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第三章 流体输送设备的控制 ③压缩机组的油路控制系统 如密封油、控制油、润滑油等通常也设立相应的油压、油温联锁报警控制系统。 连接离心式压缩机不同转速下 的特性曲线的最高点，即可得到喘振 极限线，其左侧部分称喘振区。 3.3.4 防喘振控制系统 为使控制有效，要求入口气温稳定。 3.4 压缩机的串并联运行及其控制 方案成立的前提是两台压缩机的特性必须相同或十分相似。 习 题 ⒈ 何谓泵的特性？ 用曲线和公式表示出来。 ⒉ 何谓管路特性？用曲线和公式表示出来。 ⒊ 离心泵系统达到稳定状态的条件是什么？如何实现？ ⒋ 大型离心式压缩机通常有几种控制系统？ ⒌ 什么是离心式压缩机的“喘振”？引起喘振的因素有哪些？ ⒍ 画图说明离心泵工作点稳定与不稳定的判别方法。 ⒎ 离心泵工作中产生不稳定工况的条件是什么？ ⒏ 压缩机防喘振的基本思想是什么？常用方法有几种？ ⒐ 试画出固定极限流量法和可变极限流量法两种防喘振控 制方案的示意图，并说明设计防喘振控制系统时应注意的问题。 * * 3.1 概述 流体输送设备： 流体输送设备的控制： 液体 泵 气体 风机、压缩机 被控对象的特点： 在石油化工生产过程中用于输送流体和提高流体压头的机械设备。 为保证平稳生产进行的流量、压力控制； 为保护输送设备的安全而进行的控制。 ① 对象的时间常数小、可控性较差 如流量控制，受控变量和操纵变量常常是 同一物料。只是检测点和控制点的位置不同， 因此对象的时间常数很小。 FC FT 分 馏 塔 广义对象的特性必须考虑测量环节和控制阀 的特性，测量环节和控制阀的时间常数很小，因 此广义对象的时间常数较小，可控性较差。 因此进行控制器参数整定时，应取较大的比例度，为消除余差引 入积分作用。 泵的种类 主要可分为两大类： ② 测量信号伴有高频噪声 流量测量常采用节流装置，流体通过节流装置，喘动加大，造成 测量信号常常杂有高频噪声，影响控制品质，因此应对测量信号加以 滤波。 ③ 广义对象的静态特性存在着非线性 通过选择阀的特性，使广义对象的静特性近似为线性(原因是管道 阻力变化影响对象的特性)。 3.2 泵及压缩机的控制 3.2.1 泵和管路系统的特性 { 离心泵——应用较为普遍 容积泵 往复泵 旋转泵 { 离心泵结构 往复泵 旋转泵 压头 转速 旋转叶轮作用在液体上的离心力 离心力 压头 叶轮与壳体之间有空隙，关闭泵的出口阀 时，排量为零，压头最高，泵所做的功 热。 泵的特性：压头 与排量及转速 之间的关系 经验公式： 泵与管路联接在一起，它的排量与压头的关系既与泵的特性有关，也与管路特性有关。 比例系数 管路特性：指的是管路系统中的流体流量与管路系统总阻力之间的关系。 1、离心泵的特性 由叶轮、机壳组成，叶轮在电机带动下高速旋转 2、管路的特性 ④控制阀两端的节流压头hv，阀的开度一定时，与流量的平方成反比。 和 流量的关系称为管路特性 当系统平衡时， 如图中的c点(平衡工作点) ，即泵的特性曲线与管路特性曲线的交点。 工作点应满足一定的工艺要求，通过改变 阀的开度(即 )改变工作点。 如图所示管路系统总阻力包括： ①管路两端静压差引起的压头 ②流体提升一定高度所需压头 ③克服管路摩擦损失所需压头hf 管路系统总阻力： (1)直接节流法 FC FT 3、离心泵工作点流量控制方案 (2)调速法 (3)旁路回流法 FC FT 气缚现象：控制阀应安装在泵的出口管线上，而不应安装在泵的入口管线上。如误安装在泵的入口管线上，由于节流压头的存在，使泵的入口压力比无阀时要低，从而使部分液体气化，造成泵的出口压力降低，排量降低，甚至使排量等于零，这种现象称为“气缚”。 气蚀现象：或者夹带部分气化的气体到排出端后，因受到压缩会重新凝聚成液体，对泵内机件产生冲击，严重会损坏叶轮和机壳，这种现象称为“气蚀”。 ⒈ 何谓泵的特性？ 用曲线和公式表示出来。 ⒉ 何谓管路特性？用曲线和公式表示出来。 ⒊ 离心泵系统达到稳定状态的条件是什么？如何实现？ 习 题 1、离心式压缩机 优点：① 压缩机的润滑油等不污染被输送的气体； ② 调节性能好，调节气量的变化范围广； ③ 运行效率高、维修方便，元