压缩机控制方案

压缩机是指输送较高压力的气体机械，一般产 生高于300kPa的压力。压缩机分为往复式压缩机 和离心式二大类。
16.1
往复式压缩机控制方案
如图16-1所示是氮压缩机汽缸余隙及旁路控制
的流程图，这套控制系统允许负荷波动范围60 ％～100％，是个分程控制系统，即当控制器输出
信号在20-60kPa时，余隙阀动作。当余隙阀全部
见图16-11 压缩机出口压力控制系统（合成氨压
缩机控制流程图）。
图16-11 压缩机出口压力控制系统（合成氨压缩机控制流程图）
16.2.4
防喘振控制系统
因为喘振是离心式压缩机的固有特性，喘振
发生时, 会造成设备事故。因此,必须设置防喘振
控制系统加以防止，下一章将详细介绍离心式压
缩机的防喘振控制系统。
例题
图16-15所示四种离心式压缩机控制方案中，哪
种方法属于流量Байду номын сангаас路法控制（ D ）
（2）入口节流法
“入口节流控制”时压缩机的功耗比“出口
节流控制”小。如果离心式压缩机入口压力不能 保持恒定, 灵敏度高, 则较少采用“入出口节流 法”。
图16-2 离心式压缩机出口节流法
图16-3 离心式压缩机入口节流法
（3）转速控制法
图16-4 离心式压缩机特性曲线
图16-5 转速控制法
（4）旁路控制法 如图16-6旁路控制法。 （5）控制导向叶片角度法（简称“导叶控制”） 为了减少阻力损失，对大型压缩机往往不用控制 吸入阀的方法，而用控制导向叶片角度的方法，
第十六章
压缩机组控制方案
压缩机的控制

压缩机的分类
往复式压缩机：流量小，压缩比高场合
离心式压缩机：流量大，体积小，效率高，维护 方便

离心式压缩机的防喘振控制 汽缸余隙控制 详见教材 顶开阀控制（吸入管阻力控制）
1.往复式压缩机的常用控制


旁路回流量控制 转速控制 气量控制系统：即负荷控制系统 出口节流：比进口节流法节流，但结构比较复杂。 改变转速：最节能，价贵，常用于大型压缩机。 （蒸汽透平带动）
（a） 图16-12 压缩机段间吸入温度控制
（b）
16.2.6
压缩机液位控制（分离器液位控制系统）
为防止吸入压缩机的气体带液, 造成叶轮损 坏, 压缩机各段吸入口均设置冷凝液分离罐, 为 防止液位过高, 造成气体带液, 需设置分离罐液 位控制系统。见图16-13。
（a）
（b）
图16-13压缩机液位控制（分离器液位控制系统）
力和流量结合在一起设计成选择控制系统。正常
生产时，流量控制系统工作，压缩机按正常负荷
输送气量。如果因前面工序负荷减低, 而造成入 口压力下降时，压力控制系统通过低选器自动切 上去，把气量减下来，以保证入口压力并不被抽 空。
图16-10 入口压力与出口
流量的选择性控制
16.2.3
压缩机出口压力控制系统
2.离心式压缩机的其他控制系统和连锁系统


入口压力控制系统：例如吸入管压力控制转速来
稳定入口压力。
入口压力与出口流量的选择控制，旁路控制调节 缓冲罐压力等。

油系统：密封油、润滑油、调速油等的压力、温 度、油箱液位等的控制。 联锁系统：轴位移和振动、轴向力等检测、报警 和其它联锁系统。 压缩机各段吸入温度、分离器液位控制系统；
如图16-7。
图16-6旁路控制法
图16-7 控制导向叶片角度法
16.2.2
压缩机入口压力控制系统
压缩机负荷控制可用流量控制实现, 有时也可 采用压缩机入口压力控制来实现。入口压力控制 方法有：
图16-8 吸入管压力控制转速
图16-9旁路控制入口压力
（1）吸入管压力控制转速 见图16-8，采用“吸入管压力控制转速”来稳定
打开，压力还下不来时，旁路阀动作，即控制器
输出信号在60% ～100%时，旁路阀动作，以保持
压力恒定。
图16-1
氮压缩机汽缸余隙及旁路阀控制流程图
16.2
16.2.1
离心式压缩机控制方案
气量控制系统(负荷控制系统)
（1）出口节流法
图16-2为“离心式压缩机出口节流法”控制系统，
主要用于离心式通风机和功效较小离心式鼓风机。
16.2.5
压缩机段间吸入温度控制
气体压缩过程中会使其温度升高。为使进入 下一级压缩机的气体降温而提高压缩效率。压缩 机的出口和级间需要通过换热使被压缩气体冷却 到所需要的温度，为此设置温度控制系统。见图 16-12常用的两种控制方案 （1）见图16-12（a），压缩机吸入口由多路进入， 对于来自换热器的入口气体温度更应注意，更需 要控制。 （2）见图16-12（b）是多级压缩，不引入热量。
16.3

•
变频调速器的应用
1.变频调速器
采用变频调速器的原因
控制阀的压损占能耗的大部分，S值越大，压损越
大。
•
电机功率与转速的立方成正比，变频调速具有最
大节能效果。

变频调速器原理：采用正弦波PWM脉宽调制电路进 行无级调速
2.变频调速器的应用

直接采用变频调速控制系统进行转速的调节。

采用变频调速和控制阀并存，正常时用变频调速。
入口压力。
（2）旁路控制入口压力
流量的选择性控制见图16-9，采用旁路控制压缩
机入口缓冲罐压力。 （3）入口压力与出口流量的选择性控制 采用如图16-10所示，为保证前后工段生产负荷均
衡，压缩机所输送的气量也不能超过前面工段的 压力。尤其要防止气量过大，造成抽空，吸入空
气而发生爆炸。所以必要时可以把压缩机入口压