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1、喘振预防控制器数据手册喘振预防控制器数据手册喘振预防控制器CCS 的喘振预防控制器SPC能够有效和靠谱地保护压缩机防备喘振。 CCS 能精准地在条件大范围变化状况下界定喘振线并可设置控制线来优化喘振保护，不需要其余不用要的再循环或放气装置 。目前控制器在使用气体成分恒定的透平压缩机上的应用已经有详尽描绘。喘振控制策略图 1 为喘振预防控制系统的配置和其与压缩工艺过程中的连结图。它包含以下丈量装置：转速变送器，导叶地点变送器，进口压力变松器，进口温度变送器。注意安装丈量压缩机流量和 /或功率的传感器是希望理想的但不是必需的。 为预防压缩机喘振， 该系统打开安装在紧邻压缩机排放输送管旁的防喘振阀门
2、。尽人皆知，动向压缩是由增添气流的特定机械能量 用多变压头表示 来实现的。这个多变压头的增添 Hp能够这样计算：1此中：B 是比率常数，是压比 (=Pd/Ps),是多变指数 ,是吸入温度，MW 是分子量，是均匀压缩因数。喘振极限条件的压比的数值， 能够依据喘振试验获取的转速和或导叶地点经验性函数获取。 它也可依据压缩机厂商供给的理论上的压缩机性能图进行计算获取。确立目前吸入温度Ts st下的喘振极限多变压头为转速和或导叶地点方程以下：关于恒定气体组分的气体或空气，鼓风机在随意给定的转速和/或导向叶片地点状况下，我们假定压缩效应是能够忽视的。喘振极限条件压比在不一样吸入温度和随意给定的转速条件下
3、能够计算为：这个包含吸入温度赔偿因数关系的修正参数方程与不变坐标系下的标准版本不一样。多变指数不可以被丈量。该变量需要依据目前气体组分和压缩机效率进行确立。 所以多变指数一定被假定。在其被设置不精准的状况下，将可能致使对喘振极限设定点的错误估量。温度校订线会出现负斜率，换句话说，增添吸入温度会惹起在IGV 相同速度下喘振线压力比值的减少。此外，效率和气体组分假定上的变化值也会影响赔偿系数使受影响跨度 1%之内。在算法中2引入吸入温度的主要优势就在于，它能够在不停改变的气体组分和 /或效率假定中保证精准的控制。图 2 为典型压缩机的性能图； 3 个不一样速度的性能曲线；操作点A，B和 C；喘振线
4、把稳固操作区和喘振区区分开。对压缩机任何种类的喘振保护来， 一定要知道喘振要出现的点 D、E和 F点。3喘振预防控制器图3使用第一个闭环 PID 模型，把压缩机操作点的压比控制在目前转速下的喘振极限压比之下。此时PID 控制模型的过程变量是目前压力比。 PID 环路产生一个控制信号来控制防喘振阀门的开启。一条喘振极限线处在稳固操作区并且向下预留安全限度。建议的安全限度大概是跨度3-5%并且覆盖以前提到的多变指数( ) 1%不正确容差。当流量丈量仪器可用时，喘振预防控制器图4使用第二个闭环PID 模型控制压缩机的操作点在目前速度下喘振极限条件设置点的流量的右侧。PID 控制模型的过程变量是目前流
5、量。PID 环路产生一个控制信号控制防4喘振阀门的开启。 一条喘振极限线处在稳固操作区并且向右预留安全限度。建议的安全限度大概是跨度的 3-5%。在喘振极限条件流量值时，在不同吸入条件-吸入温度，-吸入压力以及随意给定的转速能够计算为：此中：- 在喘振测试条件下气体经过流量丈量仪器的不一样压力，- 在喘振测试条件下的吸入压力，- 在喘振测试条件下的吸入温度。两个控制环路产生的相应控制信号反应给一个 “高选择 算法来驱动防喘振阀的开启。这些技术合用于可变速度或使用介质是气体组分恒定或不恒定的有导叶轴流式压缩机和离心式压缩机。这样的系统对多级压缩机的喘振预防控制器特别有效，像图 5 中所示以及图6
6、 中所示的带侧流的压缩机，这里不是全部压缩机都需要有流量丈量仪器。产品特色喘振控制SPC 能够为一个独立的硬件平台供给完好集成的多环、多体压缩机喘振控5制。去除不用要的再循环后压缩机的运转效率更高。喘振探测利用 CCS 的流量变化率探测方法，压缩机的喘振能够在第一个喘振循环内经过开启再循环阀就被阻挡，并且喘振控制线挪动到早先选定的地点。简单化的控制器校准标定为校准标定喘振极限线，需要进行一次或频频喘振测试。关于不一样速度的压缩机和 /或带进口导叶的压缩机，喘振测试应该在多个速度或多个导叶地点下进行。或许应依据压缩体制造商供给的理论压缩机性能图进行计算获取。 SPC 控制器而后就会自动线性插补获
7、取喘振点。微分算法在传统 PID 控制器的微分控制动作中，在正常的压缩机运转条件下简单使系统变得不稳固，所以不常常使用。但是，在一些条件快速变化状况下，正常PI比率积分控制响应缺少以预防流量降低到控制线的数值以下。整体来说，控制器对正常运转条件来说反应速度是慢的， 可是需要进行压缩机喘保护振时速度要快。 在流量减少靠近流量控制线的过程中， 微分控制算法在流量抵达控制线前输出信号打开防喘控制阀。当工艺过程扰乱稳准时恢复正常PI 控制。可变增益安全余量6可变增益安全线在喘振线和控制线之间，为额外控制动作供给根基。 假如压缩机的运转点流量减少到可变增益安全线设定的流量值以下，传统的 PI 控制被可变
8、比率增益控制功能加强来促使喘振阀快速的开启。控制器对控制阀门开启的输出跟着增益的增添而增大，因此比传统PI 控制更快的速度开启喘振阀。阀门连续开启直到流量抵达一个安全水平。使用增添的增益系数防备压缩机喘振并所以将过程的扰乱降至最低。定限控制SPC 包含额外的控制环路经过增添再循环流量而限制排气或吸气压力。后备算法在出现变送器故障时控制器能供给连续的、 安全的运转。甚至当一个流量传感变送器出现故障时， 控制器将在自动模式下使用压比控制连续运转 进行系统控制。启机和停机模式SPC 包含额外算法，供给切合压缩机生厂商的技术要乞降工艺过程要求启机和停机模式。硬件独立SPC 应用程序的可移植性使客户拥有
9、硬件平台的选择权， 减少对额外备件以及培训花销。DCS 或 SCADA 接口通信任务是经过PLC 中的标准模块进行，增添数据吞吐量并且简化网络集成。实行喘振预防控制器是一个之内部嵌入式的 PLC可编程逻辑控制器 为根基的控制系统。它能有效地嵌入 PLC 的内部程序而不需要额外的硬件。压缩机可测变量经过标准 PLC I/O 卡直接输入系统。调校参数的显示和校订经过标准 HMI 屏幕进行。当设计压缩机控制系统时， CCS 保证使用通用 PLC 就能使系统拥有关于最正确集成的喘振控制和过程控制所需的反应速度和包含全部功能。 整个压缩机控制方案包含 喘振预防控制器， DMPC 数据发掘办理控制参数诊疗系统，负载分派 DMPC 优化系统， DMPC 监控系统，压缩机定序器以及 ESD紧迫关断系统。7
