第四章流体输送设备控制 本章讨论流体输送设备的控制 第一节 流体输送设备是一大类常用的设备 第二节 对它们的控制应根据它们的特性来设计 流体输送设备有机泵、风机、压缩机等 不同的场合采用不同的控制方案 本章重点离心压缩机的防喘振控制 前一页 后一页
第四章 流体输送设备控制 本章讨论流体输送设备的控制 流体输送设备是一大类常用的设备 对它们的控制应根据它们的特性来设计 流体输送设备有机泵、风机、压缩机等 不同的场合采用不同的控制方案 本章重点离心压缩机的防喘振控制 后一页 第一节 第二节 前一页
第一节泵和压缩机的基本控制 离心泵的控制 第二节 1.离心泵的工作特性 2,管路特性 3.离心泵的工作 4离心泵的控制 容积式泵的控制 1.容积式泵的工作特性 2.容积式泵的控制 、风机的控制 1风机的工作特性 2.风机的控制 四、压缩机的控制 前一页 1.往复式压缩机的控制 2.离心式压缩机的控制 后一页 五、变频调速器的应用
第一节 泵和压缩机的基本控制 一、离心泵的控制 1.离心泵的工作特性 2.管路特性 3.离心泵的工作 4.离心泵的控制 二、容积式泵的控制 1.容积式泵的工作特性 2.容积式泵的控制 三、风机的控制 1.风机的工作特性 2.风机的控制 四、压缩机的控制 1.往复式压缩机的控制 2.离心式压缩机的控制 五、变频调速器的应用 第二节 前一页 后一页
第一节泵和压缩机的基本控制 1离心泵的控制 离心泵工作特性: 离心泵靠一个或几个叶轮旋转产生的离心力来输送液体 液体在离心力的作用下获得动能,转化为静压能 部分动能则转化为热能而损失 cot 理想离心泵特性: 阝2 (1-F,Q n1>n2>n3 实际离心泵特性:H=k1n-k2Q 管路特性:表示管路中流体流量和阻力间的关系 它由升扬高度、静压差、摩擦损耗Mr和控制阀压降l组成 离心泵的工作点:离心泵特性与管路特性的交点。图中的黑点 与泵转速、管路阻力及分布、控制阀开度等有关 2 H 上一页 h 下一页 hr 关闭
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第一节泵和压缩机的基本控制 离心泵的控制方案 ※改变控制阀开度:直接节流 ★控制原理:改变M,从而改变工作点 关小控制阀,h增加,流量下降,压头上升 工h ★特点: ◇控制阀妄装在泵出口,可防止气缚和气蚀 ◇节流装置安装在阀上游,有利于提高测量精度 ◇实施简单,但控制阀两端压降变化 H ※调节泵的转速:采用变频调速,从而改变工作点 ◇无节流控制阀,因此节能,但费用较大 ※旁路控制: 工作点未变,改变旁路流量来控制实际排出流量 ◇控制阀口径小,但机械总效率低流量测量困难时,可改用压力控制 但应保证泵出口阻力基本不变 FC (PC 上一页 」也用于分支路P 的流量控制 下一页 关闭
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容积式泵的控制 2容积式泵的工作特性: 容积泵分类: n1>n2>n3 ★往复泵:活塞式往复泵,柱塞式往复泵等 ★直接位移旋转式容积泵:齿轮泵,螺杆泵,转子泵等 ●特性:泵的排出量是脉冲式的,与管路系统无关 往复泵特性:与转速、冲程大小及活塞截面积等有关 旋转泵特性:与转速及空腔大小等有关 2容积式泵的控制:不能单独用泵出口的节流控制 FC 调节原动机转速或往复泵冲程 旁路控制:与离心泵旁路控制相同 旁路控制压力:出口节流控制流量,系统有关联○阝口动 采用双阀(一气开一气关)或三通控制阀,既旁路又节流 FC FC (FC PCVI 下一页 关闭
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附:真空泵的控制 1真空泵的类型 PC 啐力 分类: 往复式真空泵,液环真空泵和喷射真空泵 2真空泵的控制: 真空容器 ●吸入支路控制: 要求真空泵有较大的真空度裕度,能量消耗大 调节速度快,所用控制阀口径小 ●吸入管阻力控制: 控制阀口径大,灵敏度低,不常用 真空容器 调节喷射真空泵的蒸汽量 喷射蒸汽压力与真空度有 对应关系,但不成线性关系 PC ●双重控制: PC(真空容器 真 上一页 关闭
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风机的控制 1风机的工作特性: ●风机的分类: ★技出口压力分类:送风机(<10MPa),鼓风机(1030MPa) ★技结构分类:离心式、旋转式、轴流式 ●特性:类似于离心泵的特性 管路特性类似抛物线 2风机的控制: 调节转速:节能,但费用大,较复杂 H ●直接节流:分进口和出口节流两类 ★进口节流:工作点从M1移到N2,压损小 MI ★出口节流:工作点从M1移到M3,不常用 ★因出口节流时,风机特性曲线发生变化 旁路控制:与离心泵的旁路控制相似 ●直接放空:类似旁路控制,用于对空气加压时的控制 进口节流 (FC (FC FC 关闭 出口节流
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五、压缩机的控制 压缩机的控制 压缩机的分类: ★往复式压缩机:流量小,压缩比高场合 ★离心式压缩机:流量大,体积小,效率高,维护方便 离心式压缩机的防喘振控制:见第二节 1往复式压缩机的常用控制 ★汽缸余隙控制详见教材 ★顶开阀控制(吸入管阻力控制) ★旁路回流量控制 ★转速控制 2离心式压缩机的其他控制系统和联锁系统: 气量控制系统:即负荷控制系统 关闭 ★出口节流:比进口节流法节能,但结构较复杂 ★改变转速:最节能,价贵,常用于大型压缩机(蒸汽透平带动) 入口压力控制系统:例如,吸入管压力控制转速来稳定入口压力, 入口压力与出口流量的选择控制,旁路控制调节缓冲罐压力等 油系统:密封油、润滑油、调速油等的压力、温度、油箱液位等的控制 联锁系统:轴位移和振动,轴向力等检测、报警和其他联锁系统 ●压缩机各段吸入温度、分离器液位控制系统
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六、变频调速器的应用 1变频调速器: 采用变频调速器的原因: ★控制阀的压损占能耗的大部分,S值越大,压损越大 ★电机功率与转速的立方成正比,变频调速具有最大节能效果 ●变频调速器原理:釆用正弦波PWM脉宽调制电路进行无级调速 2变频调速器的应用: ★直接采用变频调速控制系统进行转速的调节 PD变频调速器卜(M ★釆用变颏调速和控制阀并存,正常时用变频调速 关闭
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第二节离心压缩机的防喘振控制 离心压缩机的喘振 第一节 1.离心压缩机的喘振 2.喘振线方程 3振动、喘振和阻塞 离心压缩机防喘振控制系统的设计 1.固定极限流量防喘振控制 2,可变极限流量防喘振控制 3.测量岀口流量的可变极限流量防喘振控制 4.离心压缩机串并联时的防喘振控制 ☆离心压缩机串联运行时的防喘振控制 × ☆离心压缩机并联运行时的防喘振控制 实例分析 前一页 1,二氧化碳压缩机的防喘振控制 后一页 2.催化气压缩机的防喘振控制 T 3.空气压缩机的防喘振控制 SP P
第二节 离心压缩机的防喘振控制 一、离心压缩机的喘振 1.离心压缩机的喘振 2.喘振线方程 3.振动、喘振和阻塞 二、离心压缩机防喘振控制系统的设计 1.固定极限流量防喘振控制 2.可变极限流量防喘振控制 3.测量出口流量的可变极限流量防喘振控制 4.离心压缩机串并联时的防喘振控制 ☆ 离心压缩机串联运行时的防喘振控制 ☆ 离心压缩机并联运行时的防喘振控制 三、实例分析 1.二氧化碳压缩机的防喘振控制 2.催化气压缩机的防喘振控制 3.空气压缩机的防喘振控制 第一节 前一页 后一页