离心压缩机防喘振控制系统研究

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1、大连理工大学硕士学何论文摘要离心压缩机是工业生产中的关键设备，它具有排气压力高、输送流量小的优点。但是，离心压缩机也存在一些缺陷，例如稳定：[作区域窄，容易发生喘振等。喘振对压缩机的危害极大，为了保证压缩机的正常运行，必须配备控制系统来防止喘振的发生。随着计算机控制技术的发展，防喘振的控制手段和控制品质都得到了提高，但是始终存在两方面的问题需要解决：其一是经济性问题：防喘振控制导致大量气体回流，造成能量浪费。其二，防喘振控制品质问题：有些控制系统控制回路单一，没有考虑可能发生的其他凶素，导致控制质量不好，不能最有效、及时地防喘振。针对以上问题，本文以某厂离心压缩机控制系统

2、改造为研究对象，完成了控制系统的架构设计，提出了一套离心压缩机综合控制策略，较全面地考虑了压缩机运行中可能发生的因素，能源有效利用，改善了防喘振品质。主要内容如下。首先，改进了常规的基于PI控制的防喘振算法，附加了“阀跳变”和非线性两种控制，其中“阀跳变”能够使控制器在原来输出的基础上阶跃某一开度，非线性控制在防喘振过程中能动态的改变PI控制器的比例增益和积分时间常数，与以往的控制算法相比，控制器反应更加迅速，能够更快和更有效的防止喘振的发生。其次，附加了入口压力控制和出口压力限制的辅助控制策略，通过调节汽轮机转速来牢牢的控制住入口压力，进而对出口压力起到了控制作用，同时

3、出口压力限制又进一步的起到了保护作用。一般喘振发生前会引起压力的变化，通过调节转速来维持压力恒定，从而抑制了喘振的发生，与传统的阀放空调节相比，节能效果明显。另外，运用通用性能曲线解决了入口条件对喘振的影响。另外，本文还开发了基于RSView32的压缩机运行监控软件，该监控系统功能齐全，操作简单，人机界面友好，对压缩机系统的稳定运行起到了积极的作用。关键词：离心压缩机；防喘振；控制系统人连理1．人学硕十学位论文StudyonAnti-SurgeControlSystemofCentrifugalCompressorAbstractCentrifugalcompressor

4、isthekeyequipmentinindustrydepartments．Ithasthecharacterofhighdischargepressureandlowinletflow．Buttherearealsosomedisadvantages．suchasstableoperationareaisNarrowanditiseasytosurge．Surgeisharmfultocompressor．soitmustbeequippedwithcontrolsystemtoavoidsurge．Withthedevelopmentofcomputercontro

5、ltechnology，themethodsandqualityofanti-surgecontrolareimproved．Buttherearestillproblemsexisted：1．Theeconomyofanti-surgecontr01．Anti-surgeleadstoconsumeoftheenergyduetorecycleoftheflow．2．Thequalityofanti-surgecontr01．Tosomecontrolsystems，thecontrolloopissimpleandotherfactorsaboutsurgeareno

6、tconsidered．ItleadstobadcontrolqualityandCaNnotantisurgeeffectivelyorintime．Totheproblemsdescribedabove，thisarticledesignthearchitectureofthecontrolsystemandgivesthestrategyofcompressorintegratedcontrolwhichcontainsseveralloops．Itconsidersthefactorswhichmaybeoccur，andimprovesthereliabilit

7、yofthesystem．Itcontainsasfollows：First，theanti—surgecontrolalgorithmnotonlycontainstheordinaryPIcontrol，butalsocontainsvalvejumpandnonlinearcontr01．Valvejumpcanmakethevalvesteptocertainposition．Nonlinearcontrolcanchangetheproportionalgainandintegralgaindynamically．C