压缩机控制.doc

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授课日期:化机0531班2007年5月
授课班级:化机0531
课题:
第十六章压缩机组控制
教学目的:
掌握目前工业上使用的各种机组控制方案及适用场合, 理解不同的适用场合就会有不同的操作条件。
教具及参考书:《机组控制技术》教材、多媒体课件。
讲授过程:(课程内容、教学环节)
教学环节设计:
(1)复****提问
(2)导入新课
(3)讲新课, 在互动中结合《化工机器》、《制冷设备》专业课内容,讲出与本课程内容交差的控制方案。
(4)小结、作业
教学内容:
16 压缩机组控制
往复式压缩机的控制
离心式压缩机控制
变频调速器的应用
课程类型:
理论课
重点、难点、技能培养:
重点: 离心式压缩机控制
难点:结合《化工机器》、《制冷设备》专业课内容,讲出与本课程内容交差的控制方案。
技能培养:
掌握目前工业上使用的各种机组控制方案及适用场合, 理解不同的适用场合就会有不同的操作条件。
作业:
为保持流体输送机械的输出流量恒定,采用了图16-17的控制方案,试问存在什么问题?如何改进?
(1)齿轮泵的出口流量控制,图16-17 (a);
(2)离心泵的出口流量控制,图16-17 (b);
(3)离心式压缩机的出口流量控制,图16-17 (c)。
图16-17
课后记:
结合《化工机器》、《制冷设备》专业课内容,讲出与本课程内容交差的控制方案。
学生易接授,难点是教师要将机器内部结构与控制结合起来,讲清楚。所以,第一次备课要下功夫。
16 压缩机组控制方案
压缩机是指输送较高压力的气体机械,一般产生高于300kPa的压力。压缩机分为往复式压缩机和离心式二大类。
往复式压缩机控制方案
往复式压缩机适用于流量小,压缩比高的场合。往复式压缩机的控制方法类似于往复泵,常用控制系统有:
转速控制
变转速控制
当压缩机由内燃机、燃气轮机或调速电动机驱动时,可以通过原动机转速变化来实现排气量控制。
(1)变转速控制的优点
(2)变转速控制受到的限制
停转速控制
这是一种间断控制方式,它的要点是,当排气压力将要超过许可值时,通过继电器使电动机断电停转,排气量为零;这时只靠储气罐供气,压力逐渐下降,当压力降到规定值时,电动机又自动启动,开始排气。
该方法的优点是:
它的缺点是:
旁路回流量控制
在压缩排气系统的逆止阀前,用旁通阀将压缩机排出的气体又自由导入进气管,使排气量为零,压缩机进入空运转状态。
适用场合:该方法属于间歇控制,机构简单,在进气管连通后,功耗主要是克服旁通管路及旁通阀的流动阻力,故该调节方法的经济性也较好。该方法常用于大型高压压缩机的启动卸荷,以及中、小型压缩机的排气量的间断控制。
汽缸余隙控制
该方法的原理是,在压缩机的气缸上,除原有的余隙容积之外,另设补充余隙容积,在排气量需要调小时,将其接入气缸增加总余隙容积,使容积系数下降,以达到减少排气量的方法。
这些控制方案有时是同时使用的。例如图16-1所示是氮压缩机汽缸余隙及旁路控制的流程图,这套控制系统允许负荷波动范围60%~100%,是个分程控制系统,即当控制器输出信号在20-60kPa时,余隙阀动作。当余隙阀全部打开,压力还下不来时,旁路阀动作,即控制器输出信号在60% ~100%时,旁路阀动作,以保持压力恒定。
图16-1 氮压缩机汽缸余隙及旁路阀控制流程图
压开进气阀控制
压开进气阀控制的原理是:用一装置强行压开进气阀,使吸气过程中吸入的气体,在活塞返程时又全部或部分从进气阀流回,也即是用使压缩机的泄漏量增加、泄漏系数减少的方法来减少排气量。
这种控制方法的经济性好,但因阀片受额外载荷,故寿命较短,密封性变差,大中型压缩机作卸荷或空载启动时,常用该方法。
压开进气阀控制主要有全行程完全顶开进气阀的控制和部分行程顶开进气阀控制。
管路控制
进气节流控制
进气节流控制是利用装在进气管路上的节流阀,减少压缩机的吸气量来减少排气量的,它减少吸气量的主要原理是;节流使进入气缸的气体的压力降低;另外,节流使气缸温度升高(实际压力比升高),节流阀的摩擦会使进气温度升高,使温度系数下降。
用该方法调节排气量时,指示功耗增减与原来的压力比有关。该方法的缺点是:
(1)节流会引起排气温度升高。
(2)节流可能在吸气管内产生负压,而负压又可能使外界空气吸入,这对被压缩工质不允许有空气混入的情况是必须注意的。
进气节流调节适合于调节幅度较小的情况。
切断进气控制