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前兩篇文章講完了空壓機的空分裝置，這篇文章，我們就來對空氣壓縮機控制系統(tǒng)分析，讓大家對于空氣壓縮機的控制系統(tǒng)有進一步的了解，詳情請看：
控制系統(tǒng)概述：
控制系統(tǒng)是指由控制主體、控制客體和控制媒體組成的具有自身目標和功能的管理系統(tǒng)。
控制系統(tǒng)意味著通過它可以按照所希望的方式保持和改變機器、機構(gòu)或其他設備內(nèi)任何感興趣或可變化的量�？刂葡到y(tǒng)同時是為了使被控制對象達到預定的理想狀態(tài)而實施的�？刂葡到y(tǒng)使被控制對象趨于某種需要的穩(wěn)定狀態(tài)。
例如，假設有一個汽車的驅(qū)動系統(tǒng)，汽車的速度是其加速器位置的函數(shù)。通過控制加速器踏板的壓力可以保持所希望的速度(或可以達到所希望的速度變化)。這個汽車驅(qū)動系統(tǒng)(加速器、汽化器和發(fā)動機車輛)便組成一個控制系統(tǒng)。
控制系統(tǒng)工作原理：
檢測輸出量（被控制量）的實際值；
將輸出量的實際值與給定值（輸入量）進行比較得出偏差；
用偏差值產(chǎn)生控制調(diào)節(jié)作用去消除偏差，使得輸出量維持期望的輸出。
空氣壓縮機控制系統(tǒng)分析：
1、空壓機控制系統(tǒng)
通常情況空壓機在定壓和定流量下運行，當壓力或流量過高時，通過調(diào)節(jié)PV閥和調(diào)節(jié)放散管FV閥放空流量，以保持一定的壓力和流量并避免喘振發(fā)生。當產(chǎn)品需要量變化時，需要對空壓機的流量、壓力、溫度等進行控制，一般空壓機在保證液體產(chǎn)量不變的情況下，變工況流量調(diào)節(jié)范圍在75％～108％之間。圖中是通過進冷箱的空氣流量FC2來調(diào)節(jié)MAC入口導葉閥，使進冷箱的空氣流量保持在設定值附近。當前比較實用的自動防喘振控制是當離心式壓縮機流量過小，壓力過高時，自動打開放空閥為出發(fā)點設計的。UY引入空壓機出口壓力，空壓機出口流量，結(jié)合空壓機廠家提供的喘振曲線去控制放空調(diào)節(jié)閥，以避免喘振發(fā)生。為安全考慮，放散閥FV應選FO閥。當喘振發(fā)生時，確保快速疏散，在考慮現(xiàn)場維護方便的情況下，放散閥FV應盡量靠近主管，放散管至消音器的距離也最好短一些。同時放散管也考慮加粗些，以使道路便利。
2、 增壓機防喘振控制
喘振現(xiàn)象是離心式壓縮機結(jié)構(gòu)特性引起的。當流過增壓機的空氣流量減少到一個最小流量值時，壓縮機性能就變得不穩(wěn)定了。喘振時，壓力和流量大幅度波動將使整個增壓機的振動加大，應盡量避免。負荷減少是壓縮機喘振的主要原因，因此需要一個防喘振控制系統(tǒng)，確保在任何轉(zhuǎn)速下，限制壓縮機流量Ql不會小于喘振極限線所對應的極限流量Qp,并且希望增壓機的正常操作點盡量遠離喘振時的操作點，這樣可以保證有較大的壓縮機流量調(diào)節(jié)范圍。因此采取循環(huán)流量法，可以防止進入喘振區(qū)。讓壓縮機通過的流量總是大于某一定值流量，當增壓機吸入量Q1大于Qp時，旁路閥關死；當Q1小于Qp時，旁路閥打開，使通過增壓機氣流量增大到大于Qp，結(jié)果向管網(wǎng)系統(tǒng)供氣量將會減少，以適應負載減小的需要。
Qp是一定值，正確選定Qp是關鍵，Qp通常選更大轉(zhuǎn)速時的喘振極限流量作為Fc的給定值。但有一個問題是，當增壓機低速運行時，雖然增壓機未進入喘振區(qū)，但入口氣量也有可能小于設定值(設定值是按更大轉(zhuǎn)速流量設定的)，結(jié)果是旁路閥打開，部分氣體回流，造成能量的浪費。因此負荷經(jīng)常變化時，這種方法就不太適合了。另外有時往往不能在增壓機入口管線上安裝節(jié)流裝置，因為在入口管上測流量會造成壓力降，所以，要在增壓機出口管線上安裝節(jié)流裝置。
本工程中對應的流量Ql比喘振極限流量Qp略大5％～10％。3.3 加氫比值調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)在氧化爐內(nèi)從粗氬塔而來的粗氬與氫氣反應以除去粗氬中氧。氧化爐入口粗氬流量與其檢測出的含氧量相乘，從而計算出粗氬中實際的氧氣體積流量，同時考慮到在氧化爐內(nèi)反應之后的過量氫氣(約1％)，可以計算出需加入氫氣的實際體積流量。
反應后，使工藝氬中含氧量小于3ppm，過量氫含量小于l％。如果粗氬塔中粗氬含氧量大于4.5 ％，或進口溫度較低，則停止粗氬壓縮機。因為粗氬含氧量過高，說明分餾過程有問題，會使氧的產(chǎn)量受影響，同時通過氧化爐降低氧含量也會較困難。
此控制系統(tǒng)中，送入氧化爐內(nèi)氫氣和粗氬分別有各自的流量調(diào)節(jié)回路。氫氣流量回路的設定來自氫氧比值計算器。同時當主負荷粗氬提降時，投入的氫量也跟蹤提降，并使兩者比值不變。氫氣的流量測量精度在這里是比較重要的，本項目采用小孔板測量。
3、 再生污氮溫度控制系統(tǒng)
該系統(tǒng)中污氮和蒸氣送入蒸汽加熱器。污氮加熱后送入分子篩純化系統(tǒng)，用來再生分子篩吸附劑，在粵港氣體工程中，通過調(diào)節(jié)蒸氣流量來穩(wěn)定送出的再生污氮溫度。但可以看出這個控制系統(tǒng)有缺陷，如果進入加熱器的污氮流量發(fā)生變化時，會影響加熱器出口污氮的溫度；同時因為溫度檢測量變化較慢，用它來控制蒸汽進量有滯后的問題。所以如果采用前饋控制，將污氮流量變化這一先導干擾引入控制回路中，就可提高響應速度，穩(wěn)定溫度。但為了保證前饋補償?shù)木龋瑢刂崎y的要求較嚴格，通過把前饋控制器的輸出與溫度控制器的輸出疊加后作為蒸汽流。
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作者:德耐爾@德耐爾空壓機 空壓機修訂日期：2011-06-09
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