实现性能调整时进气压力的设定压缩机制造商在“技术参数汇总表”中提供一个排气压力参考值,用户应根据排气压力运行值(常用)间接反映进气压力值,进行进气压力的设定,以保证对入口导叶的控制。人为调整工况后,进气压力值应重新设定。
实现防喘控制时的设定压缩机防喘控制示意图如所示。用户如果对排气压力、进气压力重新取值,应根据分析。中阴影部分为工作区域,它由line1、line2、line3构成。
由排气压力/进气压力决定,排气压力(控制旁通阀)一般设定为设计值的1105%~111%;进气压力(控制旁通阀)设定值的大小决定安全区域是否由line3构成。
line2为入口导叶的*小开度(绝对),由流量调节范围决定,即启动位置。
line3为喘振保护线。在目前的控制手段下,一般不希望工作区域受line3控制,故在条件允许情况下,提高进气压力设定值,即降低line1;如果条件不允许,应增加排气压力运行值对入口导叶*小开度(相对)的限制,要求如下:Q>Q*小开度(Pd≤Pd′)Q>a(Pd-Pd′)+Q*小开度(Pd>Pd′)式中:Pd‘为line2、line3交点对应的排气压力(此时进口状态为*低状态);Q为气体流量;a为(line1、line3交点对应的Q-line2、line3交点对应的Q)/(line1、line3交点对应的Pd-line2、line3交点对应的Pd)。
入口导叶单独控制如果空分设备供气量与压缩机送气量不平衡,会造成进气压力波动。通过入口导叶控制,改变压缩机送气量,达到平衡进气压力的目的。当进气压力下降时,空分设备供气量小于压缩机送气量,入口导叶关小,压缩机送气量下降,实现平衡气量;若空分设备供气量远小于压缩机送气量,入口导叶已关至*小,这时旁通阀打开,靠旁通量来补充空分设备供气量,实现平衡气量;旁通量不足以补充空分设备供气量,则联锁停车。
当进气压力上升时,空分设备供气量大于压缩机送气量,入口导叶开大,压缩机送气量上升,实现平衡气量;空分设备供气量远大于压缩机送气量,入口导叶已开至*大,入口导叶失控,只有人为调整空分设备供气量;或提供报警,提醒人为调整空分设备供气量。
假定进气压力设计值为12kPa,进气压力小于10kPa,则控制入口导叶;进气压力小于6kPa,则控制旁通阀;若排气压力设定值高于排气压力实际值(即入口导叶单独控制),旁通阀脱离排气压力控制,此时入口导叶与旁通阀存在以下5种状态:(1)当Pj>10kPa时,入口导叶全开,旁通阀全关;(2)当Pj≈10kPa时,入口导叶受控,旁通阀全关;(3)当6kPa 旁通阀控制示意图假定旁通阀单独控制,即入口导叶不动作,那么Pj≠10kPa,此时存在以下4种状态:(1)当Pj>10kPa时,排气压力控制旁通阀;用户需气量下降,排气压力上升,旁通阀打开,压缩机送气量增大,压比(Pd/Pj)下降,会出现以下3种情况:若进气压力上升,排气压力上升,等于或低于设定值;进气压力上升,排气压力上升,高于设定值,这种情况决定于性能曲线,往往在中等排气压力时出现,造成逻辑错误,只有人为减少空分设备供气量,达到等于或低于设定值;进气压力不变或进气压力下降,排气压力下降,低于设定值。 (2)当6kPa 入口导叶和旁通阀同时控制时排气压力性能曲线图(a)中,旁通量(Q3-Q1)大于开导叶的恒压增多量(Q2-Q1),开导叶及旁通阀时,排气压力下降。(b)中,旁通量(Q3-Q1)小于开导叶的恒压增多量(Q2-Q1),开导叶及旁通阀时,排气压力上升,逻辑错误。 因此,可以得到这样的结论:排气压力设定值大于某一值时,才能实现排气压力下降。 控制的改进(1)不控制流量的改进在喘振保护线(line3)控制入口导叶*小值时,通过排气压力控制入口导叶,实现性能调整。通过进气压力(因为进气压力对line3有影响)、压比(Pd/Pj)控制旁通阀;压比控制放空阀,实现防喘控制。(2)控制流量的改进利用压缩机性能曲线实现完全控制。