流体输送设备控制.pptVIP

第1页，共32页，星期日，2025年，2月5日单元操作的基本任务安全操作 联锁保护，各种软保护（超驰控制、设备压力温度控制、最小/最大流量控制等）平稳操作 液面控制（或称物料平衡控制），重要操作参数控制等质量控制 直接/间接质量控制，如成分控制/灵敏板温度控制等第2页，共32页，星期日，2025年，2月5日第七章流体输送设备的控制第3页，共32页，星期日，2025年，2月5日内容引言流量控制的特点泵与管路流量控制离心式压缩机的流量控制离心式压缩机的防喘振控制第4页，共32页，星期日，2025年，2月5日7.1概述流体：物料流和能量流。流体有液体和气体之分.通常固体物料也转化成流态的形式在管道中输送。流体输送设备：用于输送流体和提高其压头的机械设备。泵：输送液体并提高其压力的机械设备。风机和压缩机：输送气体并提高其压力的机械设备。流体输送设备控制方案：是为了实现物料平衡的流量、压力控制，以及诸如离心式压缩机的防喘振控制这样为了保护输送设备安全的控制方案。第5页，共32页，星期日，2025年，2月5日7.1.1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；比例大些，积分时间0.1至数分钟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；控制器不加微分作用静态非线性 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。流量控制系统测量仪表精度无需很高第6页，共32页，星期日，2025年，2月5日7.2泵及压缩机的控制方案

7.2.1泵和管路系统的静态特性及泵的控制方案泵的分类泵离心泵旋转泵往复泵活塞式柱塞式椭圆齿轮式螺杆式容积泵特性及控制方案第7页，共32页，星期日，2025年，2月5日泵的结构形式第8页，共32页，星期日，2025年，2月5日7.2.1.1离心泵离心泵的组成：它主要由叶轮和机壳构成。离心泵工作原理：叶轮在原动机带动下做高速旋转运动，出口处流体的压头来自于旋转叶轮作用于液体而产生的离心力。转速越高，离心力越大，压头也越高。叶轮与外壳之间有空隙,关死泵的出口阀，排量为零，压头最高，此时泵所做的功全部转化为热能而散发，同时也使泵内液体温度升高。所以离心泵不宜长时间关闭，出口阀随着排量逐渐增大，泵所能提供的压头会慢慢下降。泵的特性：泵的压头H、排量Q和转速n之间的函数关系。第9页，共32页，星期日，2025年，2月5日7.2.1.1.1离心泵的特性H为泵的压头，即泵前后的流体静压差；n为离心泵转速；Q为泵的排出量。HL为泵的最大输出功率线，即在给定的转速下，H*Q在该压头下达到最大。第10页，共32页，星期日，2025年，2月5日7.2.1.1.2管路特性P1P2hVhL管路特性：管路系统中的流体流量与管路系统阻力之间的关系。管路系统的阻力包括:HLhfChvhphLHHLH和排出量Q转速为n时泵的特性第11页，共32页，星期日，2025年，2月5日7.2.1.1.3泵和管路特性1.管路两端的静压差引起的压头hp：hp=(P2-P1)/(ρg)式中：P2、P1分别是管路中系统出口和入口压力，ρ为流体密度，g为重力加速度。2.管路两端的静液态柱高度差hL：即升扬高度必须是恒定的3.管路中的摩擦损失压头hf:hf=KfQ24.控制阀两端节流损失压头hv：阀开度一定时，hv=KvQ2，阀开度变化，hv也变化。设HL为管路总压力,则HL=hp+hL+hV+hf即管道特性表达式当整个离心泵系统达到稳定状态时，泵的压头H必然等于系统总阻力HL，这是建立于平衡的条件，C点是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点，它是泵的一个平衡工作点。第12页，共32页，星期日，2025年，2月5日⑴采用直接节流法的流量控制HL1HL2HL3C1C2C3HQFC调节原理：通过改变直接节流阀的开度，从而改变hv，造成管路特性变化，以控制管道流量。注意：控制阀不应装在泵的吸入口（气缚、气蚀）；另外，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。还有，检测元件宜装在控制阀的上游。第13页，共32页，星期日，2025年，2月5日气缚：在泵的吸入管道上，由于hv(控制阀两端节流损失压头)的存在，使泵的入口压力比无阀时低，从而可能使流体部分气化，造成泵的出口压力降低，排量下降，设置使排量为零气蚀：所夹带的部分气化产生的气体到排出端后，因受到压缩会重新凝聚成液体，对泵