国产DCS中富气压缩机防喘振控制方案的实施
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ｈ ＭＰ ； ）， ａ
Ｐ — — 出 口压 力 ， ａ ＭＰ ； Ｐ — — 人 口压 力 ， ａ ＭＰ 。
出 口压力 ， 使之在正 常的工作 区内运行 。 。
基 于此 原 理 ， 缩机 喘振线 计 算方 法通 常 有 压
两 种 ： 种 是 以 压 缩 机 出 口 与 人 口压 力 之 比 ， 一 即
中 图 分 类号
Ｔ２７ Ｐ７
文献 标 识 码 Ｂ
文 章 编 号 １０ — ３ （ ０ １ ０ — ２ －３ ０ ０３ ２ ２ １ ） ５０ ４０ ９ ６
压 缩 机大 多应 用 于石 化 、 冶金 以及 煤化 工 等 工业 领域 中 ， 控 制 器 要 求 安 全 性 高 、 应 速 度 其 反 快， 目前大 型化 工行 业项 目所 涉及 的压缩 机 防 喘 振控 制 ， 大都是 由厂 家 配套 的 防喘振 控 制器来 实
根 据 压 缩机 的运行 特 点 ， 设计 了 防喘振 控 制 专用 界面 （ ４ ， 该 界 而 上 可 以体 现 所 有 与 防 图 ）在
喘 振 控 制 相 关 的 参 数 ， 可 以 在 该 界 面 上 完 成 各 也
若采用压 比Ｐ／ Ｃ×￣ ／ ｄ 和 ｐ ／ ｐ作喘振曲线 ，
其 基 本 形 状 为 抛 物 线 ； 采 用 ｐ／ 。和 （ 若 ｐ Ｃｘ
／ 作 图 时 得 到 的 喘振 线 则 基 本 呈 直 线 形 ｐ）
状 。
其中
Ｃ—— 常数 （ 由孔板 尺寸决定 ） ｍ ； ， ｈ—— 孔板 差压 （ 流量 的关 系 式 为 Ｑ ＝ 与
甲醇 项 目 中所 使 用 的 极 具 代 表 性 的 富 气 压 缩 机 为
气压缩 机 防喘振 的 控制 要求 和 技 术特 点 ， 浙江 中 控集 团专 门研 究 了压 缩 机 防 喘 振 控制 在 Ｄ Ｓ上 Ｃ 实现 的可行性 方 案 ， 开发 了相 应 的防 喘振 控制 模 块， 该控 制方案 可 以实 现对压缩 机 的防喘振控 制 ， 首次在某 化工 厂 ２ ０ ｔ ０ ｋ 甲醇项 目中成 功运 用并 达 到 了 良好 的控制 效果 。
现 ， 少 在 ＤＣ 很 Ｓ系 统 上 采 用 防 喘 振 控 制 。 针 对 富
不 同类 型 的压 缩机 ， 振线 的计 算 及 防喘振 喘 的控 制方法 略有差异 ， 但原 理基本相 同 ， 关键 在 于
如何 通过压缩 机 的性 能 曲线来 计算其 相应 的喘 振
线和 防喘振控 制线 。 以呼伦 贝尔 东 能化 工 ２ ０ ｔ ０ ｋ
１ 压 缩 机 喘振 原 理 压 缩 机 产 生 喘 振 的直 接 原 因 是 其 进 口流 量 与 出 口压 力 的 不 匹 配 造 成 压 缩 机 轴 向 低 频 大 振 幅 周 期 性 气 流 震 荡 。 喘 振 使 压 缩 机 的 性 能 恶 化 ， 流 气 参 数 （ 力 、 量 ） 生 大 幅 波 动 ， 声 和 振 动 加 压 流 产 噪 剧 ， 重 时 足 以 损 坏 压 缩 机 。 防 喘 振 系 统 就 是 通 严 过 调 节 旁 通 阀 开 度 来 控 制 压 缩 机 的 流 量 （ １ 和 图 ）
６５ ２
便采 用该 计算 方法 。
和 Ｙ轴 坐 标 ， ４点 连 接 成 一 条 折 线 ， 是 该 压 缩 将 便 机 的 喘 振 线 。 具 体 计 算 结 果 见 表 １ 。
０
一雠 线
＾ 一
袁 １ 喘 振 线 坐标 点 的 计 算 结 果
图 ２ 离心 式 气体 压 缩机 喘振 线及 防喘 振 线 示 意 图 ２ 防 喘 振 控 制 方 案 应 用
为一 条折线 。
实 际应用 中 ， ２所 示 的喘振 线计 算 方 法使 图 用较多 ， 在呼伦 贝尔 东能 化工 ２ ０ ｔ ０ ｋ 甲醇项 目中 ，
图 １ 离心 式富 气压缩机 防喘振 流量控 制 系统示 意 图 收稿日期： １． － ２ ０１ ２ ０ ２９
第 ５期
伍 凌 等 ． 产 Ｄ Ｓ中 富 气 压 缩 机 防 喘 振 控 制 方 案 的实 施 国 Ｃ
化
工
自 动
化
及
仪
表 中 富气 压 缩 机 防 喘 振 控 制 方 案 的 实 施 Ｃ
伍 凌 易 莹 杰 徐 杰
（ ．浙 江 水利 水 电专科 学 校 ， 卅 ｌ Ｏ ８ ２ 浙江 中控 集 团有 限公 司 ， 州 ３ ０ ５ ） １ 杭 Ｉ Ｏ ｌ ；． ３ 杭 １０ ３
摘 要 结合 某化 工 厂 ２ ０ ｔ ０ ｋ 甲醇 工 程 Ｄ Ｓ监 控 系统 的 应 用 ， 富 气压 缩 机 性 能 曲 线 为 基 础 ， 绍 其 相 Ｃ 以 介
应 喘振 线和 防喘 振 控 制 线 的计 算 ， 阐述 了基 于 国产 Ｗｅ Ｆｅｄ Ｅ Ｓ １ ０ ＤＣ 并 ｂ ｉｌ Ｃ 一０ Ｓ系统 开发 的 防 喘 振 控 制 方 案、 防喘 振 控 制 专 用界 面设 计 及 ３ 程 实施 情 况 。 ２ ． 关 键 词 富 气压 缩 机 防 喘振 控 制 ＤＣ 喘 振 线 防喘 振 线 Ｓ
例 ， 讨喘振 控制方法 。在某 一转速下 ， 探 当压 比一 定时 ， 保证压 缩 机人 口流 量 不低 于 最 小流 量控 制 点的工 作点为 喘振点 ， 将喘振 点连接成 线 ， 即喘振 线 。为了安全 起见 ， 般 喘振 线 都设 有 一定 的安 一 全裕度 （ ％ ～１ ％ ） 称 为防喘振 线 。 ７ ０ ，
ｐ ／ 为 ）轴 ， Ｌ Ｐ ， 以孑 板差压 与人 口压力 （ 设计 压力 ）
冷
的 比 为 轴 （ ２ ； 一 种 是 由 Ｔ ＩＯ Ｅ 提 出 图 ）另 ＲＣ Ｎ Ｘ
的喘振 线计算 方法 ， 两种方法 基本思 想相 同 ， 区别
在 于当气体 分 子量 发生 变 化 时 ， 振线 由直 线变 喘
Ｐ — — 出 口压 力 ， ａ ＭＰ ； Ｐ — — 人 口压 力 ， ａ ＭＰ 。
出 口压力 ， 使之在正 常的工作 区内运行 。 。
基 于此 原 理 ， 缩机 喘振线 计 算方 法通 常 有 压
两 种 ： 种 是 以 压 缩 机 出 口 与 人 口压 力 之 比 ， 一 即
中 图 分 类号
Ｔ２７ Ｐ７
文献 标 识 码 Ｂ
文 章 编 号 １０ — ３ （ ０ １ ０ — ２ －３ ０ ０３ ２ ２ １ ） ５０ ４０ ９ ６
压 缩 机大 多应 用 于石 化 、 冶金 以及 煤化 工 等 工业 领域 中 ， 控 制 器 要 求 安 全 性 高 、 应 速 度 其 反 快， 目前大 型化 工行 业项 目所 涉及 的压缩 机 防 喘 振控 制 ， 大都是 由厂 家 配套 的 防喘振 控 制器来 实
根 据 压 缩机 的运行 特 点 ， 设计 了 防喘振 控 制 专用 界面 （ ４ ， 该 界 而 上 可 以体 现 所 有 与 防 图 ）在
喘 振 控 制 相 关 的 参 数 ， 可 以 在 该 界 面 上 完 成 各 也
若采用压 比Ｐ／ Ｃ×￣ ／ ｄ 和 ｐ ／ ｐ作喘振曲线 ，
其 基 本 形 状 为 抛 物 线 ； 采 用 ｐ／ 。和 （ 若 ｐ Ｃｘ
／ 作 图 时 得 到 的 喘振 线 则 基 本 呈 直 线 形 ｐ）
状 。
其中
Ｃ—— 常数 （ 由孔板 尺寸决定 ） ｍ ； ， ｈ—— 孔板 差压 （ 流量 的关 系 式 为 Ｑ ＝ 与
甲醇 项 目 中所 使 用 的 极 具 代 表 性 的 富 气 压 缩 机 为
气压缩 机 防喘振 的 控制 要求 和 技 术特 点 ， 浙江 中 控集 团专 门研 究 了压 缩 机 防 喘 振 控制 在 Ｄ Ｓ上 Ｃ 实现 的可行性 方 案 ， 开发 了相 应 的防 喘振 控制 模 块， 该控 制方案 可 以实 现对压缩 机 的防喘振控 制 ， 首次在某 化工 厂 ２ ０ ｔ ０ ｋ 甲醇项 目中成 功运 用并 达 到 了 良好 的控制 效果 。
现 ， 少 在 ＤＣ 很 Ｓ系 统 上 采 用 防 喘 振 控 制 。 针 对 富
不 同类 型 的压 缩机 ， 振线 的计 算 及 防喘振 喘 的控 制方法 略有差异 ， 但原 理基本相 同 ， 关键 在 于
如何 通过压缩 机 的性 能 曲线来 计算其 相应 的喘 振
线和 防喘振控 制线 。 以呼伦 贝尔 东 能化 工 ２ ０ ｔ ０ ｋ
１ 压 缩 机 喘振 原 理 压 缩 机 产 生 喘 振 的直 接 原 因 是 其 进 口流 量 与 出 口压 力 的 不 匹 配 造 成 压 缩 机 轴 向 低 频 大 振 幅 周 期 性 气 流 震 荡 。 喘 振 使 压 缩 机 的 性 能 恶 化 ， 流 气 参 数 （ 力 、 量 ） 生 大 幅 波 动 ， 声 和 振 动 加 压 流 产 噪 剧 ， 重 时 足 以 损 坏 压 缩 机 。 防 喘 振 系 统 就 是 通 严 过 调 节 旁 通 阀 开 度 来 控 制 压 缩 机 的 流 量 （ １ 和 图 ）
６５ ２
便采 用该 计算 方法 。
和 Ｙ轴 坐 标 ， ４点 连 接 成 一 条 折 线 ， 是 该 压 缩 将 便 机 的 喘 振 线 。 具 体 计 算 结 果 见 表 １ 。
０
一雠 线
＾ 一
袁 １ 喘 振 线 坐标 点 的 计 算 结 果
图 ２ 离心 式 气体 压 缩机 喘振 线及 防喘 振 线 示 意 图 ２ 防 喘 振 控 制 方 案 应 用
为一 条折线 。
实 际应用 中 ， ２所 示 的喘振 线计 算 方 法使 图 用较多 ， 在呼伦 贝尔 东能 化工 ２ ０ ｔ ０ ｋ 甲醇项 目中 ，
图 １ 离心 式富 气压缩机 防喘振 流量控 制 系统示 意 图 收稿日期： １． － ２ ０１ ２ ０ ２９
第 ５期
伍 凌 等 ． 产 Ｄ Ｓ中 富 气 压 缩 机 防 喘 振 控 制 方 案 的实 施 国 Ｃ
化
工
自 动
化
及
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表 中 富气 压 缩 机 防 喘 振 控 制 方 案 的 实 施 Ｃ
伍 凌 易 莹 杰 徐 杰
（ ．浙 江 水利 水 电专科 学 校 ， 卅 ｌ Ｏ ８ ２ 浙江 中控 集 团有 限公 司 ， 州 ３ ０ ５ ） １ 杭 Ｉ Ｏ ｌ ；． ３ 杭 １０ ３
摘 要 结合 某化 工 厂 ２ ０ ｔ ０ ｋ 甲醇 工 程 Ｄ Ｓ监 控 系统 的 应 用 ， 富 气压 缩 机 性 能 曲 线 为 基 础 ， 绍 其 相 Ｃ 以 介
应 喘振 线和 防喘 振 控 制 线 的计 算 ， 阐述 了基 于 国产 Ｗｅ Ｆｅｄ Ｅ Ｓ １ ０ ＤＣ 并 ｂ ｉｌ Ｃ 一０ Ｓ系统 开发 的 防 喘 振 控 制 方 案、 防喘 振 控 制 专 用界 面设 计 及 ３ 程 实施 情 况 。 ２ ． 关 键 词 富 气压 缩 机 防 喘振 控 制 ＤＣ 喘 振 线 防喘 振 线 Ｓ
例 ， 讨喘振 控制方法 。在某 一转速下 ， 探 当压 比一 定时 ， 保证压 缩 机人 口流 量 不低 于 最 小流 量控 制 点的工 作点为 喘振点 ， 将喘振 点连接成 线 ， 即喘振 线 。为了安全 起见 ， 般 喘振 线 都设 有 一定 的安 一 全裕度 （ ％ ～１ ％ ） 称 为防喘振 线 。 ７ ０ ，
ｐ ／ 为 ）轴 ， Ｌ Ｐ ， 以孑 板差压 与人 口压力 （ 设计 压力 ）
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的 比 为 轴 （ ２ ； 一 种 是 由 Ｔ ＩＯ Ｅ 提 出 图 ）另 ＲＣ Ｎ Ｘ
的喘振 线计算 方法 ， 两种方法 基本思 想相 同 ， 区别
在 于当气体 分 子量 发生 变 化 时 ， 振线 由直 线变 喘
