皖西学院：《化工原理》课程教学资源（仿真操作手册）压缩机单元操作手册.doc_大学文库

压缩机单元仿真培训系统操作说明书一、工艺流程说明1、工艺说明透平压缩机是进行气体压缩的常用设备。它以汽轮机（蒸汽透平）为动力，蒸汽在汽轮机内膨胀做功驱动压缩机主轴，主轴带动叶轮高速旋转。被压缩气体从轴向进入压缩机叶轮在高速转动的叶轮作用下随叶轮高速旋转并沿半径方向甩出叶轮，叶轮在汽轮机的带动下高速旋转把所得到的机械能传递给被压缩气体。因此，气体在叶轮内的流动过程中一方面受离心力作用增加了气体本身的压力，另一方面得到了委很大的动能。气体离开叶轮进入流通面积逐渐扩大的扩压器，气体流速急剧下降，动能转化为压力能（势能），使气体的压力进一步提高，使气体气体压缩。本仿真培训系统选用甲烷单级透平压缩的典型流程作为仿真对象。在生产过程中产生的压力为1.2～1.6kg/cm2（绝），温度为30℃左右的低压甲烷经VD01阀进入甲烷贮罐FA311，罐内压力控制在300mmH20。甲烷从贮罐FA311出来，进入压缩机GB301，经过压缩机压缩，出口排出压力为4.03kg/cm2（绝），温度为160℃的中压甲烷，然后经过手动控制阀VD06进入燃料系统。该流程为了防止压缩机发生喘振，设计了由压缩机出口至贮罐FA311的返回管路，即由压缩机出口经过换热器EA305和PV304B阀到贮罐的管线。返回的甲烷经冷却器EA305冷却。另外贮罐FA311有一超压保护控制器PIC303，当FA311中压力超高时，低压甲烧可以经PIC303控制放火炬，使罐中压力降低。压缩机GB301由蒸汽透平GT301同轴驱动，蒸汽透平的供汽为压力15kg/cm2（绝）的来自管网的中压蒸汽，排汽为压力3kg/cm2（绝的降压蒸汽，进入低压蒸汽管网。流程中共有两套自动控制系统：PIC303为FA311超压保护控制器，当贮罐FA311中压力过高时，自动打开放火炬阀。PRC304为压力分程控制系统，当此调节器输出在50%～100%范围内时，输出信号送给蒸汽透平GT301的调速系统，即PV304A，用来控制中压蒸汽的进汽量，使压缩机的转速在3350转/分至4704转/分之间变化，此时PV304B阀全关。地址：北京市朝阳区安外小关东里10号院，润字大厦610室邮编：100029E-mail:support@besct.com电话：010-64951832网址：www.besct.com

压缩机单元仿真培训系统操作说明书地址：北京市朝阳区安外小关东里 10 号院，润宇大厦 610 室邮编：100029 2 E-mail:support@besct.com 电话：010－64951832 网址：www.besct.com 一、工艺流程说明 1、工艺说明透平压缩机是进行气体压缩的常用设备。它以汽轮机(蒸汽透平)为动力,蒸汽在汽轮机内膨胀做功驱动压缩机主轴，主轴带动叶轮高速旋转。被压缩气体从轴向进入压缩机叶轮在高速转动的叶轮作用下随叶轮高速旋转并沿半径方向甩出叶轮,叶轮在汽轮机的带动下高速旋转把所得到的机械能传递给被压缩气体。因此,气体在叶轮内的流动过程中, 一方面受离心力作用增加了气体本身的压力,另一方面得到了委很大的动能。气体离开叶轮进入流通面积逐渐扩大的扩压器，气体流速急剧下降，动能转化为压力能(势能),使气体的压力进一步提高，使气体气体压缩。本仿真培训系统选用甲烷单级透平压缩的典型流程作为仿真对象。在生产过程中产生的压力为 1.2～1.6kg/cm2(绝)，温度为 30℃左右的低压甲烷经 VD01 阀进入甲烷贮罐 FA311，罐内压力控制在 300mmH2O。甲烷从贮罐 FA311 出来，进入压缩机 GB301，经过压缩机压缩，出口排出压力为 4.03kg/cm2(绝)，温度为 160℃的中压甲烷，然后经过手动控制阀 VD06 进入燃料系统。该流程为了防止压缩机发生喘振，设计了由压缩机出口至贮罐 FA311 的返回管路，即由压缩机出口经过换热器 EA305 和 PV304B 阀到贮罐的管线。返回的甲烷经冷却器 EA305 冷却。另外贮罐 FA311 有一超压保护控制器 PIC303,当 FA311 中压力超高时，低压甲烷可以经 PIC303 控制放火炬，使罐中压力降低。压缩机 GB301 由蒸汽透平 GT301 同轴驱动，蒸汽透平的供汽为压力 15kg/cm2(绝)的来自管网的中压蒸汽，排汽为压力 3kg/cm2(绝) 的降压蒸汽，进入低压蒸汽管网。流程中共有两套自动控制系统：PIC303 为 FA311 超压保护控制器，当贮罐 FA311 中压力过高时，自动打开放火炬阀。PRC304 为压力分程控制系统，当此调节器输出在 50％～ 100％范围内时，输出信号送给蒸汽透平 GT301 的调速系统，即 PV304A，用来控制中压蒸汽的进汽量，使压缩机的转速在 3350 转/分至 4704 转/分之间变化，此时 PV304B 阀全关

压缩机单元仿真培训系统操作说明书当此调节器输出在0%到50%范围内时，PV304B阀的开度对应在100%至0%范围内变化。透平在起始升速阶段由手动控制器HC311手动控制升速，当轩速大于3450转/分时可由切换开关切换到PIC304控制。名词解释：（1）压缩比压缩机各段出口压力和进口压力的比值。正常压缩比越大，代表着本级压缩机的额定功率越大。(2)喘振当转速一定，压缩机的进料减少到一定的值，造成叶道中气体的速度不均匀和出现倒流，当这种现象扩展到整个叶道，叶道中的气流通不出去，造成压缩机级中压力突然下降，而级后相对较高的压力将气流倒压回级里，级里的压力又恢复正常，叶轮工作也恢复正常，重新将倒流回的气流压出去。此后，级里压力又突然下降，气流又倒回，这种现象重复出现，压缩机工作不稳定，这种现象成为喘振现象。2、本单元复杂控制回路说明分程控制：就是由一只调节器的输出信号控制两只或更多的调节阅，每只调节阀在调节器的输出信号的某段范围中工作。应用实例：关于压缩机手动自动切换的说明：压缩机切换开关的作用：当压缩机切换开关指向HC3011时，压缩机转速由HC3011控制：当压缩机切换开关指向PRC304时，压缩机转速由PRC304控制。PRC304为一分程控制阀，分别控制压缩机转速（主气门开度）和压缩机反喘振线上的流量控制阀。当PRC304逐渐开大时，压缩机转速逐渐上升（主气门开度逐渐加大），压缩机反喘振线上的流量控制阀逐渐关小，最终关成0。（本控制方案属较老的控制方案）。3、该单元包括以下设备FA311：低压甲烷储罐GT301：蒸汽透平GB301：单级压缩机地址：北京市朝阳区安外小关东里10号院，润字大厦610室邮编：1000293E-mail:support@besct.com电话：010-64951832网址：www.besct.com

压缩机单元仿真培训系统操作说明书地址：北京市朝阳区安外小关东里 10 号院，润宇大厦 610 室邮编：100029 3 E-mail:support@besct.com 电话：010－64951832 网址：www.besct.com 当此调节器输出在 0％到 50％范围内时，PV304B 阀的开度对应在 100％至 0％范围内变化。透平在起始升速阶段由手动控制器 HC311 手动控制升速,当轩速大于 3450 转/分时可由切换开关切换到 PIC304 控制。名词解释： (1)压缩比压缩机各段出口压力和进口压力的比值。正常压缩比越大，代表着本级压缩机的额定功率越大。 (2)喘振当转速一定，压缩机的进料减少到一定的值，造成叶道中气体的速度不均匀和出现倒流，当这种现象扩展到整个叶道，叶道中的气流通不出去，造成压缩机级中压力突然下降，而级后相对较高的压力将气流倒压回级里，级里的压力又恢复正常，叶轮工作也恢复正常，重新将倒流回的气流压出去。此后，级里压力又突然下降，气流又倒回，这种现象重复出现，压缩机工作不稳定，这种现象成为喘振现象。 2、本单元复杂控制回路说明分程控制：就是由一只调节器的输出信号控制两只或更多的调节阀，每只调节阀在调节器的输出信号的某段范围中工作。应用实例：关于压缩机手动自动切换的说明：压缩机切换开关的作用：当压缩机切换开关指向 HC3011 时，压缩机转速由 HC3011 控制；当压缩机切换开关指向 PRC304 时，压缩机转速由 PRC304 控制。PRC304 为一分程控制阀，分别控制压缩机转速（主气门开度）和压缩机反喘振线上的流量控制阀。当 PRC304 逐渐开大时，压缩机转速逐渐上升（主气门开度逐渐加大），压缩机反喘振线上的流量控制阀逐渐关小，最终关成 0。（本控制方案属较老的控制方案）。 3、该单元包括以下设备 FA311：低压甲烷储罐 GT301：蒸汽透平 GB301：单级压缩机