探究基于模型的离心式制冷机组系统优化控制方案
离心式压缩机级的改进与优化
_ m口 岛- 矗 啊 I一 m 口 I n \ 矗 , o o
出 I气流 角 c ,这样 回流 器的进 口气流冲角i 率 均比前 置无叶扩压器要高23 : 1 【 4 %。 随之改变 ,影响压缩机 的全工况性能 。试验证 为 改善压 缩机 的全工况性 能 ,在第一级叶 明 ,叶片扩压器 器后的 回流器 ,在工况变化时 轮 后设计一低稠度叶片扩压 器,叶 片型线 采用
图1 ,离心压缩机 回流器模型
I 2 28
IF T OR UNEWOR D 2 1 L 00
目 术
【。 3 】 可见进 I安装角对压缩机级的性能 曲线影 Z l 响较大 ,为此分 别取 不同的进 口安装 角对级性 能进行 研究 ,图6 是不 同叶片进 口冲 角级 性能 曲线对比。 ( 中i a2 —o ) 其 = A 【 2
要求 ,可以确定所需相应 的冷凝温 度和蒸发温 度 ,从而得出所需的能量头 。当单级压缩 机所
下面主要阐述一种双级离心压缩机 中回流
器的设计与优化 。 回流器设计 与优化 在离心压缩机中 ,回流器是用来 引导从扩 压器元件的强旋绕 气流 以轴线或所需方向进入
产生的能量头不能满足所需要的能 量头 时 ,如
度扩压器在此处的流场得到明显改善。
32 出口几何角确定 : .进 研 究表 明 :不 同的 回流 器叶 片的进 口安 装 角对 回流器的流动性能有显著的影 响,进 口 较 大的正冲角及负冲角对均会在 回流 器叶 片表 面 产生 大尺 度 的分 离涡 团 ,在 给定 的流 量 工 况 下 ,在0 。冲 角时回流 器有较好 的流动性能
冰蓄冷的离心机以及热泵工况的 离心机 ,通常 采用双级或 多级压缩的形式 【】 。 l
图3 ,改进后变厚度叶片型线 为此 , 用C n e t - E 离心压缩机 利 o c ps NR C - 决定 回流 器形状 及性 能 的几 何参 数有 : 设计软件对 回流器叶 片型线进行优 化设计,将 在 多级 离心压缩机 中,为了把扩压 器中出 回流 器进 出V宽度b 、b ,进 出 V直径D5 I 5 6 t , 原始等厚度叶片型线 改进 为变厚度叶片型线 , 来的气流引入下一级 ,在扩压器后装有 弯道和 D ,叶片进出 V几何角 O A、 C A,叶片数z 如图2 6 I 【 5 【 6 ,图3 ,并对 二者 内部 流场进 行CF 分 D 回流器。弯道是隔板和气缸组成的通道 ,回流 和叶片型线 ,这些参数设计的 合理性直 接影 响 析,分析结果如下 : 器则由两块 隔板和装在隔板之间的叶片组成 。 压缩 机的性能 ,以下主要讲述这些参数 如何 确 研究表 明 ,弯道和回流器中损失并不小 ,有时
离心压缩机的性能计算与优化方法研究
离心压缩机的性能计算与优化方法研究离心压缩机是一种常见的流体机械设备,广泛应用于空调、供暖、冷冻和工业生产等领域。
在设计和运行离心压缩机时,性能的计算和优化至关重要。
本文将就离心压缩机的性能计算与优化方法展开研究,以期提供一些有益的指导和建议。
1. 离心压缩机的基本原理和流程离心压缩机是通过离心力将气体或气体与气体混合物的进气流动压缩,并通过出口将压缩气体排出。
其基本原理是离心力和动能转化,通过离心轮、导叶和转子等关键部件相互配合,实现气体的连续压缩。
离心压缩机的运行流程包括气体的吸入、入口导叶的调节、气体的离心压缩、排气口的打开和排气等。
这个流程需要合理的设计和操作,以保证离心压缩机的高效运行和性能。
2. 离心压缩机性能计算的基本参数离心压缩机的性能计算需要考虑多个参数,其中一些参数可以直接测量,而其他参数需要通过计算获得。
以下为离心压缩机性能计算的基本参数介绍:2.1 流量(Q):指单位时间内通过离心压缩机的气体体积或质量。
2.2 压力比(Pi):指离心压缩机出口压力与进口压力的比值。
2.3 转速(N):指离心压缩机旋转的速度,通常以每分钟转数表示。
2.4 压气机效率(ηc):指离心压缩机在压缩气体过程中的能量利用效率,可以通过测量输入功率和输出功率来计算。
2.5 空气流体属性:包括气体的密度、比热容和粘度等,这些参数对于性能计算和优化至关重要。
3. 离心压缩机性能计算方法离心压缩机的性能计算可以通过试验和理论计算两种方法来实现。
试验方法是通过实际操作离心压缩机并测量相应的参数来获取性能数据,而理论计算方法则是基于离心压缩机的设计参数和运行条件,通过建立数学模型来计算性能。
3.1 试验方法离心压缩机的试验方法是一种直接且可靠的性能计算手段。
通过在实际环境下进行离心压缩机的运行和测试,可以获得基本的性能参数。
试验方法可以通过流量计、压力计和温度计等传感器测量性能参数,并采用现场数据采集系统来记录和处理数据。
空调水系统优化方案与离心式冷水机组节能技术
空调水系统优化方案与离心式冷水机组节能技术大温差小流量系统方案和次泵变流量系统方案可以节省空调水系统的初投资或运行费,符合空调设计的发展趋势。
先进的离心式冷水机组不仅具有制冷功能,而且具有热回收、冰蓄冷、免费取冷等多种功能,节能效果显著。
近年来中国许多大中城市电力短缺现象日趋严重,夏季空调设备的耗电量在高峰时甚至消耗约40%的城市电力供应,因此节约用电迫在眉睫。
由于楼宇的空调电费取决于整个空调系统的能耗,因此不仅需要提高空调设备本身的效率,而且要优化空调系统设计,降低楼宇空调系统的整体能耗。
楼宇空调的冷水系统一般包括冷水机组、冷却塔、冷水水泵及冷却水水泵等几个主要的耗能部件。
在过去的30年内,冷水机组的效率几乎提高了一倍,冷水机组占整个系统能耗的比例已降低了20%,而冷却塔和水泵的能耗比例提高10%(图1)。
需要优化空调系统的设计方案,调整各部件所占系统能耗的分配比例来降低整个系统的能耗。
本文介绍的大温差小流量系统和一次泵变流量系统是主要通过减少水泵的能耗,达到降低空调系统能耗的目的。
1 大温差小流量系统方案多年来冷水机组的冷水供、回水设计温差通常为5℃。
冷水机组提供的冷量与冷水的供、回水温差和流量有关,计算公式如下:式中假定比热Cp为常数,若所需的冷量Q不变,则既可采用增大流量m’而减小温差DT的方案(即增加水泵耗功而减少机组耗功),又可采用减少流量m’而增大温差DT的方案(即减少水泵耗功而增加机组耗功),这两种方案的系统总耗功可能并不相等。
我们选择4种不同冷水/冷却水流量配比与相应的温差方案进行了计算。
配比4.3/5.4 l/s/kW (2.4/3.0gpm/RT)为基准方案(ARI的标准额定工况)逐步减少水流量。
这4种方案的能耗对比见图2。
可见,随着水流量的减小,整个系统的总能耗是逐渐减小的,冷却水水泵、冷水水泵及冷却塔的能耗也是逐渐降低的,而压缩机的能耗则反而增多。
这个变化趋势是与水流量减小而水温差增大有关的。
离心式压缩机性能的预测以及控制系统的分析
离心式压缩机性能的预测以及控制系统的分析摘要:目前所使用的离心式压缩机所采用的控制系统大多是通过可编程逻辑控制器完成的,关于它的性能预测方面以及控制系统的一些问题,很多人都不大清楚,本文就离心式压缩机性能的预测以及控制系统的分析方面的问题做一简单介绍,希望能给从事相关专业的人员带来帮助。
就广西石化公司的重油催化劣化装置配置一套压缩机机组为例,来说明其性能预测及其控制方面的一些问题。
这套机组是由D-R(赛兰)公司制造的两段六级离心式压缩机和杭汽制造的背压式汽轮机组成。
机组主要是将气体经过气压机一段压缩之后,进行冷却后再加入到中间的冷却系统进行分离。
气相接着进入二段,再继续加大压力后,经过出口送到吸收稳定的系统。
这个机组在进行压缩气体的时候同时进行着另外一项任务,就是随时反应压力的大小。
一般情况下,是通过机组反应的压力值来调节机组的转速的,以便达到控制机组的反应压力的目标。
再者,压力机的两段都装有反飞动阀门,这是用来预防压缩机发生震动的。
该机组的这个的控制系统是通过DCS计算机系统来实现控制目的的,其中包括PLC系统和用来急停的系统EDS。
一、机组控制系统1.为了本机组能够安全运行,本机组的检测以及控制系统,特别下设了以下的保护盒控制系统:1.1机组转速调节控制系统。
1.2气压机防喘振控制保护系统。
1.3气压机流量监测控制系统。
1.4汽轮机热井液位监控系统。
1.5气液分离器液位监控系统1.6干气密封调节控制系统。
1.7机组轴承温度、轴位移、轴振动检测系统。
1.8振动检测系统。
2.气压机组的控制2.1气压机的防喘振控制要想让气压机正常地工作,就要在设计和制造上防止它的喘振,其实预防喘振的原理很简单,就是通过两个段之间的阀门来控制调节的。
预防喘振的原理是靠两个段间防止喘振的阀门来控制调节的。
机组运行正常时,是先进行测量入口的实际流量、出口的压力、压力、跟标准情况下的比较以后,进行自动校正,再将其输入到预防喘振的控制器里面再和正常转速情况下的流量进行比较,一旦入口的流量比预设的流量低的时候,防止喘振的阀门就自动打开;但当检测的流量大于预设的流量的时候,传真阀门就完全关闭。
离心式制冷机系统优化控制策略研究
whe fee tn mb r fc l r r u p r to u d e ti o l o d c n t n. n al,t e n mb ro n d i r n u e s o h ls a e p ti o e i n n e a c ra c o i la o d i i e n a r n ng i o Fi l h u e f y
ma i m o l g cp ct n s n o l g c p c r v lae s g s pie d l ae n terl be xmu c oi a a i a d i t tc oi a a i ae e au td u i i l d mo esb s d o ei l n y n a n y t n m i f h a me s rme t dr uie c mm i inn ftec l rs s m . h . e ttl lcr i o s p o saepe itd aue n o t o n a n s o ig o h l yt s h i e e T e t oa et ct c n u t n r rdce n h e iy m i
机组 的产冷能力进 行 比较 , 而实现对冷水 机组 的台 从
数控制 。上述 三种方 法均以生 产商提供的额定制冷量 为制 冷机的最大制 冷量 , 实际上机组 的最大制 冷量 但 受运行 工况及各组 件性能 的影 响 , 其值 不断变化 往往 不 等于额定制冷量 。 对 于离心式制 冷机 , 以下几个特 征 : 有 第一 , 机组
离心式冷水机组油温智能控制系统的设计研究
第1 3 卷 第1 期
2 0 1 3年 2 月
剖
垮
室 调
R EFRI GERA TI ON A ND AI R— CON DI TI ON I N G
离 心 式 冷 水 机 组 油 温 智 能 控 制 系统 的设 计 研 究
徐 烽烽 王 坚 宣 洁升 何 跃 智 赵 为 峥 柴 慧莲
冷水机LSBLXR123型离心式制冷机组烘干方案优化
冷水机LSBLXR123型离心式制冷机组烘干方案优化某炼化公司冷水机LSBLXR123型离心式制冷机组,机组使用年限已达到20年。
蒸发器换热管减薄脆化,当冷水机冷冻水压力波动时,换热管泄露导致机体内进水机组无法运行,制冷机组进水会产生以下危害:1、在膨胀阀阀处出现冰塞现象,使供液不良影响电机机体冷却;2、同时系统进水会导致部分润滑油被乳化,降低润滑性能;3、在制冷剂系统中生成盐酸、氟化氢等,能腐蚀金属,特别对阀片、轴承、轴封影响最大;4、由于冷水机电机与系统相连接,机体内有潮气会导致制冷剂电气绝缘性能下降,严重时会烧毁全封闭电机;5、由于冷水机属于离心式压缩机,叶轮告诉旋转,系统进水会导致叶轮结垢,影响叶轮动平衡,导致机组振动增加并伴随异响,严重时会导致叶轮与机体放大器摩擦进而打碎叶轮。
由于机组蒸发器是密闭式结垢,无法进入设备内部或打开设备擦拭,正常维修方法为外委施工队伍进行烘干,烘干费用预计5万元,机体干燥时间为25天。
由于生产需要保证产量,需要尽量缩短烘干和检修的时间。
经过干燥维修方案的优化,将烘干时间成功缩短到16天(4月26日-5月12日),节能提产效果明显。
一、施工单位烘干方案:1、机组全部解体,使用专用工具拆除叶轮以及相应的齿轮轴承,拆除电机外委烘干;2、蒸发-冷凝器管束封堵漏点,回装大盖。
对蒸发-冷凝器内外进行加热干燥处理;其中水程接循环泵,通的热水循环,同时使用碘钨灯在筒体外烘烤。
3、拆卸油泵、油加热器进行内外加热烘烤。
4、高真空长时间抽取进行真空干燥处理,在真空干燥时采取以上的加热方式进行,直到真空度≦7.5mmHg绝对压力,保持24小时其压力回升不得超过3mmHg。
5、其真空度达到要求后再注入氮气至常压进行主电机及其它电器的绝缘检查。
1)对油泵电机、电加热器及其它低压电器零件,用500V兆欧表测定与大地之间的电阻为3MΩ以上。
2)高压回路(包括主电机)各线之间与大地之间,用1000V兆欧表测定的电阻值为10MΩ以上。
探究基于模型的离心式制冷机组系统优化控制方案
探究基于模型的离心式制冷机组系统优化控制方案作者:车春鸿来源:《科技资讯》 2012年第29期车春鸿(河南博物院河南郑州 450002)摘要:本文是针对基于模型的离心式制冷机组系统优化控制方案的探究与分析。
提出的这种控制优化方案是在对系统的日常调试以及机组自身所提供的可靠数据的充分利用的前提下,运用简化模型的方式来评价估算单台制冷机的产冷能力以及它瞬时的制冷量,并对在特定负荷下台数不同的运行机组的系统总电功率做出预测,寻找探求最优离心式制冷机的台数组合,从而能够获得最大化的制冷机组系统的性能参数。
关键词:离心式制冷机优化控制性能参数探究中图分类号:TB651 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)10(b)-0067-01在空调运行系统中,对制冷机组台数的控制属于基本控制的范围。
机组运行台数的确定是由两个重要参数来决定的,这两个参数是空调运行系统中各台制冷机所能产冷的能力(即最大制冷量)和建筑物的负荷。
在考虑建筑物负荷的前提下,实际中主要有三种方法来实现对制冷机组运行台数的控制。
这三种方法分别是:以冷冻水的回水温度为表征参数,来控制制冷机组的运行;通过对冷冻水流量值和制冷机额定流量值的比较,来控制制冷机组的运行台数;用测量出的冷冻水供回水的温差和流量确定此建筑物的空调制冷负荷,然后比较此值和制冷机的最大制冷量,来控制制冷机组的运行台数。
在这三种方法中,制冷机最大的制冷量均是以生产厂家所提供的额定制冷量为准的,但事实上它是受平常运行状况以及各部件性能等的影响的,在大多数情况下是与额定制冷量不相等的。
1 优化控制的模型在稳定的情况下,特定水流量的制冷机组的负荷是冷凝水的进水温度、冷冻水的供水温度以及回水温度这三个参数的函数。
因为在制冷机中,冷冻水的供回水的温差直接关系着其压缩机内进口导叶的开启程度,所以我们可以用进口导叶的开启程度来代替冷冻水的回水温度。
方程式(1)是用来描述上面关系的数学模型,即制冷机的制冷量与其进口导叶开启程度的模型;方程(2)是制冷机电功率与制冷量的模型。
制冷系统中的热力学模型研究与优化
制冷系统中的热力学模型研究与优化引言制冷系统在现代工业和生活中扮演着重要角色。
为了提高制冷系统的效率和性能,许多研究者致力于开发和优化热力学模型。
本文将探讨制冷系统中热力学模型的研究与优化,并介绍一些常见的模型和方法。
第一章制冷系统的基本原理制冷系统的基本原理是通过循环往复的方式实现冷热交换,从而达到降温的目的。
制冷系统通常由压缩机、冷凝器、蒸发器和节流装置等组成。
工质在循环中不断吸收和释放热量,实现温度的调节。
第二章理想制冷循环模型理想制冷循环模型是最基本的热力学模型之一。
其中最常用的是Carnot循环模型。
Carnot循环模型假设制冷系统的内部不会存在能量损耗,从而实现最高效率的制冷过程。
然而,现实中的制冷系统存在着诸如摩擦、压力损失和不可逆性等因素,使得Carnot循环模型并不适用于实际应用。
第三章实际制冷循环模型为了更好地描述实际制冷系统的性能,研究者开发了多种实际制冷循环模型。
其中最常用的是朗肯循环模型和布雷顿循环模型。
朗肯循环模型考虑了系统内的压力损失和不可逆性等因素,相比于Carnot循环模型更接近实际情况。
布雷顿循环模型则进一步考虑了制冷系统中的热传导和温度差异等因素,提高了模型的准确性。
第四章制冷系统的优化方法制冷系统的优化方法主要包括循环工质的选择、工作参数的优化和系统结构的优化。
对于循环工质的选择,研究者通常考虑工质的热力学性质、环境友好性和安全性等因素。
工作参数的优化可以通过数值模拟和试验研究来实现,以最大化系统的制冷效率和性能。
系统结构的优化则涉及到制冷系统各组件的布置和匹配,以最小化能量损耗和提高热效率。
第五章日常使用中的应用制冷系统在日常生活中广泛应用于空调、冷库、冷链物流和制冷设备等领域。
热力学模型的研究与优化可以提高制冷系统的效率,降低能源消耗,减少环境污染和碳排放。
例如,通过优化循环工质选择和工作参数调节,可以实现空调系统的节能和环保。
结论热力学模型的研究与优化对于制冷系统的性能提升至关重要。
刍议离心式压缩机的调节控制系统
03
离心式压缩机调节控制系统的 设计与实现
调节控制系统硬件设计
硬件架构
根据离心式压缩机的特性和工艺 要求,设计合理的硬件架构,包 括传感器、执行器、控制器等硬
件设备。
传感器选择
选择适合离心式压缩机工作特性的 传感器,如压力、温度、流量传感 器等,确保能够准确测量和反馈压 缩机的运行状态。
执行器设计
定义
离心式压缩机是一种利用旋转叶轮产生离心力来压缩气体的机械,属于速度型 压缩机。
工作原理
当气体进入离心式压缩机的叶轮时,在叶轮的旋转作用下,气体获得能量,压 力和速度提高,然后通过扩压器将速度能转化为压力能,从而达到压缩气体的 目的。
离心式压缩机的应用领域
01
02
03
工业领域
离心式压缩机广泛应用于 石油、化工、电力、冶金 等工业领域,用于压缩空 气、氮气、氧气等气体。
02
离心式压缩机的调节控制系统
调节控制系统的组成与功能
组成
离心式压缩机的调节控制系统主要由传感器、控制器、执行器和被控对象组成。传感器负责检测被控 对象的参数,如压力、温度、流量等;控制器根据传感器的输入信号和设定值进行比较,输出控制信 号;执行器根据控制信号调节离心式压缩机的运行参数。
功能
调节控制系统的功能主要包括压力控制、流量控制、温度控制等,通过调节离心式压缩机的入口和出 口压力、流量和温度等参数,确保离心式压缩机在最佳工况下运行,提高生产效率和设备可靠性。
技术发展面临的挑战与问题
技术更新换代
随着科技的不断进步,离心式压缩机调节控 制系统需要不断更新换代,以适应新的市场 需求和技术要求。
安全性与可靠性
离心式压缩机调节控制系统涉及到高压、高温、高 转速等复杂工况,对系统的安全性和可靠性提出了 更高的要求。
制冷式离心压缩机模型级设计与优化
设备管理与维修2019翼6(上)制冷式离心压缩机模型级设计与优化官文超(沈阳鼓风机集团股份有限公司研究院,辽宁沈阳110869)摘要:离心压缩机是能源消耗大户设备,对离心压缩机的结构优化使其性能更加完善且更加经济节约的课题研究,是当前科研工作者重要的课题。
关键词:离心式压缩机;叶轮;扩压器;设计中图分类号:TH45文献标识码:B DOI :10.16621/ki.issn1001-0599.2019.06.660引言离心式压缩机不仅是基础原料生产重要设备,同时也是能源消耗的大用户。
压缩机的设计优化是一个整体性的工作,对压缩机的优化设计不能仅仅只关注叶轮的优化设计方面,离心机的扩压器、回流器、蜗壳等静止元器件对整个离心机的性能也起到重要作用。
本文将着重依据压缩机动、静元件的设计、优化、匹配等方面进行解析。
1离心式压缩机概述离心式压缩机是一种将气体经过压缩机的高速旋转叶轮的离心力作用,后经过扩压器扩压作用,使气体压力增加从而达到气体压缩运输的设备。
离心压缩机是一种旋转式压缩机,又叫透平式压缩机,具有尺寸小、转速高、调节方便等特点。
2运动元件设计与分析2.1叶片的选型设计叶片的选择设计先对叶片叶型进行设定以及叶片的进出口角度的设置,叶片的数量设计选择上要充分考虑叶片数量如果过多必然会导致叶片载荷降低,摩擦损失增大;如果设计选择叶片数量过少,则叶片的载荷就会加大,同时因为叶片间和气体流动方向的二次流影响,水力的损失也将随之增加。
叶片形式结构的设计选择,叶片进口的冲角在叶片压力面与吸力面上形成驻点是冲角不为零,合适的小冲角利于取得高效率点。
叶片的出口安装角度可以按照表1进行选择。
表1叶轮出口安装角度范围经验值(毅)叶片弧线设计,叶片弧线因为受叶轮流道轮廓、包角等因素的影响,所以叶片的倾角是无法直接得出,常用公式1进行计算得出。
叶片的弧线还应该根据叶片的速度分布、压力分布因素来进行调节叶片的包角,进而调节叶片的弧线。
离心压缩机性能预测与优化设计
离心压缩机性能预测与优化设计离心压缩机作为热力系统中重要的元件,在许多工业和民用领域中发挥着关键的作用。
它们被广泛应用于空调、供暖、制冷、涡轮发动机以及化工等行业。
因此,对离心压缩机的性能预测和优化设计显得尤为重要。
本文将探讨离心压缩机性能预测与优化设计的方法与原理,以及相关领域内的研究进展。
首先,离心压缩机性能预测是通过模型分析和计算来评估设备在不同工况下的性能。
其中,流体动力学模型是最常用的预测方法之一。
该模型基于质量守恒、动量守恒和能量守恒等基本原理,通过求解一组涡核方程来预测流体在离心压缩机内的流动行为。
通过这种方法,我们可以获得各种工况下的参数,如流量、压力比和效率等。
此外,还有一些其他的模型可以用于预测离心压缩机的性能,如人工神经网络模型和基于遗传算法的优化模型等。
其次,离心压缩机的优化设计旨在提高设备的性能和效率。
在优化设计中,我们可以考虑多种因素,如叶轮几何形状、气动参数以及工作流体的性质等。
传统的优化方法通常使用试验数据和经验公式进行设计,这种方法存在着高昂的成本和耗时较长的缺点。
然而,近年来,基于计算流体力学(CFD)的优化方法逐渐得到了广泛应用。
该方法可以对设备的三维流动进行详细的模拟和分析,从而准确预测设备的性能,并通过参数调整来实现性能的优化。
具体而言,优化设计可以包括以下几个方面:第一,优化叶轮的几何形状。
通过调整叶轮的叶片角度、叶片数目和叶片弯曲等参数,可以改善叶轮的气动性能,提高流体的压力和流量。
第二,优化流体的流动动态。
通过调整进气口和出气口的形状和大小,可以改变流体在离心压缩机内的流动方式,从而提高设备的效率。
第三,优化工作流体的性质。
选择合适的工作流体对于离心压缩机的性能优化至关重要。
通过调整工作流体的物性参数,如密度、黏度和比热容等,可以改善流体在离心压缩机内的流动特性。
此外,近年来,一些新型的优化方法也进入了离心压缩机性能预测与优化设计的领域。
例如,基于进化算法的优化方法,如粒子群优化算法、遗传算法和蚁群算法等,能够在搜索空间中找到最优解。
最新整理离心泵安全运行——离心式压缩机的控制方案.docx
最新整理离心泵安全运行——离心式压缩机的控制方案离心式压缩机的构造基本与离心泵相同,其工作原理也是借助于高速旋转叶轮产生的离心力。
它的原动机有蒸汽透平、电机、蒸汽轮机或能量回收透平。
习惯上,把离心式压缩机和原机的组合体称为离心压缩机组,或称透平压缩机组。
20世纪60年代以来,于石油化学工业向大型化发展,离心式压缩机急剧地向高压、高速、大容量和高度自动化方向发展。
与往复式压缩机相比,离心式压缩机具有如下优点:①压缩机的润滑油等不会污染被输送的气体;②调节性能好,调节气量的变化范围广;③运行率高,维修简单,易损件少、备件少;④体积小,流量大、重量轻。
于离心式压缩机的这些特点,使它成为当今工业生产中应用最为普遍的压缩机类型。
而往复式压缩机等则主要用在流量小、压缩比较高的场合。
从离心式机本身的特点看,虽然有很多优点,但它也有一些固有的而且是难以消除的缺点,例如喘振、轴向推力大等。
常有可能因为微小的偏差造成严重事故,而且事故的出现往往是迅速猛烈,单靠人工处理更措手不及。
因此,针对离心式压缩机的这些特点,必须认真设置相应的控制系统。
离心式压缩机往往是生产过程中十分重要的气体输送设备。
为了保证压缩机能够在工艺所要求的工况下安全运行,必须配备一系列自控系统。
一台大型离心式压缩机通常包括下列控制系统。
(1)气量或出口压力控制系统,即负荷控制系统。
控制方式有多种,基本类似于离心泵的排量和出口压力的控制方案,如直接节流法、旁路回流法、调节原动机的转速等。
但需注意两点:其一,采用旁路回流法时,气体经多级压缩后,出口与入口压力之比即压缩比已很大,此时,不宜从未段出口至第一段人口直接旁路,因为这样做,能量消耗大,阀座在高压差下磨损大,故一般宜采用分段旁路,或增设降压消音装置等措施;其二,对汽轮机进行调速时,要求汽轮机的转速可调范围能够满足气量调节的需要。
(2)防喘振控制系统。
因为喘振是离心式压缩机的固有特性,必须设置相应的防喘振控制系统,以确保压缩机的安全运行。
热回收型离心式冷水机组的控制优化设计
第20卷第8期2020年8月REFRIGERATION AND AIR-CONDITIONING90-95热回收型离心式冷水机组的控制优化设计田庆伟冷长青谭高峰(顿汉布什(中国)工业有限公司)摘要某光伏硅材料生产企业新建厂房面积大、负荷变化大,且当地属于温带大陆性气候,春秋季昼夜温差大,气温波动明显。
针对厂房的不同负荷需求和使用特点,空调系统冷源采用离心式冷水机组和热回收型离心式冷水机组进行集中供冷。
热回收型离心式冷水机组采用新型带热回收功能的冷凝器,体积比常规冷凝器大,且制冷剂充注量大于常规热回收机组。
长时间处于停机状态的热回收型离心式冷水机组蒸发器和冷凝器温差过大,会发生制冷剂迁移,再次启动时容易出现吸气带液现象,在启动时增加排制冷剂控制程序可以有效解决吸气带液问题。
昼夜温差大时,冷负荷与热回收负荷不平衡,热回收型离心式冷水机组在启动后只调节冷负荷,无法平衡热回收负荷,严重时会引起冷凝压力过高,在冷却水路和热回收水路增加可调节电动阀及其控制程序可以解决冷凝高压报警问题。
关键词离心式冷水机组;热回收型;控制逻辑;吸气带液Optimization design of control for heat recovery centrifugal chillerTian Qingwei Leng Changqing Tan Gaofeng(Dunham-Bush(China)Co.,Ltd.)ABSTRACT The newly-built plant of one photovoltaic silicon material production company hasa large area and complex load changes9and the local climate is temperate continental.The temperature difference between day and night in the spring or autumn is large,and the temperaturefluctuation is obvious.According to virious load demands and usage characteristics of the plant,the centrifugal chillers and heat recovery centrifugal chillers are adopted as the cold source of air-conditioning system for centralized cooling.The new condenser with heat recovery function usedin the heat recovery centrifugal chiller has a larger volume than the conventional condenser,andthe refrigerant charge volume is also larger than that of the conventional heat recovery chiller.Forthe heat recovery centrifugal chiller during the time of shutdown,if the temperature differencebetween the evaporator and the condenser is too large,it will have refrigerant migration phenomenon.If the heat recovery centrifugal chiller starts at this time,the suction liquid compression caneasily happen.By adding the refrigerant discharge control program at start-up,the issue of suction liquid compression can be solved effectively.When the temperature difference between dayand night is large,the cooling capacity and heat recovery capacity are unbalanced.The heat recovery centrifugal chiller only adjusts the cooling capacity after start-up and cannot balance theheat recovery capacity,which will cause higher condensation pressure.By adding adjustable electric valves at cooling waterway and heat recovery waterway and corresponding control program,the issue of high pressure alarm can be solved.KEY WORDS centrifugal chiller;heat recovery type;control logic;suction liquid compression1项目概况的电池生产厂房面积大、负荷变化大,硅提纯、单位于中部省份的某光伏硅材料生产企业新建晶生长、多晶硅铸锭等生产工艺过程和环境控制收稿日期:2020-05-29,修回日期:2020-07-16作者简介:田庆伟,本科,主要研究方向为空调系统自动化控制。
离心式冷水机组运行维护方案探析
离心式冷水机组运行维护方案探析【摘要】随着中央空调在高层建筑中的广泛使用,离心式冷水机组的操作和维护过程中的问题也开始变得日益突出起来。
因此,本文将在介绍离心式冷水机组的系统构成和具体操作的基础上,对其运行以及维护保养进行详细的探析,并藉此为机组的正常运行提供有效参考。
【关键词】离心式冷水机组;运行维护;方案探析随着离心式冷水机组在中央空调中的广泛使用,其在给人们提供各种方便的同时,也带来了诸多问题。
如果在对离心式冷水机组运行的过程中出现操作不当、管理不善的情况,不仅会频繁的出现种种故障,而且还会导致空调制冷效果的减低,从而影响人体的舒适度。
因此,只有通过科学合理的管理和维护方式,才能够保证离心式冷水机组的正常运行。
一、离心式冷水机组系统概述离心式冷水机组主要由带整体式增速齿轮压缩机、冷凝器、开启式电机、流量控制室以及蒸发器四个部分构成。
其运行的主要原理如下,载冷剂首先经过蒸发器,在蒸发器当中的制冷剂蒸发吸热,之后载冷剂会被送入到空调的末端装置当中,并在翅化的盘管中流动吸收空气当中的热量。
这样,在载冷剂的温度升高之后,便会返回至冷水机组中当中。
而在蒸发器当中产生的制冷剂蒸汽会进入压缩机当中,这样冷却塔中的冷却水会吸收制冷蒸汽中的热量,当其冷凝之后再从冷凝器流入到流量控制室当中,这样便形成了整个制冷系统循环。
二、离心式冷水机组系统的启动操作1、启动前的检查工作(1)油温的检查。
油温应当保持在较冷凝温度高的27摄氏度左右,而当油温低于22摄氏度时,机组便不能进行开机操作。
(2)冷却水与冷水流量的检查。
在一般情况下,在冷水或是冷却水的进口位置都会配有控制流量的开关。
在检查的过程当中要是发现冷却水或是冷水的流量不足之时,冷水机组便不允许启动。
(3)对冷却塔电机风扇进行检查,查看其皮带是否有所损坏,清理冷却塔的底盘,检查浮球阀的具体运行情况。
2、离心式冷水机组的启动和停止在按下冷水机组的启动开关之后,它会自动的弹回到运行的位置,此时机组开始启动程序。
离心式制冷压缩机设计参数优化方法
离心式制冷压缩机设计参数优化方法
袁杰;喻锑;黄睿
【期刊名称】《风机技术》
【年(卷),期】2014(000)0z1
【摘要】离心式制冷压缩机是冷水机组中最重要的部件,离心式压缩机的效率是离心式冷水机组能效水平高低的决定性因素之一。
本文通过对离心式制冷压缩机设计参数的分析,探讨了离心式压缩机的性能及其设计参数的优化方法,并通过离心式冷水机组的性能试验验证了相应的设计方案。
【总页数】3页(P95-97)
【作者】袁杰;喻锑;黄睿
【作者单位】海军重庆局;重庆通用工业集团有限责任公司;重庆通用工业集团有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TH452
【相关文献】
1.大型空调设备离心式制冷压缩机维护探究 [J], 任衍宇
2.机载离心式制冷压缩机叶轮级流动仿真研究 [J], 高峰;潘晓燕;朱德润
3.离心式丙烯制冷压缩机制冷原理及试车流程 [J], 刘悦; 翟振宇
4.全工况下离心式制冷压缩机轴向力数值分析 [J], 衣可心;赵远扬;王春
5.离心式制冷压缩机安装探讨 [J], 魏新宇
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离心式制冷机运行中的关键问题分析及节能降耗措施
离心式制冷机运行中的关键问题分析及节能降耗措施摘要:通过制冷机的工作才能生产出合格的冷冻盐水,所以说制冷机的安全、平稳运行非常重要。
但冷冻站116冰机上原有的油压调节阀,已用多年,阀杆磨损严重无法对润滑油油压进行调节。
因润滑油对压缩机起控制和保护的作用。
油压过高或过低都会影响制冷机的安全运转。
本文针对制冷剂的工作性能以及运行中遇到疑难故障,找出这些故障因素,进行针对性处理,并提出了制冷剂运行的节能降耗措施。
关键词:制冷机系数;影响性能;节能降耗1离心式制冷机的特性1.1优越性具有高转速转动的叶片,具有较大的抽气量和较大的容积;具有工艺完善、体积小巧、运转平稳、振动振幅小、噪声低等特点;避免了此种机油进入制冷机;空调的冷却强度可大可调,可在10%至100%的温度下进行调整;零件耗损小,维修成本低。
1.2不足之处制品材料的材料强度高、工艺要求高、精度高。
当机组在小负载时,单独使用的压缩机会出现“喘振”。
本装置中易混有外来气体,发生化学变化,引起管道的侵蚀。
2离心制冷器的运行中的关键问题分析长期运行导致了机组不能满负荷运转,蒸发温度过低,出现喘振,凝结温度过高,电动机电流过大等问题,导致了机组的冷却性能下降。
制冷剂与热量的化学作用、润滑油的进入和变质、传热表面热阻过大、系统密封性差引起的制冷机系统和冷却水系统之间的湿度过大等。
2.1致冷剂的化学反应在离心机组中使用的 CFCS包括R11,R134a,R123等。
根据工质与水、润滑油、金属及非金属三个因素的相互影响,阐述了工质特性的演变规律。
制冷机与水的关系:当冷冻设备处于0℃以下时,这种自由态的水将会结冰,阻塞其制冷设备的节流通路,导致水供应短缺,导致制冷单元停止运转。
另外,在进入制冷机后,在水的分解过程中,也会生成酸液,这些酸液会对系统中的金属进行侵蚀,降低线圈的电绝缘,从而降低线圈的工作效率。
冷冻剂和润滑剂的关系:由于二者在水溶液中溶解度的差异,所以会发生相混或相不相溶的现象。
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探究基于模型的离心式制冷机组系统优化控制方案摘要:本文是针对基于模型的离心式制冷机组系统优化控制方案的探究与分析。
提出的这种控制优化方案是在对系统的日常调试以及机组自身所提供的可靠数据的充分利用的前提下,运用简化模型的方式来评价估算单台制冷机的产冷能力以及它瞬时的制冷量,并对在特定负荷下台数不同的运行机组的系统总电功率做出预测,寻找探求最优离心式制冷机的台数组合,从而能够获得最大化的制冷机组系统的性能参数。
关键词:离心式制冷机优化控制性能参数探究
在空调运行系统中,对制冷机组台数的控制属于基本控制的范围。
机组运行台数的确定是由两个重要参数来决定的,这两个参数是空调运行系统中各台制冷机所能产冷的能力(即最大制冷量)和建筑物的负荷。
在考虑建筑物负荷的前提下,实际中主要有三种方法来实现对制冷机组运行台数的控制。
这三种方法分别是:以冷冻水的回水温度为表征参数,来控制制冷机组的运行;通过对冷冻水流量值和制冷机额定流量值的比较,来控制制冷机组的运行台数;用测量出的冷冻水供回水的温差和流量确定此建筑物的空调制冷负荷,然后比较此值和制冷机的最大制冷量,来控制制冷机组的运行台数。
在这三种方法中,制冷机最大的制冷量均是以生产厂家所提供的额定制冷量为准的,但事实上它是受平常运行状况以及各部件性能等的影响的,在大多数情况下是与额定制冷量不相等的。
1 优化控制的模型
在稳定的情况下,特定水流量的制冷机组的负荷是冷凝水的进水温度、冷冻水的供水温度以及回水温度这三个参数的函数。
因为在制冷机中,冷冻水的供回水的温差直接关系着其压缩机内进口导叶的开启程度,所以我们可以用进口导叶的开启程度来代替冷冻水的回水温度。
方程式(1)是用来描述上面关系的数学模型,即制冷机的制冷量与其进口导叶开启程度的模型;方程(2)是制冷机电功率与制冷量的模型。
由方程(1)可以推导出一台离心式的制冷机的产冷能力方程,即方程(3)。
上式中,Q为制冷机的制冷能力或者表示空调的负荷;Tchws为冷冻水的供水温度;Tecw为冷凝水的进水温度;A为制冷机进口导叶的开启程度,当其为零时即为全部关闭,其为1时即全部打开;CAP为最大的制冷量;Wchiler为制冷机的电功率;a0-a5和c0-c2为线性回归系数。
2 模型在线识别以及验证的情况
通过对模型的识别来确定一些未知参数。
因为例行的调试可以有效保障机组的正常运行以及得到正确的测量数据,所以完成制冷机组的调试后再进行程序的识别。
先导制冷机是该系统控制器控制运行的
第1台制冷机。
在第1台制冷机运行的同时,控制器需要确定整个系统的稳定性,确定完成后再将模型的识别程序激活。
模型的训练数据是从处于稳定状态的制冷机模拟程序中得到的,识别未知参数的方法是采用最小二乘的回归法。
通过模拟程序得到的制冷机制冷量与其进口导叶开启程度的模型以及其电功率和制冷量的模型中的起决定性的系数R2都大于91.9%,并且两个模型差异系数较小,所以通过模拟程序识别出的模型是具有较高精度的。
而且,经过一系列的模拟模型证明了制冷机制冷量和其进口处导叶开启程度模型具有合理性。
通过识别程序可以获得相关的辨识参数,再利用制冷机电功率与制冷量的模型中测量得到的三个参数,就可以计算得到运行制冷机的即时制冷量。
利用制冷量与进口处导叶开启程度的模型测量得到的三个参数就可以评价估算出单台制冷机的产冷能力。
使用上述这些信息,就可以将(n-1)或者是(n+1)台运行制冷机的电功率预测出来。
3 模型的应用及分析
为方便叙述离心式制冷机组系统的优化控制方案,我们举个例子,是一个二次泵变水量的系统,其是由3台完全相同的离心制冷机组组成的,并且该系统还包括两个回路,即一次泵的冷冻水回路与二次泵的冷冻水回路。
在完成机组的稳定运行后,优化控制器通过电功率与制冷量的模型计算每台制冷机的制冷量,之后对其求和就得到了建筑物空调负荷。
与此同时,还可以通过制冷量和进口处导叶开启程度的模型来评估计算制冷机的产冷能力。
控制器还可以通过电功率与制冷量的模型来预测多台制冷机运行时该系统的相应能耗,也可以使整个机组的综合性能参数在线评估。
假如两台离心式制冷机就可以满足整个建筑物的负荷需求,那么在特定的工作运行情况下,单台制冷机的产冷能力可以有方程式(3)计算得到,分别记为CAP1、CAP2;并且还可以由方程式(1)计算得到此时的制冷量,分别记为Q1、Q2。
因为冷冻水的回水是均分到两个机组中的,并且其供水温度也是相同的,则Q1=Q2。
当系统达到平衡的时侯,两者之和便是整个建筑物的瞬时负荷。
通过方程式(2)可以对当前工作状况下平均摊给每台制冷机相应负荷时系统电功率作出预测,如果预测的电功率比当前系统的电功率大的话,就选择2台制冷机保持运行,如果相反,就要将第3台制冷机启动起来。
还须设置一个可以调动的缓冲带,用来防止制冷机的频繁开停。
4 结论
为了使系统能够节能运行,实现制冷机组的优化台数控制是非常重要的。
本文中提到的优化控制方法就实现了使机组的性能参数达到
最大,并建立了三种模型,且采用了模拟方法验证了模型具有可行性和正确性,并且还做出了对控制方法实施过程的相应分析。
在探究和分析的过程中,还将一些技术应用其中,有利于实现智能化,这种优化控制方法是值得推广的。
参考文献
[1] 徐新华,曹旭明,崔景潭.基于模型的离心式制冷机组系统优化控制策略研究[J].建筑科学,2012,28.。