风机防喘振控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种风机防喘振控制系统，属于风机喘振控制技术领域。本实用新型专利技术包括风机，以及与风机相连的入口管路、出口管路和放空管路；还包括防喘振管路，防喘振管路分别与入口管路、出口管路和放空管路相连，并构成闭环回路；控制器包括接收单元和控制单元，接收单元接收入口流量显示器、出口压力变送器和放空流量调节器传递到的输入信号，并传递给控制单元，控制单元判断发生喘振时，控制单元将控制入口阀门和放空阀门的开度进行防喘振控制；本实用新型专利技术适合化工企业在原有装置上改造实现自动化控制，成本极低；可根据风机出口的压力迅速得到风机的最小流量和警戒流量，在实际生产中可随时监控风机运行情况，实现风机的稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
风机防喘振控制系统
本技术涉及一种风机防喘振控制系统，属于风机喘振控制

技术介绍
喘振是出现风机工作点这种反复迅速突变这一现象时，由于气体由风机忽进忽出，使转子受到交变负荷，机身发生振动并波及到相连的管线，表现在流量计和压力表的指针大幅度摆动。风机在管路系统中运行时，必须满足能量的供求平衡。如果在这种平衡在外界干扰下能建立新的稳定平衡，干扰消除后仍能够恢复原状的运行工况称之为稳定工况。反之，受到外界干扰及干扰消除后不能建立新的平衡及稳定后恢复原状，而是出现流量跃迁或剧烈波动的运行工况，称成为不稳定工况。如图3所示，曲线L-D-C-B-A为风机的性能曲线，PⅠ、PⅡ、PⅢ为管路特性曲线，风机性能曲线与管路特性曲线的交汇点D、E、k、A、B称之为风机工作点。风机的p-qv性能曲线具有驼峰，同时其工作管路系统容量较大。大容量管路系统的特点是：当用户需要的流量发生变化时，管路系统中气体的压强不会立刻改变，它将滞后于工况的变化。当工作点位于风机的性能曲线下降段工作时，如图中A、B点，风机的风压变化能适应管路负荷的变化，工作是稳定的。K点是稳定工况的临界点，如果进行工况调节，使qv<qvk,风机产生的风压瞬时将低于管系内气体的压强，流量骤降为零。但此时风压pd小于pk，仍不能平衡，所以工作点会迅速移到图中的第二象限L点，达到能量的供求平衡。此时系统中的储气一部分向用户供气，一部分从风机入口排出，使管道系统中的压力迅速下降，风机的工作点将沿着性能曲线移至D点。如果管路系统中气体的压强下降到零流量以下的压强时，风机的工作点将迅速移至C点投入运行，风机将继续对管路系统供气，如果管路系统压力继续上升，输出的流量仍小于qvk，上述过程将按照K-L-D-C-K重复循环，风机的工作点始终落不到E点上。这种不稳定工况极为喘振现象。喘振对风机极具破坏性，而且相对于化工系统来说危险性更为巨大。因此，避免风机的喘振是化工机械操作中极为重要的环节。避免风机的喘振最为有效的手段是控制风机的工作点落在风机性能曲线驼峰顶点的右侧，也就是说控制风机的流量不能小于风机喘振的最小流量。然而，由于风机的运行工况较为复杂，难于通过理论计算的方法获得完善的喘振数据。不同工况的喘振数据可通过实验获得如图4所示，一般在风机供货时由供应商提供，但是数据较为分散，无法应用于实际生产指导。为了有效防止喘振，稳定系统稳定运行，各风机制造商近年来研发出多种防喘振控制系统，但均为独立控制系统，成本高，体积庞大，与DCS集散控制系统接驳较为困难，不利于大范围推广。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述缺陷，本技术提出了一种风机防喘振控制系统。本技术所述的风机防喘振控制系统，包括风机，以及与风机相连的入口管路、出口管路和放空管路；入口管路上安装有入口阀门，出口管路上安装有出口阀门，出口阀门连接于风机出口；放空管路上安装有放空阀门，还包括防喘振管路，防喘振管路分别与入口管路、出口管路和放空管路相连，并构成闭环回路；防喘振管路包括控制器、入口流量显示器、出口压力变送器和放空流量调节器；入口流量显示器位于入口旁通管，入口旁通管与入口管路相连，入口流量显示器两端分别与入口旁通管和控制器相连，用于检测入口管路的入口流量；出口压力变送器位于出口旁通管，出口旁通管与出口管路相连，出口压力变送器两端分别与出口旁通管和控制器相连，用于检测出口管路的出口压力；放空流量调节器位于放空旁通管，放空旁通管与放空管路相连，放空流量调节器两端分别与放空旁通管和控制器相连，用于检测出口管路的放空流量；控制器包括接收单元和控制单元，接收单元接收入口流量显示器、出口压力变送器和放空流量调节器传递到的输入信号，并传递给控制单元，控制单元判断发生喘振时，控制单元将控制入口阀门和放空阀门的开度进行防喘振控制。优选地，所述入口阀门和放空阀门上还安装有过滤消声器。优选地，所述防喘振管路与入口管路连接的入口与入口管路中介质的流动方向呈大于90°的夹角。优选地，所述防喘振管路与出口管路连接的入口与出口管路中介质的流动方向呈小于90°的夹角。优选地，所述入口阀门、出口阀门和放空阀门均采用电控阀门或液压控制阀门。优选地，所述入口阀门、出口阀门和放空阀门均在0～90度之间自由调节。本技术的有益效果是：本技术所述的风机防喘振控制系统，(1)该技术不需要额外投资采买风机喘振监控系统；(2)控制器采用DCS集散控制系统实现自动化控制；(3)适合化工企业在原有装置上改造实现自动化控制，成本极低。附图说明图1是本技术控制系统的结构图。图2是本技术控制系统的原理图。图3是现有技术的风机性能曲线与管路特性曲线图。图4是现有技术的风机喘振极限线图。图中：1、入口阀门；2、风机；3、出口阀门；4、放空阀门；5、控制器；6、入口流量显示器；7、出口压力变送器；8、放空流量调节器。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例1：如图1至图2所示，本技术所述的风机防喘振控制系统，包括风机2，以及与风机2相连的入口管路、出口管路和放空管路；入口管路上安装有入口阀门1，出口管路上安装有出口阀门3，出口阀门3连接于风机出口；放空管路上安装有放空阀门4，还包括防喘振管路，防喘振管路分别与入口管路、出口管路和放空管路相连，并构成闭环回路；防喘振管路包括控制器5、入口流量显示器6、出口压力变送器7和放空流量调节器8；入口流量显示器6位于入口旁通管，入口旁通管与入口管路相连，入口流量显示器6两端分别与入口旁通管和控制器5相连，用于检测入口管路的入口流量；出口压力变送器7位于出口旁通管，出口旁通管与出口管路相连，出口压力变送器7两端分别与出口旁通管和控制器5相连，用于检测出口管路的出口压力；放空流量调节器8位于放空旁通管，放空旁通管与放空管路相连，放空流量调节器8两端分别与放空旁通管和控制器5相连，用于检测出口管路的放空流量；控制器5包括接收单元和控制单元，接收单元接收入口流量显示器6、出口压力变送器7和放空流量调节器8传递到的输入信号，并传递给控制单元，控制单元判断发生喘振时，控制单元将控制入口阀门1和放空阀门4的开度进行防喘振控制。所述入口阀门1和放空阀门4上还安装有过滤消声器。所述防喘振管路与入口管路连接的入口与入口管路中介质的流动方向呈大于90°的夹角。所述防喘振管路与出口管路连接的入口与出口管路中介质的流动方向呈小于90°的夹角。所述入口阀门1、出口阀门3和放空阀门4均采用电控阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风机防喘振控制系统，包括风机(2)，以及与风机(2)相连的入口管路、出口管路和放空管路；入口管路上安装有入口阀门(1)，出口管路上安装有出口阀门(3)，出口阀门(3)连接于风机出口；放空管路上安装有放空阀门(4)，其特征在于，还包括防喘振管路，防喘振管路分别与入口管路、出口管路和放空管路相连，并构成闭环回路；/n防喘振管路包括控制器(5)、入口流量显示器(6)、出口压力变送器(7)和放空流量调节器(8)；/n入口流量显示器(6)位于入口旁通管，入口旁通管与入口管路相连，入口流量显示器(6)两端分别与入口旁通管和控制器(5)相连，用于检测入口管路的入口流量；/n出口压力变送器(7)位于出口旁通管，出口旁通管与出口管路相连，出口压力变送器(7)两端分别与出口旁通管和控制器(5)相连，用于检测出口管路的出口压力；/n放空流量调节器(8)位于放空旁通管，放空旁通管与放空管路相连，放空流量调节器(8)两端分别与放空旁通管和控制器(5)相连，用于检测出口管路的放空流量；/n控制器(5)包括接收单元和控制单元，接收单元接收入口流量显示器(6)、出口压力变送器(7)和放空流量调节器(8)传递到的输入信号，并传递给控制单元，控制单元判断发生喘振时，控制单元将控制入口阀门(1)和放空阀门(4)的开度进行防喘振控制。/n...

【技术特征摘要】
1.一种风机防喘振控制系统，包括风机(2)，以及与风机(2)相连的入口管路、出口管路和放空管路；入口管路上安装有入口阀门(1)，出口管路上安装有出口阀门(3)，出口阀门(3)连接于风机出口；放空管路上安装有放空阀门(4)，其特征在于，还包括防喘振管路，防喘振管路分别与入口管路、出口管路和放空管路相连，并构成闭环回路；
防喘振管路包括控制器(5)、入口流量显示器(6)、出口压力变送器(7)和放空流量调节器(8)；
入口流量显示器(6)位于入口旁通管，入口旁通管与入口管路相连，入口流量显示器(6)两端分别与入口旁通管和控制器(5)相连，用于检测入口管路的入口流量；
出口压力变送器(7)位于出口旁通管，出口旁通管与出口管路相连，出口压力变送器(7)两端分别与出口旁通管和控制器(5)相连，用于检测出口管路的出口压力；
放空流量调节器(8)位于放空旁通管，放空旁通管与放空管路相连，放空流量调节器(8)两端分别与放空旁通管和控制器(5)相连，用于检测出口管路的放空流量；
控制器(5)包括接收单元和控制单元，接收单元接收入口流...

【专利技术属性】
技术研发人员：李铁军，
申请(专利权)人：山东三维石化工程股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37