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磁悬浮风机

发布时间:2020-07-29 点击数:910

磁悬浮鼓风机防喘振控制

磁瑞磁悬浮b CR磁瑞科技 昨天

一、磁悬浮鼓风机喘振的原因
     
喘振是离心式高速鼓风机的固有特性。产生喘振的原因首先得从对象特性上找。从图1中可见压缩机的压缩比P2/P1与流量Q的曲线上都有一个P2/P1值的最高点。在此点右面的曲线上工作,高速鼓风机是稳定的。在曲线左面低流量范围内,由于气体的可压缩性,产生了一个不稳定状态。当流量逐渐减小到喘振线时,一旦压缩比下降,使流量进一步减小,由于输出管线中气体压力高于压缩机出口压力,被压缩了的气体很快倒流入蜗壳,待管线中压力下降后,气体流动方向又反过来,周而复始便产生喘振。喘振时压缩机机体发生振动并波及到相邻的管网,喘振强烈时,能使高速鼓风机严重破坏。


二、防喘振自控系统的可行性分析
    
为使高速鼓风机安全有效和经济运行,在低负荷下操作时,其气量应始终保持在喘振区右边并留有一定的安全裕量,一般控制线位于超过喘振极限流量的5%—10%之处。只要保证吸人流量大于临界吸入量Qp,系统就会工作在稳定区,不会发生喘振。即在生产降负荷时,须将部分出口气体,经出口旁路阀返回到入口或将部分出口气放空,保证系统工作在稳定区。

三、防喘振自控系统的几种实现方法
  
目前常采用两类防喘振方法,即固定极限流量(或称最小流量)法与可变极限流量法

 1.固定极限流量法

固定极限流量的防喘振控制系统,就是使高速鼓风机的流量始终保持大于某一定值流量,如图1中的Qp,从而避免进入喘振区运行。此法优点是控制系统简单,使用仪表较少。缺点是当高速鼓风机转速降低,处在低负荷运行时,防喘振控制系统投用过早,回流量较大,能耗较大。       

 2.可变极限流量法

    在磁悬浮高速鼓风机负荷有可能通过调速来改变的场合,因为不同转速工况下,极限喘振流量是一个变数,它随转速的下降而变小,所以最合理的防喘振控制方法,应是留有适当的安全裕量,使防喘振调节器沿着喘振极限流量曲线右侧的一条安全控制线工作,这便是可变极限流量法。       

 常用控制方案有两种:一是采用测量高速鼓风机转速,经函数发生器作为流量调节器给定值(图2)。二是根据防喘振控制线的数学表达式,用常规仪表来模拟表达式(1),控制流程如图3所示。近年来随着数字仪表和微处理器的发展,这样的控制系统已容易实现。

(1)ΔΡ1≥C/bk²(P2-aP1)

其中:ab由磁悬浮高速鼓风机制造厂决定,C是一个常数。

C=M/ZR

式中M—分子量
z—压缩系数
R—气体常数
 k—综合流量系数


四、防喘振控制系统的实现方法

    磁瑞磁悬浮高速鼓风机,型号为CR150,流量98m3/min,进气压力(绝)0.09MPa,排气压力(绝)0.9MPa,功率135kW。防喘振控制系统如图4所示。此防喘振系统是通过测量机组出口压力接近喘振点(旁通阀打开点)时,打开旁通阀来放出部分空气实现的。



旁通阀打开点的设定很重要。设定过高时,高速鼓风机在低负荷下消耗更大的能量。设定过低时,高速鼓风机将被允许穿过喘振线而发生喘振。而高速鼓风机的CMC可自动调整旁通阀打开点,使其高于喘振线的值来修正。

该高速也曾发生喘振,从自控系统分析,有几种情况会造成高速鼓风机喘振:       

 1.出口压力的检测出现故障,使CMC接受的信号是假信号,造成旁通阀不能开到位。       

2.旁通阀故障,打不开。

3.斜坡时间(旁通阀从关到开的时间)设定过长,使旁通阀打开过于滞后。

4.入口过滤器脏,过滤器阻力大,入口流量减小。

5. CMC故障,使旁通阀失控。

五、结束语
    
磁瑞磁悬浮高速离心式鼓风机的防喘振控制系统,在保证机组的安稳运行方面起着重大的作用。防喘振控制系统的实现方法,可用固定极限流量法和可变极限流量法。还可根据具体的情况,增加一些其它方面的保安措施。

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