压缩机控制方案
丙烯压缩机变频调速控制方案设计与实现
丙烯压缩机变频调速控制方案设计与实现沈阳鼓风机集团自动控制系统工程有限公司沈阳 110869中文摘要:丙烯压缩机需要根据上下游工艺需求改变机组转速来调整工况，是烯烃装置中的核心设备。
本文以宁波利万聚酯材料有限公司160万吨年芳烃装置项目丙烯压缩机变频调速控制为背景，对丙烯压缩机的特殊工艺需求进行了深入研究，设计了一套完善的变频调速控制方案，具备上切工频的节能功能，同时配机组控制系统设置了压力串级控制，简化了机组调速的操作难度，提高了机组运行的稳定性。
关键词：丙烯压缩机；变频调速；上切工频；串级控制在经济飞速发展的21世纪，低碳烯烃（乙烯、丙烯等）是我国石油化工行业最重要的产品之一，是塑料、合成树脂、纤维、橡胶等大宗重要合成材料的基础原料。
为适应市场的竞争，国内化工龙头企业开始合资建设大型乙烯装置和芳烃装置，丙烯压缩机作为工艺流程中的核心设备，其调速控制方案直接决定了安全生产和产品质量，因此受到了大家的重视。
2000年前国内大型高压变频调速技术刚刚起步，液力耦合器的调速方案又受限于可以调速但无法节能，丙烯压缩机大多选用汽轮机驱动作为调速的解决方案。
2008年以后，随着进口变频器如SIEMENS、ABB、TMEIC等厂家进入中国市场，国内变频调速技术得到了迅速的提高，越来越多的压缩机驱动方案选择了10kV、6kV的高压变频电机配套大型高压变频器。
电驱方案的优势在于脱离了汽轮机驱动方案从而无需考虑蒸汽来源问题，减少了项目初期的投资，同时通过变频器调速能够达到节能环保的作用，受到越来越多业主青睐。
本文以宁波利万聚酯材料有限公司160 万吨年芳烃装置项目为研究背景，选用沈鼓自主研发设计的3MCL1106丙烯压缩机。
丙烯装置的压缩机气路循环都是闭路，通常在每段装有防喘阀门，如果有段间抽出气，会增加石墙阀防止流量过大。
其系统组成见图1。
图1丙烯压缩机系统示意图丙烯机组由于设备故障或工艺需求紧急停机时，所有防喘阀门和一个石墙阀全部打开，介质从一、二、四段分别泄放，保证机组出口压力达到压力的平衡。
空气压缩机集中控制系统方案设计
０机械 与电子 ０
Ｓ ＩＮ Ｅ＆Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｆ Ｒ Ａ Ｉ Ｎ ＣＥ Ｃ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ ＹＩ Ｏ Ｍ ＴＯ Ｎ
２１ 年 ０１
第
庄 稼 （ 神华 宁 夏煤 业集 团煤炭 化 学工 业分 公司 烯烃公 司 宁夏
灵武
７０１） ５ ４ １
【 要】 摘 空压机 集中监控 系统 的 目的是 解决 目 前空压机运行 的不稳 定性及 压风机房操 作、 运行和管理效率低下 ． 费人 力、 力的 问题 ． 浪 物
加快信 息传递 、 交换和处理速度 ， 保证监控 系统的安全性和可靠性 ， 高控 制 系 的 自 提 统 动化 、 智能化和人性化水平。
【 关键词 】 缩机 ； 系统 ； 压 控制 方案设计 ；Ｌ 可靠性； 性； Ｐ Ｃ； 安全 经济性 ； 能化 ； 动化 智 自
业 控制 。以 Ｐ Ｃ Ｌ 为控制核心的监控系统 ． 空压机 的参数信息经各 是将 类传感器 或变送器转换成标准信号或数字逻辑信 号后再进 ＰＣ 从价 Ｌ 系统设计 的原则 是 ： 根据控 制任务 ． 最大限度地满足 生产机械 在 格来说 ， 对于低端应用 ．Ｌ Ｐ Ｃ比单片机的价格要贵许 多． 比起 Ｐ 但 ｃ机 ． 或 生产工 艺对 电气 控制要求 的前 提下 ． 运行 稳定 ． 安全可 靠 。 作简 操 则具有较好 的性价 比 单． 维护方便 任何一个 电气控 制系统所要完成 的控制任务 ． 都是为 了 （）Ｌ １Ｐ Ｃ相比单 片机和 Ｐ 机 的优点 ｃ 满足被控对象（ 控制设备 、 生产 自动化生产线 、 生产工艺过程 等） 出的 提 １Ｐ Ｃ的可靠性特别 高 ． ）Ｌ 抗干扰能力强 ． 能适应各种恶 劣的 工业 各种性能指标 ， 提高劳动生产率 ． 保证产品的质量 ， 减轻 劳动强度和危 环境 Ｐ Ｃ Ｌ 采用 光电耦合隔离及各种滤波方法 、 有效地防止干扰信号 害程度 ， 提升 自 动化水平 。因此 ， 在设计控制 系统 时 ． 循了以下基本 遵 的进人 。 内部采用 电磁屏蔽 ， 防止辐射干扰 。电源使用开关 电源 ， 防止 原则 ： 引入电源干扰 Ｐ Ｃ的平均无故障时间达到数万个小时以上 Ｌ （） １最大 限度地满足被控对象 的各项性能指标。 ２ 采用模块 化结构 ． ） 硬件配套齐全 ， 用户使用灵 活方便 。 Ｌ Ｐ Ｃ产品 ｆ） ２ 确保控制系统的安全可靠 已经标 准化、 系列化 、 模块化 ． 配备有品种齐全的各种硬件装置供用户 （） ３ 力求控制系统简单 ． 易于维护。 选用 ． 用户能灵活方 便地进行系统配置 ． 组成不 同功能 和不 同规模 的 （） ４ 留有适当的余量 系统 硬件 配置确定后 ． 以通过修改用户程序 ． 可 方便快速地适应工艺 条件的变化。 １ 系统 监控对 象过程 工艺描述 ３ 系统 的设计 、 ） 安装和调试工作量少 。Ｐ Ｃ用软件 功能取代 了继 Ｌ 空压机优 其在矿山） 的长期运行 中． 了保证生产的正常进行 ． 为 空 电器控制 系统 中大量的 中间继电器 、 时间继 电器 、 计数 器等器件 ， 使控 压机 必须 连续安全 正常运转 ． 而保证 空压机 正常工作的主要因素有 四 制柜 的设计 、 安装和接线的工作量大大减少。Ｐ Ｃ的程序 的模拟调试 Ｌ 个： 即风、 水 、 这是 因为： 油、 电， 简单 ． 在现场统调过程中发现问题一般通过修改程序就可以解决 １ 风一 ． １ 风压是空压机工作 的主要标 志。风压过低 ． 会影响生产 ． 但风 ４ 维护方便 。 Ｌ ） Ｐ Ｃ的故障率低 ． 且具有完善的 自诊断和显示功能 。 压过 高， 会增加 电能 消耗 ， 如果风压超过空压机设备 的受压 能力 ． 就会 （ ）Ｌ ２ Ｐ Ｃ控 制与继 电器控制的不同之处 发生爆炸事故 所 以． 风压应控制在规定 的范围 内 １控制逻辑 ） １ 油一 滑油是保 证空压 机正 常运转 的重要 因素 如果润滑油量不 ． ２ 润 继电器控制逻辑采用硬接线逻辑 ． 由继 电器触点的 串联或并联及 够或油质 不好 ． 就会使 空压机各个润 滑部位 的摩擦温 度升高 ． 至造 延时继 电器的滞后动作 等组合成控制逻辑 ． 甚 其接线多而复杂 、 体积大 、 成机件过热而发生事故 ， 致使机器无法继续运转。 以， 所 要经常检查油 功耗大 、 故障率高 ， 旦系统构成后 ， 一 想再 改动或增加功能都很 困难。 压及其各部分的润滑情况 另外 ． 电器触点数 目 限 ． 活性 和扩展性 很差 而 Ｐ Ｃ 用存储 继 有 灵 Ｌ 采 １ 水一 ． ３ 冷却水是水冷式空压机不可缺少 的 如果冷却水量供应 不足 逻辑 ． 控制逻辑 以程序方式存储在 内 中 ， 改变控制逻辑 ． 其 存 要 只需改 或中断 ． 就会使气缸温度显著升高 ． 使润滑油汽化烧焦 ． 致 与高温 压缩 变程序即可 ． 故称为 “ 软接线” 其接线少 ， ， 体积小 ， 因此灵 活性 和扩展 空气相 接触就会 有爆炸 的危险 ． 同时 ． 压机冷 却不 良 ， 空 就会 增大功 性都很好 除此之外 ．Ｌ Ｐ Ｃ由中大规模集成 电路组成 ， 功耗小 。 耗． 降低生产效率。所以 ． 要经常检查 冷却水 的流动情况 、 水温 和水位 ２ ５ 作方式 ）２ 等工作参数。 电源接通时 ．继 电器控制线路 中各继 电器 同时都处 于受控状态 ， １ 电一 ＿ ４ 电是空压机 的动力 。 电气设备如果维护不好 ． 故障． 发生 就会 它属于并联工作方式 而 Ｐ Ｃ的控制逻辑中 ． 内部器件都处于周期 Ｌ 各 使机 器无法 运转 。所 以 ． 常检查 电器 的工作情 况 ． 要经 注意电流 、 电压 性循环扫描 中． 属于 串联工作方式 的数 值和电动机 的温度 等。 ３可靠性和可维护性 ） 继 电器 控制逻辑使用 了大 量的机械触点 ． 线多 ． 连 触点开闭时会 ２ 方 案的 比较及选择 受 到电弧的损坏 ． 并有机械磨损 ， 寿命短 ． 因此 可靠性 和可维护性差 。 ２１ 以 Ｐ 机 为控制核心 的监控系统 ． Ｃ 而 Ｐ Ｃ采用微电子技术 ．大量 的开关动作 由无触 点的半导体 电路来 Ｌ 以Ｐ ｃ机为核心的监控 系统在 中小型应用 中占有较大 的比例 ． 完成 ， 由 体积小 、 寿命长、 可靠性 高。 Ｌ 还 配有 自 ＰＣ 检和监督功能 ， 能检查 于其结构简单 、 操作简便 、 技术开放 。 并且拥有极为 丰富的应用 软件资 出 自身的故 障 ， 并随时显示 给操作 人员 ， 还能动态地 监视控制程序的 源， 从而深得开发人员 的青睐 此类监控系统 的特点是 ： 输入输出装置 执行情况 ． 为现场调试和维护 提供 了方便 制作为板卡的形式 ， 并将板卡直接与 Ｐ ｃ机的系统总线相连 即直接插 ４ 控制速度 、 在计算机主机的扩展槽上 继电器控制逻辑依靠触点 的机械动作实现控制 ，工作频率低 ， 触 ２２ 以单片机为控制核心的监控系统 － 点的开闭动作一般在几 十 ｍｓ 数量级 另外 ． 机械触点还会 出现抖动问 这种控制方 式应用也 比较 多 ． 因为单片机应用 比较灵活 、 是 功能 题 而 Ｐ Ｃ是 由程序指令 控制半导体 电路来实现控制 ， 于无触点控 Ｌ 属 强、 响应速度快 、 体积小 、 硬件 重量轻 。 但是采用单片机来控 制 ， 还有许 制 ． 速度极快 ． 一般一条 用户指令的执行时 间在 数量 级 ， 不会 出现 且 多不足之处 ： 首先 ， 需要 自己设计各 种检测 和控制电路 ． 系统开发周期 抖动。 较长； 其次 ． 单片机本 身的抗千扰性较 差 ． 果用于 工业控制 ． 如 要求具 ５ 定时控制
压缩机控制方案
16.3
•
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：采用正弦波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。
采用变频调速和控制阀并存，正常时用变频调速。
第十六章
压缩机组控制方案
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 汽缸余隙控制 详见教材 顶开阀控制（吸入管阻力控制）
1.往复式压缩机的常用控制
旁路回流量控制 转速控制 气量控制系统：即负荷控制系统 出口节流：比进口节流法节流，但结构比较复杂。 改变转速：最节能，价贵，常用于大型压缩机。 （蒸汽透平带动）
打开，压力还下不来时，旁路阀动作，即控制器
输出信号在60% ～100%时，旁路阀动作，以保持
压力恒定。
图16-1
氮压缩机汽缸余隙及旁路阀控制流程图
16.2
16.2.1
离心式压缩机控制方案
气量控制系统(负荷控制系统)
（1）出口节流法
图16-2为“离心式压缩机出口节流法”控制系统，
主要用于离心式通风机和功效较小离心式鼓风机。
入口压力。
（2）旁路控制入口压力
流量的选择性控制见图16-9，采用旁路控制压缩
机入口缓冲罐压力。 （3）入口压力与出口流量的选择性控制 采用如图16-10所示，为保证前后工段生产负荷均
螺杆式压缩机输气量调节方法
螺杆式压缩机输气量调节方法螺杆式压缩机是一种高效、节能的压缩机设备，广泛应用于工业领域中。
它通过旋转的螺杆将空气或气体压缩，提供高压气体给生产设备使用。
螺杆式压缩机的输气量调节是其工作过程中的一个重要环节。
传统调节方法在传统的螺杆式压缩机中，常见的输气量调节方法有两种：节流阀控制和变频控制。
节流阀控制节流阀控制方法通过调节节流阀的开度来控制气体的流量。
当需要减小输气量时，调节节流阀的开度减小，阻碍气体流过。
相反，需要增加输气量时，调节节流阀的开度增大，减小阻力，使气体能够更顺畅地流经螺杆。
然而，这种方法存在一些问题。
首先，节流阀调节需要消耗额外的能量，这可能会对能源消耗造成一定的浪费。
其次，节流阀的设计和维护也需要一定的成本支出。
另外，节流阀对气体的流动性也产生一定的影响，可能会导致压缩机的效率降低。
变频控制变频控制方法通过调节螺杆式压缩机的驱动电机频率来达到输气量的调节。
通过改变驱动电机的转速，可以控制螺杆的转动速度，从而调节气体的流量。
相比节流阀控制方法，变频控制方法具有一定的优势。
首先，它能够实现连续调节，精确控制气体的流量。
其次，变频控制不需要节流阀，减少了能量的消耗和系统的损耗。
此外，变频控制还能够提高压缩机的工作效率，减少能源的浪费。
然而，变频控制方法的成本相对较高，对设备的要求也较高，这可能会增加设备的投入和维护成本。
新型调节方法为了解决传统调节方法存在的问题，一些新型的调节方法也开始被应用于螺杆式压缩机的输气量控制。
智能控制智能控制方法通过引入智能算法和控制技术，实现对压缩机的智能控制。
通过监测和分析压缩机工作的各种参数和状态，智能控制系统可以实时调整输气量，以满足实际生产需求。
智能控制方法能够基于实际的生产情况进行调节，具备一定的自适应性和优化性能。
利用先进的算法和模型，智能控制系统可以自动识别生产过程中的变化，并及时进行调整，提高压缩机的工作效率，节省能源消耗。
压缩机联网压缩机联网方法通过将螺杆式压缩机连接到互联网，实现对压缩机的远程监控和调节。
活塞压缩机压力怎么调节
活塞压缩机压力怎么调节活塞压缩机是一种常见的压缩机类型，广泛应用于各行各业。
在使用活塞压缩机的过程中，压力调节是一个关键的技术环节。
合理地调节压力，不仅可以确保活塞压缩机的正常运行，还可以提高其工作效率。
那么，活塞压缩机压力究竟应该如何调节呢？首先，我们需要了解活塞压缩机的基本工作原理。
活塞压缩机通过活塞往复运动将气体压缩，从而提高气体的压力。
因此，调节活塞压缩机的压力，就是要调节活塞的往复运动次数和幅度。
在实际操作中，调节活塞压缩机的压力有多种方式，下面介绍几种常见的调节方法。
1.调节排气阀的开启时间：活塞压缩机的排气阀是控制气体出口的关键部件。
通过调节排气阀的开启时间，可以控制气体的压缩时间，进而调节压缩机的压力。
当需要增大压力时，可以适当延长排气阀的开启时间；反之，当需要降低压力时，可以适当缩短排气阀的开启时间。
2.调节排气阀的开启频率：活塞压缩机的排气阀不仅可以控制开启时间，还可以控制开启的频率。
在特定的工作条件下，通过调节排气阀的开启频率，可以达到调节压力的目的。
一般来说，开启频率越高，压力越大；开启频率越低，压力越小。
因此，根据实际需要，可以适当调节排气阀的开启频率。
3.调节进气阀的开启时间：活塞压缩机的进气阀是控制气体进入的关键部件。
通过调节进气阀的开启时间，可以控制气体进入的时间和数量，进而调节压缩机的压力。
当需要增大压力时，可以适当缩短进气阀的开启时间；反之，当需要降低压力时，可以适当延长进气阀的开启时间。
4.调节进气阀的开启频率：活塞压缩机的进气阀也可以控制开启的频率。
通过调节进气阀的开启频率，可以达到调节压力的效果。
开启频率越高，压力越大；开启频率越低，压力越小。
根据实际需要，可以适当调节进气阀的开启频率。
需要注意的是，在进行活塞压缩机压力调节的过程中，应该根据实际情况进行合理的调整，避免过度调节造成不必要的损耗或者安全隐患。
同时，要密切关注压力调节过程中的压力变化，及时调整调节参数，确保活塞压缩机的稳定运行。
天然气长输管线增压站压缩机扩容增输的控制解决方案
随着输 气 畦的增 加平 【 】 每 个增压站 机组 运行 的台数
对称 ，存运 行中即使每台机组的转速卡 ｝ １ Ｉ 一 】 ，ｉ ｌ ｆ ｉ 所对应的 流量也 不可能 相 同 ，在 自动控 制时 仍 会发 偏流的情 况。当负荷降低时 ，较低流量ｔ ＇ ￣ ； Ｊ ｆ Ｊ Ｌ 组会首先触发防喘振 控制响应 ，造成该机组进入到 流状态 ，降低增 站的 综 合效率。 （ ２ ）增 站 中的 机组型 吖 ㈦时 恨据每 台机 满负荷时占增 站总 负荷的比例 ，按照总的流量需求将 饥组的负荷按流 量比例进行加仪 汁饽后 ，按照卡 日 成的流
２ ｏ １ ８ ￣ 第１ 期
第 期Ⅵ ｖ ２ ７ ｅ ｔ ｙ ｉ ｘ Ｃ Ｏ
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石 油／ 化 Ｉ 通 用 机 械
有效 出站流量＝ Ｑ ＋ Ｑ ！ Ｑ 为Ｑ ～Ｑ． 的 实际流量 ；Ｑ ！ 为Ｑ ～Ｑ 的实ｌ 流量 。图中红线表示 缩机喘振 线，绿 色线表 示压缩机 防喘振控制线 。
生控 制器机柜 （ ＭＣ Ｐ ）。负荷分配生控制 器ＭＣ ｄ Ｕ ＣＰ 中的 负荷控 制器 （ Ｌ Ｃ）通过 ｆ ｌ ； ｛ 通信得到每 台机组 的 伉倚信号 和状态 ，经过计算后将缸台帆组的仉倚ｉ 殳 定 值
通过硬线 （ ４ ￣ ２ ０ ｍ Ａ）信号 发送 给运行 ｌ １ ｌ 的机组负荷挖 制器 （ Ｌ Ｃ ）作 为负荷控制设 定点 ，ｔ Ｉ ｔ Ｌ Ｃ 调格饥组的转
念是基于将 负荷均衡地分配到运行 １ １ 的机组 ，即债荷平 衡。简化的负荷平衡算法可以根 以 Ｉ ； Ｋｆ ｂ 力式进行近
负荷 分配的ｉ 周 整 ，缸台 ｝ 几自动按照压力设定 点调 整的 话，两台饥组将｝ ｝ ｛ 据官 阻力 自行抢 量 ，发生 偏流 ，产 生 不必要的 吲流和过载 。偏流可能造成官网阻力大 的饥 组防喘振控制 …路动作 ，而产生不必要的回流 ，降低增
机组关键控制解决方案-延迟焦化-富气压缩机
延迟焦化装置压缩机组关键控制解决方案——富气压缩机目录焦化装置工艺简介................................................................................................................................................................ - 3 -气压机在焦化装置功能介绍............................................................................................................................................... - 3 -启机顺控 ................................................................................................................................................................................ - 5 -调速控制 ................................................................................................................................................................................ - 7 -转速处理模块.. (7)转速目标模块 (7)转速爬坡模块 (7)转速PID控制 (7)防超速模块 (8)防喘振控制 ............................................................................................................................................................................ - 8 -喘振PID (8)阶跃响应控制器 (9)流量补偿计算 (10)压比 (10)工作点 (10)变送器故障退守策略 (11)性能控制 (12)入口压力控制 (12)解耦控制 (12)焦化装置工艺简介焦化装置是以渣油等重质油为原料，在高温下进行深度热裂化反应的一种热加工过程。
压缩机控制的技术方案
压缩机控制的技术方案摘要：简述为了保证压缩机正常运行生产，控制软件中需要对压缩机的主要仪表参数监控及需要具备的控制功能。
关键字：联锁、防喘振、停机、压缩机压缩机数据检测：对于压缩机和其连带的设备以及流程设置必要的仪表检测点，一般情况有：压缩机的轴振动、轴位移、轴温；润滑油的油压、油温、油箱液位；干气密封的差压、流量、压力、温度，其他设备的测点一般情况有：汽轮机的振动、位移、转速、轴温、调节油压；变速箱的轴温；过滤器差压，必要的流程测点情况需按装置实际情况进行设计。
压缩机的逻辑控制：分启动、报警、联锁、停机四个部分。
压缩机的启动：压缩机应该保证在最低负荷下启停压缩机，即入口流量微小（如：入口阀门微开或类似的执行因素。
），出口全部回流或放空（如：防喘振阀门全开或类似的执行因素。
）这样可以最有效的保护机组本体设备。
当启动条件具备，系统发出允许启动命令，机组开始启动，启动分两种方式：自动启动或手动启动，自动启动是根据编好的程序按升速曲线自动升速，当机组转速达到正常转速时，机组进入运行状态。
在整个升速过程中操作员也可以人为干预，即操作员可以设定目标速度，按操作员的意愿操作机组，这种操作即手动操作，手动和自动可随时切换并能做到无扰动。
机组在临界转速区例外，在此转速区间内的速度设定值是不允许操作员操作的，为了快速越过临界区升速速率会很大且不允许操作员修改。
压缩机的报警：按照工艺条件，对各个检测点实行超限报警。
报警一般应包括如下点：压缩机轴振动、轴位移、轴温；油压、油温、油箱液位；干气密封的差压、流量、压力、温度，报警也包括其他设备的测点：汽轮机的振动、位移、转速、轴温、调节油压；变速箱的轴温；过滤器差压，报警还可以包括必要的流程测点报警情况。
压缩机的联锁：按照工艺条件，对各个报警检测点设置必要的超限停机联锁设置，但并不是所有的报警点都需要设置停机联锁。
联锁还包括对辅助油泵、油箱加热器的逻辑联锁控制，也包括对驱动机的逻辑联锁控制。
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❖ 压缩机各段吸入温度、分离器液位控制系统；
压缩机是指输送较高压力的气体机械，一般产生 高于300kPa的压力。压缩机分为往复式压缩机和 离心式二大类。
16.1 往复式压缩机控制方案
如图16-1所示是氮压缩机汽缸余隙及旁路控制的 流程图，这套控制系统允许负荷波动范围60％～ 100％，是个分程控制系统，即当控制器输出信 号在20-60kPa时，余隙阀动作。当余隙阀全部 打开，压力还下不来时，旁路阀动作，即控制器 输出信号在60% ～100%时，旁路阀动作，以保 持压力恒定。
图16-1 氮压缩机汽缸余隙及旁路阀控制流程图
16.2 离心式压缩机控制方案
16.2.1 气量控制系统(负荷控制系统) （1）出口节流法 图16-2为“离心式压缩机出口节流法”控制系统，
主要用于离心式通风机和功效较小离心式鼓风机。 （2）入口节流法
“入口节流控制”时压缩机的功耗比“出口节 流控制”小。如果离心式压缩机入口压力不能保 持恒定, 灵敏度高, 则较少采用“入出口节流法”。
第十六章 压缩机组控制方案
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 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连锁系统 ❖ 气量控制系统：即负荷控制系统
采用变频调速和控制阀并存，正常时用变频调速。
例题 图16-15所示四种离心式压缩机控制方案中，哪 种方法属于流量旁路法控制（ D ）
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可编辑
图16-2 离心式压缩机出口节流法 图16-3 离心式压缩机入口缩机特性曲线
图16-5 转速控制法
（4）旁路控制法 如图16-6旁路控制法。 （5）控制导向叶片角度法（简称“导叶控制”） 为了减少阻力损失，对大型压缩机往往不用控制吸
入阀的方法，而用控制导向叶片角度的方法，如 图16-7。
衡，压缩机所输送的气量也不能超过前面工段的压 力。尤其要防止气量过大，造成抽空，吸入空气 而发生爆炸。所以必要时可以把压缩机入口压力 和流量结合在一起设计成选择控制系统。正常生 产时，流量控制系统工作，压缩机按正常负荷输 送气量。如果因前面工序负荷减低, 而造成入口压 力下降时，压力控制系统通过低选器自动切上去， 把气量减下来，以保证入口压力并不被抽空。
16.3 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：采用正弦波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。
图16-6旁路控制法
图16-7 控制导向叶片角度法
16.2.2 压缩机入口压力控制系统
压缩机负荷控制可用流量控制实现, 有时也可采 用压缩机入口压力控制来实现。入口压力控制方 法有：
图16-8 吸入管压力控制转速
图16-9旁路控制入口压力
（1）吸入管压力控制转速 见图16-8，采用“吸入管压力控制转速”来稳定 入口压力。 （2）旁路控制入口压力 流量的选择性控制见图16-9，采用旁路控制压缩 机入口缓冲罐压力。 （3）入口压力与出口流量的选择性控制 采用如图16-10所示，为保证前后工段生产负荷均
图16-10 入口压力与出口 流量的选择性控制
16.2.3 压缩机出口压力控制系统 见图16-11 压缩机出口压力控制系统（合成氨压 缩机控制流程图）。
图16-11 压缩机出口压力控制系统（合成氨压缩机控制流程图）
16.2.4 防喘振控制系统
因为喘振是离心式压缩机的固有特性，喘振发 生时, 会造成设备事故。因此,必须设置防喘振控 制系统加以防止，下一章将详细介绍离心式压缩 机的防喘振控制系统。
（a）
（b） 图16-12 压缩机段间吸入温度控制
16.2.6 压缩机液位控制（分离器液位控制系统）
为防止吸入压缩机的气体带液, 造成叶轮损坏, 压缩机各段吸入口均设置冷凝液分离罐, 为防止液 位过高, 造成气体带液, 需设置分离罐液位控制系 统。见图16-13。
（a）
（b）
图16-13压缩机液位控制（分离器液位控制系统）
16.2.5 压缩机段间吸入温度控制
气体压缩过程中会使其温度升高。为使进入下 一级压缩机的气体降温而提高压缩效率。压缩机 的出口和级间需要通过换热使被压缩气体冷却到 所需要的温度，为此设置温度控制系统。见图1612常用的两种控制方案 （1）见图16-12（a），压缩机吸入口由多路进 入，对于来自换热器的入口气体温度更应注意， 更需要控制。 （2）见图16-12（b）是多级压缩，不引入热量。
出口节流：比进口节流法节流，但结构比较复杂。 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。