本文關(guān)鍵詞：離心式氧氣壓縮機控制系統(tǒng)設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：離心式壓縮機組主要通過葉輪高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力來壓縮氣體已廣泛應(yīng)用于冶金、化工、電力、石油、醫(yī)藥和食品等工業(yè)部門。隨著離心式壓縮機技術(shù)不斷發(fā)展,其結(jié)構(gòu)越來越復雜、運行功率越來越大,導致離心式壓縮機防喘振控制、性能調(diào)節(jié)、安全保護控制方案要求也越來越高,如何控制離心式壓縮機安全穩(wěn)定運行是我們需要面對的重要課題,研究離心式壓縮機組的控制方案并實現(xiàn)對應(yīng)的控制系統(tǒng)軟硬件平臺,是壓縮機組在多工況下高效、安全、自動、穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的重要保障,具有顯著的社會效益和經(jīng)濟價值。本文針對某空分裝置中離心式氧氣壓縮機組的上述控制重點、難點,提出了集離心式氧氣壓縮機潤滑油路系統(tǒng)控制、密封系統(tǒng)控制、軸系及氣路參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)控制、調(diào)速控制、防喘振控制、緊急噴氮控制為一體的整體控制方案,在Rockwell公司生產(chǎn)的ICS控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上,設(shè)計了壓縮機組控制系統(tǒng)的三重化硬件結(jié)構(gòu)和軟件平臺,并結(jié)合工藝運行要求,研發(fā)了控制系統(tǒng)功能控制軟件和連鎖保護邏輯,實現(xiàn)了在人性化、友好的操作畫面下對離心式氧氣壓縮機組的控制過程。本文分析了離心式氧氣壓縮機組的固有特性,研究了離心式氧氣壓縮機在整個工藝流程中的作用和工作機理,基于三重化硬件結(jié)構(gòu),在實現(xiàn)機組運行狀態(tài)在線監(jiān)測的基礎(chǔ)上,在控制系統(tǒng)軟件中開發(fā)適用于離心式氧氣壓縮機組控制的專用模塊,完成專用控制邏輯圖設(shè)計,實現(xiàn)了機組防喘振控制、調(diào)速控制、緊急噴氮控制等機組控制方案,解決了離心式氧氣壓縮機組的安全穩(wěn)定運行控制問題,提高了機組的工作效率,保證了整個裝置的安全性。同時,本文還針對離心式氧氣壓縮機開車較為復雜的情況進行了具體分析,提出了安全的開車時序控制方案,并完善了手動和自動化操作規(guī)范及氮氧置換控制流程。經(jīng)現(xiàn)場機組運行驗證,該控制系統(tǒng)延長機組穩(wěn)定可靠運行時間,減少停車維護,降低企業(yè)能耗,能夠滿足大型化工生產(chǎn)中離心式氧氣壓縮機組在不同工況下安全穩(wěn)定運行的要求,對整個生產(chǎn)運行起到了良好的安全保障作用。
【關(guān)鍵詞】：離心式氧氣壓縮機 控制系統(tǒng) 防喘振 緊急噴氮 開車時序 緊急停車
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH452;TP273
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 1 緒論12-16
• 1.1 選題背景及意義12
• 1.2 離心式氧氣壓縮機控制技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與研究目標12-14
• 1.2.1 離心式氧氣壓縮機控制技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 離心式氧氣壓縮機控制技術(shù)研究目標14
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容14-16
• 2 離心式氧氣壓縮機控制方案研究16-32
• 2.1 離心式氧氣壓縮機組整體結(jié)構(gòu)16-20
• 2.1.1 離心式壓縮機工作原理和結(jié)構(gòu)16
• 2.1.2 離心式氧氣壓縮機組工藝16-20
• 2.2 潤滑油系統(tǒng)控制方案20-23
• 2.2.1 潤滑油系統(tǒng)液位監(jiān)測方案21-22
• 2.2.2 潤滑油系統(tǒng)溫度監(jiān)測方案22
• 2.2.3 潤滑油系統(tǒng)壓力監(jiān)測方案22-23
• 2.3 氧氣密封系統(tǒng)控制方案23-25
• 2.3.1 密封系統(tǒng)壓力監(jiān)測方案23-24
• 2.3.2 密封系統(tǒng)差壓監(jiān)測方案24-25
• 2.4 離心式氧氣壓縮機組氣路參數(shù)監(jiān)測方案25-31
• 2.4.1 溫度參數(shù)監(jiān)測方案26-27
• 2.4.2 壓力參數(shù)監(jiān)測方案27
• 2.4.3 流量參數(shù)監(jiān)測及調(diào)節(jié)方案27-30
• 2.4.3.1 調(diào)節(jié)方式28
• 2.4.3.2 離心式壓縮機串級調(diào)節(jié)28-30
• 2.4.4 軸振動、位移參數(shù)監(jiān)測方案30-31
• 2.5 小結(jié)31-32
• 3 離心式氧氣壓縮機操作時序和防喘振控制方案研究32-48
• 3.1 離心式氧氣壓縮機組操作時序方案32-38
• 3.1.1 開車操作設(shè)計32-35
• 3.1.1.1 啟動聯(lián)鎖條件32
• 3.1.1.2 手動開車操作流程設(shè)計32-33
• 3.1.1.3 自動開車操作流程設(shè)計33-34
• 3.1.1.4 氮氧置換操作流程設(shè)計34-35
• 3.1.2 停車操作方案設(shè)計35-38
• 3.1.2.1 正常停車方案35-36
• 3.1.2.2 事故停車方案36-37
• 3.1.2.3 重事故停車及緊急噴氮處理方案37-38
• 3.2 離心式氧氣壓縮機喘振分析與解決方案38-47
• 3.2.1 喘振產(chǎn)生的現(xiàn)象和后果38
• 3.2.2 喘振構(gòu)成因素38-39
• 3.2.3 離心式氧氣壓縮機預期性能曲線39-40
• 3.2.4 離心式壓縮機防喘振控制方案40-47
• 3.2.4.1 目前離心式壓縮機常用防喘振控制技術(shù)40-41
• 3.2.4.2 離心式氧氣壓縮機防喘振控制方案41-47
• 3.3 小結(jié)47-48
• 4 控制系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)48-72
• 4.1 控制系統(tǒng)需求分析48-49
• 4.2 TMR三冗余控制系統(tǒng)硬件設(shè)計49-53
• 4.2.1 ICS三冗余系統(tǒng)49-51
• 4.2.2 機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)51-52
• 4.2.3 超速保護裝置52-53
• 4.3 氧氣壓縮機控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計53-55
• 4.4 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計55-71
• 4.4.1 控制系統(tǒng)下位機軟件55-56
• 4.4.1.1 控制編程軟件選型與設(shè)計55-56
• 4.4.1.2 功能模塊56
• 4.4.2 控制系統(tǒng)控制功能設(shè)計與實現(xiàn)56-64
• 4.4.2.1 開車邏輯設(shè)計56-58
• 4.4.2.2 報警聯(lián)鎖邏輯設(shè)計58-59
• 4.4.2.3 油系統(tǒng)控制邏輯設(shè)計59-60
• 4.4.2.4 盤車控制邏輯設(shè)計60-61
• 4.4.2.5 汽輪機調(diào)速控制邏輯設(shè)計61-63
• 4.4.2.6 防喘振控制策略63-64
• 4.4.3 控制系統(tǒng)上位機軟件研究64-66
• 4.4.3.1 監(jiān)控軟件的選型與設(shè)計64-65
• 4.4.3.2 HMI功能設(shè)計65-66
• 4.4.4 控制系統(tǒng)上位機功能設(shè)計66-71
• 4.5 小結(jié)71-72
• 5 測試與驗證72-77
• 5.1. 實現(xiàn)離心式氧氣壓縮機組安全開車操作驗證測試72
• 5.2 防喘振仿真與現(xiàn)場實際防喘振控制對比測試72-74
• 5.3 機組安全運行及停車流程處理測試74-75
• 5.4 現(xiàn)場驗證參數(shù)75-76
• 5.5 小結(jié)76-77
• 6 結(jié)論與展望77-78
• 6.1 結(jié)論77
• 6.2 展望77-78
• 參考文獻78-80
• 作者簡歷及在校期間的科研成果80

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：離心式氧氣壓縮機控制系統(tǒng)設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：417694