多的实验和调整。
3.3. 神经网络控制神经网络控制方法通过建立压缩机的数学模型,并通过神经网络进行控制算法的训练和优化,实现对压缩机控制参数的精确控制。
神经网络控制方法的优点在于可以适应不同的工况和变化,但需要较大的计算和数据进行训练。
3.4. 模型预测控制模型预测控制方法通过建立压缩机的动态模型,预测未来一段时间内的状态和输出,从而优化控制参数。
模型预测控制方法可以更精确地控制压缩机的运行状态,但需要准确的模型和运算能力。
4. 压缩机控制方案的应用案例以下是几个常见的压缩机控制方案的应用案例:4.1. 制冷压缩机控制系统在制冷系统中,通过对压缩机的速度和冷却剂的压力进行控制,实现对冷却效果的调节。
可以利用PID控制、模糊控制或神经网络控制方法来实现。
4.2. 空调系统压缩机控制在空调系统中,通过对压缩机的运行参数进行控制,实现室内温度的调节。
综合透平压缩机控制系统ITCC 控制系统方案概念综合透平压缩机控制系统Integrated Turbo & Compressor Control System 英文缩写(ITCC)。
功能提供防喘振、联锁停机、电子调速、超速保护、硬件在线诊断、SOE顺序事件记录、在线换卡、在线下装程序、为压缩机/ 汽轮机附属系统提供监测和保护功能,并且输出报警或停机和关机、对压缩机组实现全部操作和监控及保护,实现节省能源、保护机组的目的。
一. 登录画面登录画面是用来选择操作员是以什么身份登陆系统,点击登录按钮会弹出以下窗口。
写入登录用户名和口令就可以登录了。
登录后在主画面上会显示用户名和用户的级别。
以管理员身份登录后,就可以操作画面下方的注销用户、锁定键盘、解锁键盘操作,还可以点击退出按钮,退出INTOUCH 系统。
操作员可以根据需要点击,选择进入空压机流程画面或氮压机流程画面。
二.空压机流程点击进入空压机流程主画面,会切换到如下主画面。
此画面显示为空压机气路流程。
在画面的左上角为空压机控制主画面选择按钮。
按钮右边是报警栏,在报警栏的右边是操作员级别和身份显示。
在操作员级别和身份显示栏右边有如下图案:。
这是ITCC控制系统上位于下位之间通讯状态显示,通讯正常时会交替闪烁,如果长时间不闪烁,则表示通讯故障,此时此台操作站显示数据为虚假数据,所有操作失效,需要通知仪表车间检查故障。
在通讯状态显示左边有空压机组报警和氮压机组报警文本框,当空压机组报警时,空压机组报警字符会交替闪烁,当氮压机组报警时,氮压机组报警字符会交替闪烁。
在画面内,如果通道有错误,在数据栏内,标签名会变为紫色。
如下所示:。
在画面中有如下图形:,在方框中图形为空压机入口导叶闭锁显示,当为红色时,表示入口导叶闭锁,当变为绿色时表示闭锁解除。
点击该图形,会弹出入口导叶操作画面,如下图所示:OP即为入口导叶的输出值,PV是入口导叶的测量值,点击上下箭头是开关入口导叶,也可以点击OP输出栏数据输入需要开得开度,回车即可(在机组运行期间建议使用按钮点击输入)。