《流体输送控制》PPT课件

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1、4流体输送设备的控制10/8/20211过程控制青海大学4.1概述在石油、化工生产过程中，因工艺的需要，常需要将流体由低处送至高处，由低压设备送到高压设备，为了达到这些目的，必须对流体做功，以提高流体的能量，完成输送任务。流体输送控制系统的控制目标是保持被控流量保持恒定（定值控制）或跟随另一个流体流量变化（比值控制）保证流体输送设备的安全运行10/8/20212过程控制青海大学流体输送设备用于输送流体和提高流体压头的机械设备通称为流体输送设备。输送液体和提高其压力的机械称为泵，输送气体并提高其压力的机械称为风机和压缩机。4.1概述10/8/20213过程控制青海大学10/8

2、/20214过程控制青海大学流量控制系统的特点控制通道的对象时间常数小只需采用PI调节器，无须引入微分作用；测量信号通常带有高频噪声应考虑对测量信号的滤波或在控制器与变送器之间引入一阶滞后环节，以减小调节阀的振动；4.1概述静态非线性应考虑选用合适的控制阀特性，使广义对象的静态特性接近线性。10/8/20215过程控制青海大学4.2泵和压缩机的基本控制4.2.1、离心泵的基本控制离心泵的工作原理工作前，泵体和进水管必须灌满水形成真空状态，当叶轮快速转动时，叶片促使水很快旋转，旋转着离心泵的工作原理是：离心泵所以能把水送出去是由于离心力的作用。水泵在的水在离心力的作用下从叶轮

3、中飞出，泵内的水被抛出后，叶轮的中心部分形成真空区域。水源的水在大气压力或水压的作用下通过管网压到了进水管内。这样循环不已，就可以实现连续抽水。10/8/20216过程控制青海大学离心泵的工作点离心泵特性与管路特性的交点。交点与泵转速、管路阻力及分布、控制阀开度等有关4.2.1、离心泵的基本控制10/8/20219过程控制青海大学1、直接节流法控制原理：通过改变相关管路的阻力系数，以控制管道流量。即改变hv从而改变工作点，关小控制阀，hv增加，流量下降，压头上升4.2.1、离心泵的基本控制HL1HL2HL3C1C2C3HQFC10/8/202110过程控制青海大学控制阀不应

4、装在泵的吸入口可防止气缚和气蚀节流装置安装在阀上游，有利于提高测量精度控制阀的开度不应过小或过大，即应合理选择控制阀的尺寸。4.2.1、离心泵的基本控制注意：10/8/202111过程控制青海大学优点：采用阀门调节流量快速简便，且流量可连续变化，适合化工连续生产的要求，因此应用广泛。缺点：是当关小阀门时，管路阻力增加，消耗部分额外的能量，实际上是人为增加管路阻力来适应泵的特性。且在调节幅度较大时，往往使离心泵不在高效区下工作，机械效率差不是很经济。4.2.1、离心泵的基本控制10/8/202112过程控制青海大学调节泵的转速调节原理：改变泵的转速，使离心泵流量特性形状变化，

5、以控制管道流量。特点：节能，调节平稳，但投资较大。4.2.1、离心泵的基本控制FC调转速10/8/202113过程控制青海大学采用的调速方法①当电动机为原动机时，采用电动调速装置②当汽轮机为原动机时，采用调节导向叶片角度或蒸汽流量。③采用变频调速器，或利用原动机与泵联结轴的变速器。4.2.1、离心泵的基本控制10/8/202114过程控制青海大学特点采用这种控制方案时，在液体输送管线上不需要安装控制阀，因此，不存在hv项的阻力损耗，机械效率较高。该控制方案在重要的大功率离心泵装置中，有逐渐扩大采用的趋势。但具体实现这种方案较复杂，所需设备费用亦较高。4.2.1、离心泵的基本

6、控制10/8/202115过程控制青海大学旁路控制原理：改变管路特性，以改变交点，进而改变管道中的流量4.2.1、离心泵的基本控制10/8/202116过程控制青海大学特点结构简单，控制阀口径相对较小，但由泵供给的能量消耗于控制阀旁路的那部分液体，因此，总机械效率较低。当流体黏度高或液体流量测量较困难，而管路阻力较恒定时，该控制方案可采用压力作为被控变量，稳定出口压力，间接控制流量。4.2.1、离心泵的基本控制10/8/202117过程控制青海大学4.2.2、容积式泵的控制方案容积式泵有两类，一类是往复泵，包括活塞式、柱塞式等，另一类是直接位移式旋转泵，包括椭圆齿轮式、螺杆

7、式等。这类泵的排量与管路阻力基本无关，故绝不能采用出口处直接节流的方法来控制排量，一旦出口阀关死，将造成泵损、机毁的危险。10/8/202118过程控制青海大学容积式泵流量特性4.2.2、容积式泵的控制方案特性：泵的排出量是脉冲式的，与管路系统无关往复泵特性：与转速、冲程大小及活塞截面积等有关旋转泵特性：与转速及空腔大小等有关10/8/202119过程控制青海大学容积式泵常用的控制方式4.2.2、容积式泵的控制方案不能单独用泵出口的节流控制调节原动机转速或往复泵冲程：多数情况下，这种方法调节冲程机构较复杂，且有一定