CN202659541U - 一种用于轴流压缩机的防末级叶片阻塞调节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于轴流压缩机的防末级叶片阻塞调节装置，包括：设置在轴流压缩机入口管路上的差压变送器和热电阻，用于轴流压缩机喉部差压以及进口管路温度的测量；设置在轴流压缩机出口管路上压力变送器，用于轴流压缩机出口管路压力的测量；设置在轴流压缩机放空管路上的防阻塞阀；所述的防阻塞控制系统是该控制装置的核心部分，防阻塞控制系统内设置有函数发生器，温度校正单元，低值选择器以及手动操作器；完善了机组的安全保护。防止因误操作，导致轴流式压缩机进入末级叶片阻塞区。确保机组长期安全运行。

Description

一种用于轴流压缩机的防末级叶片阻塞调节装置

技术领域

本实用新型属于动力机械工程专业领域，具体涉及一种用于轴流式压缩机的防末级叶片阻塞调节装置。

背景技术

轴流式压缩机由于其效率高、可操作工况范围大而被广泛的应用。而且随着各行业装置大型化发展要求，轴流式压缩机已经应用于石化、冶金、化肥、电站、生物制药发酵、污水处理、风洞实验、天然气输送、空气分离等各种行业，为许多企业都带来了可观的经济效益和社会效益。但生产厂家都知道压缩机在运行时存在着阻塞区域，特别是轴流压缩机，因其运行工况范围大，伴随它的末级叶片阻塞区域相应就很大。而轴流压缩机的使用者在运行、操作时，对轴流压缩机存在着末级叶片阻塞区的原理却知之甚少，有些操作者甚至根本不知道。这样就导致了轴流压缩机在运行、操作中有可能进入末级叶片阻塞区。由于目前轴流压缩机运行保护中，尚未设定有效的防末级叶片阻塞装置，而如果压缩机运行在末级叶片阻塞区，则会对压缩机末级叶片的使用寿命，包括转子及轴承都会造成一定的损害。因此，为了有效的保护轴流压缩机组，使机组操作及运行更安全、可靠，且延长机组使用寿命，研发一种用于轴流压缩机的防末级叶片阻塞调节装置是非常必要的。

发明内容

针对上述轴流式压缩机机组运行保护存在的缺陷或不足，本实用新型的目的在于，提供一种用于轴流压缩机的防末级叶片阻塞调节装置，以防止操作者在轴流压缩机组开车、运行以及工艺切换过程中进入末级叶片阻塞区。

为了实现上述任务，本实用新型采取如下的技术解决方案：

一种用于轴流压缩机的防末级叶片阻塞调节装置，其特征在于，由检测装置、执行机构和防阻塞控制系统组成；

所述的检测装置包括：

设置在轴流压缩机入口管路上的差压变送器和热电阻，用于轴流压缩机喉部差压以及进口管路温度的测量；

设置在轴流压缩机出口管路上压力变送器，用于轴流压缩机出口管路压力的测量；

所述的执行机构包括：

设置在轴流压缩机放空管路上的防阻塞阀；

所述的防阻塞控制系统包括：

与差压变送器相连接的第一折线函数发生器；

与热电阻相连接的温度校正单元；

与压力变送器相连接的调节器；

与防阻塞阀相连接的第二折线函数发生器；

第一折线函数发生器与温度校正单元相连接，温度校正单元连接调节器，调节器与低值选择器连接，低值选择器与第二折线函数发生器相连，在低值选择器另一端还连接有手动操作器。

本实用新型的用于轴流压缩机的防末级叶片阻塞调节装置，完善了机组的安全保护。防止因误操作，从而有效防止轴流式压缩机进入不安全的末级叶片阻塞区，确保了机组长期安全运行。

附图说明

图1是轴流压缩机防末级叶片阻塞线；

图2是本实用新型的确定的防末级叶片阻塞调节系统控制流程图。

图3是本发明确定的防末级叶片阻塞调节系统控制原理图。

以下结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

具体实施方式

在介绍本实用新型之前，首现了解一下末级叶片阻塞定义：即当排气压力降低时，风机内的气体因膨胀而加快流速，当气流在末级叶栅达到音速时，既发生阻塞现象。因为末级叶片的气流受到阻塞，末级叶片前（按气流方向）的气压升高，末级叶片后的气压降低，造成末级叶片前后两边受力不平衡而产生应力。因此长期在阻塞线下的区域中运行也是不利的。因为存在着末级叶片阻塞，所以轴流压缩机每一个允许的静叶角度下，都存在一个允许的最低压力值。可以根据有效的手段来设定出防末级叶片阻塞线。有了该防阻塞线后我们在通过以下具体内容来建立防末级叶片阻塞系统。

如图1给出的轴流压缩机防末级叶片阻塞线中可以看到，防末级叶片阻塞线建立在以轴流压缩机喉部差压（横坐标）和出口压力(纵坐标)的坐标系统中。图中的运行点位置就是代表轴流压缩机实时操作的运行状态点。状态点也是由出口压力和喉部差压的交点形成的。

参见图2，依照本实用新型的技术方案，本实施例给出一种轴流压缩机的防末级叶片阻塞调节装置由检测装置、执行机构和防阻塞控制系统组成；

所述的检测装置包括：

设置在轴流压缩机入口管路上的差压变送器PdT和热电阻TE，用于轴流压缩机喉部差压以及进口管路温度的测量；

设置在轴流压缩机出口管路上压力变送器PT，用于轴流压缩机出口管路压力的测量；

所述的执行机构包括：

设置在轴流压缩机放空管路上的防阻塞阀BV。

所述的防阻塞控制系统包括：

与差压变送器PdT相连接的第一折线函数发生器BY1；

与热电阻TE相连接的温度校正单元BY2；

与压力变送器PT相连接的调节器BIC；

与防阻塞阀BV相连接的第二折线函数发生器BY4；

第一折线函数发生器BY1与温度校正单元BY2相连接，温度校正单元BY2连接调节器BIC，调节器BIC与低值选择器BY3连接，低值选择器BY3与第二折线函数发生器BY4相连，在低值选择器BY3另一端还连接有手动操作器HIC。

所述的防阻塞控制系统是该控制装置的核心部分，其中，轴流压缩机喉部差压值经过第一折线函数发生器BY1处理后得到防阻塞线，再经过温度校正单元BY2送至调节器BIC作为它的给定值；而轴流压缩机出口压力作为调节器BIC的实测值，经过调节器BIC运算后送出一路4~20mA调节信号，并与手动操作器HIC给出的信号经过低值选择器BY3选择后，最终经过第二折线函数发生器BY4处理后送至防阻塞阀BV去进行阀门开度的控制，从而保证轴流压缩机在正常工况下安全运行。

本实用新型的用于轴流压缩机的防末级叶片阻塞调节装置的控制原理如图3所示：

本实用新型的用于轴流压缩机的防末级叶片阻塞调节装置的组成与已知的防喘振的控制系统相类似，检测信号是轴流压缩机进口的喉部差压（由差压变送器PdT测量）和出口压力（由压力变送器PT测量），轴流压缩机的喉部差压（ΔP）经第一折线函数发生器BY1变换成所需的折线函数-近似的防阻塞线f（x），即y=f（x）；其中x为喉部差压（ΔP），y为折线函数求出的排气压力值，此值即为调节器BIC的设定值P_SV；

调节器BIC的实际值PV是轴流压缩机的排气压力P₂（由压力变送器PT测量），PI调节功能块的偏差信号为Δe=PV-SV.

调节器BIC具有比例-积分控制功能，它的4mA～20mA DC电信号经模拟量输出端送至防阻塞阀BV（防喘振阀）或者放空阀，以控制防阻塞阀BV（防喘振阀）的开度，进行防阻塞调节。

当轴流压缩机的运行工况点处于末级叶片阻塞线以上时，即PV≥SV时，Δe≥0，调节器BIC输出等于防喘振控制器的输出值，通过第二折线函数发生器BY4控制防阻塞阀BV（防喘振阀）的开度由防喘振控制器来进行调节；

当轴流压缩机出口压力异常下降时，轴流压缩机的运行工况点处于末级叶片阻塞线以下时，即PV<SV时，Δe<0，调节器BIC输出由当前的开度值开始增加，通过第二折线函数发生器BY4控制防阻塞阀BV（防喘振阀）随之逐渐关闭；

随着防阻塞阀BV（防喘振阀）开度的逐渐减小，一方面，风量随之减小，喉部差压ΔP和调节器BIC设定值同时减小；另一方面轴流压缩机排气压力P₂和调节器BIC实际值PV同步增大，最终调节的目的是确保运行工况点动态的保持在阻塞线以上。

本实用新型的用于轴流压缩机的防末级叶片阻塞调节装置，结构简单，操作性强，能够使机组运行更安全。延长了机组使用寿命。

Claims (1)

1.一种用于轴流压缩机的防末级叶片阻塞调节装置，其特征在于，由检测装置、执行机构和防阻塞控制系统组成；

所述的检测装置包括：

设置在轴流压缩机入口管路上的差压变送器（PdT）和热电阻（TE），用于轴流压缩机喉部差压以及进口管路温度的测量；

设置在轴流压缩机出口管路上压力变送器（PT），用于轴流压缩机出口管路压力的测量；

所述的执行机构包括：

设置在轴流压缩机放空管路上的防阻塞阀（BV）；

所述的防阻塞控制系统包括：

与差压变送器（PdT）相连接的第一折线函数发生器（BY1）；

与热电阻（TE）相连接的温度校正单元（BY2）；

与压力变送器（PT）相连接的调节器（BIC）；

与防阻塞阀（BV）相连接的第二折线函数发生器（BY4）；

第一折线函数发生器（BY1）与温度校正单元（BY2）相连接，温度校正单元（BY2）连接调节器（BIC），调节器（BIC）与低值选择器（BY3）连接，低值选择器（BY3）与第二折线函数发生器（BY4）相连，在低值选择器（BY3）另一端还连接有手动操作器（HIC）。

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