空氣壓縮機控制系統分析

前兩篇文章講完了空壓機的空分裝置，這篇文章，我們就來(lái)對空氣壓縮(compression)機控制系統分析，讓大家對于空氣壓縮機的控制系統有進(jìn)一步的了解

    前兩篇文章講完了空壓機的空分裝置，這篇文章，我們就來(lái)對空氣壓縮機控制系統分析，讓大家對于空氣壓縮機的控制系統有進(jìn)一步的了解，詳情請看：
控制系統概述：
　  控制（control)系統是指由控制主體、控制客體和控制媒體組成的具有自身目標和功能的管理系統。
     控制系統意味著(zhù)通過(guò)它可以按照所希望的方式保持和改變機器(machine)、機構或其他設備內任何感興趣或可變化的量。昆山空壓機保養由電動(dòng)機直接驅動(dòng)壓縮機，使曲軸產(chǎn)生旋轉運動(dòng)，帶動(dòng)連桿使活塞產(chǎn)生往復運動(dòng)，引起氣缸容積變化。由于氣缸內壓力的變化，通過(guò)進(jìn)氣閥使空氣經(jīng)過(guò)空氣濾清器（消聲器）進(jìn)入氣缸，在壓縮行程中，由于氣缸容積的縮小，壓縮空氣經(jīng)過(guò)排氣閥的作用，經(jīng)排氣管，單向閥（止回閥）進(jìn)入儲氣罐，當排氣壓力達到額定壓力0.7MPa時(shí)由壓力開(kāi)關(guān)控制而自動(dòng)停機。當儲氣罐壓力降至0.5--0.6MPa時(shí)壓力開(kāi)關(guān)自動(dòng)聯(lián)接啟動(dòng)?？刂葡到y同時(shí)是為了使被控制對象達到預定的理想狀態(tài)而實(shí)施的?？刂葡到y使被控制對象趨于某種需要的穩定狀態(tài)。
　 例如，假設有一個(gè)汽車(chē)的驅動(dòng)系統，汽車(chē)的速度是其加速器位置（position )的函數。通過(guò)控制加速器踏板的壓力可以保持所希望的速度(或可以達到所希望的速度變化)。這個(gè)汽車(chē)驅動(dòng)系統(加速器、汽化器和發(fā)動(dòng)機車(chē)輛)便組成一個(gè)控制系統。
控制（control)系統工作(job)原理：
　　檢測輸出量（被控制量）的實(shí)際值；
　　將輸出量的實(shí)際值與給定值（輸入量）進(jìn)行比較得出偏差；
　　用偏差值產(chǎn)生控制調節(adjust)作用去消除偏差，使得輸出量維持期望的輸出。昆山空壓機維修在啟動(dòng)前，首先啟動(dòng)油泵控制系統，油泵控制系統啟動(dòng)后保證空壓機各潤滑部件潤滑良好，同時(shí)油泵控制系統可通過(guò)內置的溫控閥來(lái)調節內部油壓和油溫，以滿(mǎn)足系統需要。 
空氣壓縮機控制系統分析：
1、空壓機控制系統
 
　　通常情況空壓機在定壓和定流量下運行，當壓力或流量過(guò)高時(shí)，通過(guò)調節PV閥和調節放散管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。當產(chǎn)品需要量變化時(shí)，需要對空壓機的流量、壓力、溫度（temperature)等進(jìn)行控制（control)，一般空壓機在保證液體產(chǎn)量不變的情況下，變工況流量調節范圍在75％～108％之間。圖中是通過(guò)進(jìn)冷箱的空氣流量FC2來(lái)調節M(mǎn)AC入口導葉閥，使進(jìn)冷箱的空氣流量保持在設定值附近。當前比較實(shí)用的自動(dòng)防喘振控制是當離心式壓縮(compression)機流量過(guò)小，壓力過(guò)高時(shí)，自動(dòng)打開(kāi)放空閥為出發(fā)點(diǎn)設計的。UY引入空壓機出口壓力，空壓機出口流量，結合空壓機廠(chǎng)家提供的喘振曲線(xiàn)去控制放空調節閥(使用材料:鑄鐵、鑄鋼、不銹鋼等)，以避免喘振發(fā)生。為安全考慮，放散閥FV應選FO閥。當喘振發(fā)生時(shí)，確?？焖偈枭?，在考慮現場(chǎng)維護方便的情況下，放散閥FV應盡量靠近主管，放散管至消音器的距離也最好短一些。同時(shí)放散管也考慮加粗些，以使道路便利。
2、 增壓機防喘振控制
　　喘振現象是離心式壓縮(compression)機結構(Structure)特性（characteristic]）引起的。當流過(guò)增壓機的空氣流量減少到一個(gè)最小流量值時(shí)，壓縮機性能就變得不穩定了。喘振時(shí)，壓力和流量大幅度波動(dòng)將使整個(gè)增壓機的振動(dòng)加大，應盡量避免。負荷減少是壓縮機喘振的主要原因，因此需要一個(gè)防喘振控制（control)系統，確保在任何轉速(Rotational Speed)下，限制壓縮機流量Ql不會(huì )小于喘振極限線(xiàn)所對應的極限流量Qp,并且希望增壓機的正常操作點(diǎn)盡量遠離喘振時(shí)的操作點(diǎn)，這樣可以保證有較大的壓縮機流量調節(adjust)范圍。因此采取循環(huán)流量法，可以防止(fáng zhǐ)進(jìn)入喘振區。讓壓縮機通過(guò)的流量總是大于某一定值流量，當增壓機吸入量Q1大于Qp時(shí)，旁路閥關(guān)死；當Q1小于Qp時(shí)，旁路閥打開(kāi)，使通過(guò)增壓機氣流量增大到大于Qp，結果向管網(wǎng)系統供氣量將會(huì )減少，以適應負載減小的需要。
　　Qp是一定值，正確選定Qp是關(guān)鍵，Qp通常選更大轉速時(shí)的喘振極限流量作為Fc的給定值。昆山空壓機是一種用以壓縮氣體的設備?？諝鈮嚎s機與水泵構造類(lèi)似。大多數空氣壓縮機是往復活塞式，旋轉葉片或旋轉螺桿。離心式壓縮機是非常大的應用程序。但有一個(gè)問(wèn)題是，當增壓機低速運行時(shí)，雖然增壓機未進(jìn)入喘振區，但入口氣量也有可能小于設定值(設定值是按更大轉速流量設定的)，結果是旁路閥打開(kāi)，部分氣體回流，造成能量的浪費。因此負荷經(jīng)常變化時(shí)，這種方法就不太適合了。另外有時(shí)往往不能在增壓機入口管線(xiàn)上安裝節流裝置，因為在入口管上測流量會(huì )造成壓力降，所以，要在增壓機出口管線(xiàn)上安裝節流裝置。
本工程中對應的流量Ql比喘振極限流量Qp略大5％～10％。3.3 加氫比值（兩數相比所得的值)調節控制系統在氧化爐內從粗氬塔而來(lái)的粗氬與氫氣反應以除去粗氬中氧。氧化爐入口粗氬流量與其檢測出的含氧量相乘，從而計算出粗氬中實(shí)際的氧氣體(gases)積流量，同時(shí)考慮到在氧化爐內反應之后的過(guò)量氫氣(約1％)，可以計算出需加入氫氣的實(shí)際體積（volume)流量。
反應后，使工藝( technology)氬中含氧(Oxygen)量小于3ppm，過(guò)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（temperature)較低，則停止粗氬壓縮機。因為粗氬含氧量過(guò)高，說(shuō)明分餾過(guò)程有問(wèn)題，會(huì )使氧的產(chǎn)量受影響，同時(shí)通過(guò)氧化爐降低（reduce)氧含量也會(huì )較困難。
　　此控制系統中，送入氧化爐內氫氣和粗氬分別有各自的流量(單位:立方米每秒)調節回路。氫氣流量回路的設定來(lái)自氫氧比值計算器。同時(shí)當主負荷粗氬提降時(shí)，投入的氫量也跟蹤提降，并使兩者比值不變。氫氣的流量測量精度在這里是比較重要的，本項目采用小孔板測量。
3、 再生污氮溫度控制系統
　　該系統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，用來(lái)再生分子篩吸附劑，在粵港氣體工程中，通過(guò)調節蒸氣流量(單位:立方米每秒)來(lái)穩定送出的再生污氮溫度（temperature)。但可以看出這個(gè)控制系統有缺陷，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)因為溫度檢測量變化較慢，用它來(lái)控制蒸汽進(jìn)量有滯后的問(wèn)題。所以如果采用前饋控制，將污氮流量變化這一先導干擾引入控制回路中，就可提高響應速度，穩定溫度。但為了保證前饋補償的精度，對控制閥(Control valve)的要求較嚴格，通過(guò)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。
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