1空壓機(jī)控制系統(tǒng)
??? 通常情況空壓機(jī)在定壓和定流量下運(yùn)行,當(dāng)壓力或流量過高時(shí),通過調(diào)節(jié)PV閥和調(diào)節(jié)放散管FV閥放空流量,以保持一定的壓力和流量并避免喘振發(fā)生。當(dāng)產(chǎn)品需要量變化時(shí),需要對(duì)空壓機(jī)的流量、壓力、溫度等進(jìn)行控制,一般空壓機(jī)在保證液體產(chǎn)量不變的情況下,變工況流量調(diào)節(jié)范圍在75%~108%之間。當(dāng)前比較實(shí)用的自動(dòng)防喘振控制是當(dāng)離心式壓縮機(jī)流量過小,壓力過高時(shí),自動(dòng)打開放空閥為出發(fā)點(diǎn)設(shè)計(jì)的。UY引入空壓機(jī)出口壓力,空壓機(jī)出口流量,結(jié)合空壓機(jī)廠家提供的喘振曲線去控制放空調(diào)節(jié)閥,以避免喘振發(fā)生。為安全考慮,放散閥FV應(yīng)選FO閥。當(dāng)喘振發(fā)生時(shí),確保快速疏散,在考慮現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)方便的情況下,放散閥FV應(yīng)盡量靠近主管,放散管至消音器的距離也較好短一些。同時(shí)放散管也考慮加粗些,以使道路便利。
2 增壓機(jī)防喘振控制
喘振現(xiàn)象是離心式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)特性引起的。當(dāng)流過增壓機(jī)的空氣流量減少到一個(gè)較小流量值時(shí),壓縮機(jī)性能就變得不穩(wěn)定了。喘振時(shí),壓力和流量大幅度波動(dòng)將使整個(gè)增壓機(jī)的振動(dòng)加大,應(yīng)盡量避免。負(fù)荷減少是壓縮機(jī)喘振的主要原因,因此需要一個(gè)防喘振控制系統(tǒng),確保在任何轉(zhuǎn)速下,限制壓縮機(jī)流量Ql不會(huì)小于喘振極限線所對(duì)應(yīng)的極限流量Qp,并且希望增壓機(jī)的正常操作點(diǎn)盡量遠(yuǎn)離喘振時(shí)的操作點(diǎn),這樣可以保證有較大的壓縮機(jī)流量調(diào)節(jié)范圍。因此采取循環(huán)流量法,可以防止進(jìn)入喘振區(qū)。讓壓縮機(jī)通過的流量總是大于某一定值流量,當(dāng)增壓機(jī)吸入量Q1大于Qp時(shí),旁路閥關(guān)死;當(dāng)Q1小于Qp時(shí),旁路閥打開,使通過增壓機(jī)氣流量增大到大于Qp,結(jié)果向管網(wǎng)系統(tǒng)供氣量將會(huì)減少,以適應(yīng)負(fù)載減小的需要。
Qp是一定值,正確選定Qp是關(guān)鍵,Qp通常選較大轉(zhuǎn)速時(shí)的喘振極限流量作為Fc的給定值。但有一個(gè)問題是,當(dāng)增壓機(jī)低速運(yùn)行時(shí),雖然增壓機(jī)未進(jìn)入喘振區(qū),但入口氣量也有可能小于設(shè)定值(設(shè)定值是按較大轉(zhuǎn)速流量設(shè)定的),結(jié)果是旁路閥打開,部分氣體回流,造成能量的浪費(fèi)。因此負(fù)荷經(jīng)常變化時(shí),這種方法就不太適合了。另外有時(shí)往往不能在增壓機(jī)入口管線上安裝節(jié)流裝置,因?yàn)樵谌肟诠苌蠝y(cè)流量會(huì)造成壓力降,所以,要在增壓機(jī)出口管線上安裝節(jié)流裝置,本工程中對(duì)應(yīng)的流量Ql比喘振極限流量Qp略大5%~10%。加氫比值調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)在氧化爐內(nèi)從粗氬塔而來的粗氬與氫氣反應(yīng)以除去粗氬中氧。氧化爐入口粗氬流量與其檢測(cè)出的含氧量相乘,從而計(jì)算出粗氬中實(shí)際的氧氣體積流量,同時(shí)考慮到在氧化爐內(nèi)反應(yīng)之后的過量氫氣(約1%),可以計(jì)算出需加入氫氣的實(shí)際體積流量。
反應(yīng)后,使工藝氬中含氧量小于3ppm,過量氫含量小于l%。如果粗氬塔中粗氬含氧量大于4.5 %,或進(jìn)口溫度較低,則停止粗氬壓縮機(jī)。因?yàn)榇謿搴趿窟^高,說明分餾過程有問題,會(huì)使氧的產(chǎn)量受影響 ,同時(shí)通過氧化爐降低氧含量也會(huì)較困難。
此控制系統(tǒng)中,送入氧化爐內(nèi)氫氣和粗氬分別有各自的流量調(diào)節(jié)回路。氫氣流量回路的設(shè)定來自氫氧比值計(jì)算器。同時(shí)當(dāng)主負(fù)荷粗氬提降時(shí),投入的氫量也跟蹤提降,并使兩者比值不變。氫氣的流量測(cè)量精度在這里是比較重要的,本項(xiàng)目采用小孔板測(cè)量。
3. 再生污氮溫度控制系統(tǒng)
該系統(tǒng)中污氮和蒸氣送入蒸汽加熱器。污氮加熱后送入分子篩純化系統(tǒng),用來再生分子篩吸附劑,在粵港氣體工程中,通過調(diào)節(jié)蒸氣流量來穩(wěn)定送出的再生污氮溫度。但可以看出這個(gè)控制系統(tǒng)有缺陷,如果進(jìn)入加熱器的污氮流量發(fā)生變化時(shí),會(huì)影響加熱器出口污氮的溫度;同時(shí)因?yàn)闇囟葯z測(cè)量變化較慢,用它來控制蒸汽進(jìn)量有滯后的問題。所以如果采用前饋控制,將污氮流量變化這一先導(dǎo)干擾引入控制回路中,就可提高響應(yīng)速度,穩(wěn)定溫度。但為了保證前饋補(bǔ)償?shù)木?,?duì)控制閥的要求較嚴(yán)格,通過把前饋控制器的輸出與溫度控制器的輸出疊加后作為蒸汽流量控制器的給定值,從而構(gòu)成前饋.串級(jí)控制,效果會(huì)更好些。
4 結(jié)束語
當(dāng)今,空氣分離技術(shù)越來越朝專業(yè)化、規(guī)?;?、標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展 ,在保證較大收益的前提下,努力降低能耗是這項(xiàng)技術(shù)面臨的主要工作。在實(shí)際工作中善于發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的問題,改善流程控制方案,必將進(jìn)一步提高空氣分離的自動(dòng)化控制技術(shù)水平。
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