VI - линия возврата газа из аппарата высокого давления.

VII - линия возврата газа из аппарата среднего давления.

Рис.6.4.

Структурная схема системы регулирования подачи

4-х ступенчатого компрессора для рис.6.3.

Рис. 6.3б

Структурная схема системы регулирования подачи

4-х ступенчатого компрессора для рис.6.4.

Рис.6.4б

Типовая схема автоматизации установки

с двухступенчатым поршневым компрессором.

Обозначения на схеме:

1-1, 2-1 - цилиндры ступеней 1и 2; 1-2, 2-2 - масловлагоотделители;

1-3, 2-3 - холодильники.

Р - сигнализируемый и контролируемый параметр;

Р - контролируемый параметр.

Рис.7.1.

Типовое решение автоматизации установки

с двухступенчатым поршневым компрессором.

• Показателем эффективности процесса является подача компрессорной установки.

• Регулирование подачи осуществляется по давлению в линии нагнетания.

1. Регулирование.

• В данной схеме используется метод регулирования подачи по давлению Р в линии нагнетания на выходе компрессорной установки путем перевода компрессора на холостой ход в результате открытия запорных клапанов РО1 и РО2 на линиях байпаса 1 и 2 ступеней компрессора.

2. Контроль.

Контролю в любой компрессорной установке подлежат температура, давление, уровень, потребляемая мощность.

• Контроль температуры:

•  температура газа в линии нагнетания;

•  газа на входе и выходе каждой ступени;

• _п смазки в различных точках подшипников;

•  воды на входе и выходе холодильников;

• _обм обмоток электропривода.

• Контроль давления:

• Р газа на входе и выходе каждой ступени;

• Р воды на входе в холодильники;

• Р масла в магистрали (система смазки на схеме не показана);

• Давление обладает меньшей инерционностью, чем температура при изменении технологических режимов, поэтому его используют для сигнализации, блокировок и защиты.

• Контроль уровня:

• Н конденсата в масловлагоотделителях;

• Н масла в масляных баках (на схеме не показаны);

• Н воды в гидрозатворах и газгольдерах (не показаны).

• Контроль мощности:

• мощность, потребляемая приводом - N_пр ;

• контроль осуществляется измерительным устройством, установленным на валу привода.

• N_пр определяет экономичность установки.

3. Сигнализация.

Сигнализации подлежат:

• существенные отклонения давления газа в линии нагнетания;

• повышение температуры и давления газа на входе и выходе каждой ступени -  ↑, Р ↑;

• повышение температуры подшипников - _п ↑;

• повышение температуры обмоток - _обм ↑;

• понижение уровня Н  во всех контролируемых точках;

• понижение давления воды на входе холодильников - Р ;

• понижение давления масла - Р_м ;

• перегрузка привода N_пр ↑ .

4. Система защиты.

• При существенном отклонении сигнализируемых параметров от заданных значений ,

• когда в результате срабатывания блокировок и вмешательства обслуживающего персонала не удается восстановить заданный технологический режим,

отключается действующий привод и включается резервный.

Материалы к лекции №6

Общая характеристика тепловых процессов

Фазовое равновесие теплоносителей.

• Правило фаз:

s=k-f+2 (1),

где s - число степеней свободы данной системы;

f - число фаз системы;

k - число компонентов системы.

• для трехфазной однокомпонентной системы:

s=1-3+2=0.

• для двухфазной однокомпонентной системы:

s=1-2+2=1.

• для однофазной однокомпонентной системы:

s=1-1+2=2.

Фазовые переходы в однокомпонентных системах.

• Уравнение Клапейрона-Клаузиуса (2),

где Р - давление;

r - молярная теплота фазового перехода;

Т - температура фазового перехода (испарения, плавления, возгонки);

∆V - изменение объема 1 моля вещества при переходе его из одной фазы в другую.

Фазовые переходы в многокомпонентных системах.

• Закон Генри: (3),

где m_i - молекулярная доля газа в растворе;

ψ - константа Генри;

p_i - парциальное давление газа над жидкостью.

• Закон Рауля: (4),

где р_А - парциальное давление компонента А в парах;

Р_А - давление паров чистого компонента А;

- молекулярная доля этого компонента в растворе.

• Закон распределения: (5),

где К - молярный коэффициент распределения;

m_CA - концентрация вещества С в жидкости А

в г-моль/л;

m_CВ - концентрация вещества С в жидкости B.

Связь основных параметров

теплоносителей в газовой фазе.

• Закон Бойля:

P*V=const при T=const (1).

• Закон Гей-Люссака:

(2а),

или на основании (2а) можно получить при Р=const:

(2б),

На основании (1) и (2б) можно также получить:

при Р=const (3),

или при V=const (4).

На основании (1)и (2) получают также формулу для приведения объема газа к нормальным условиям:

(5),

• Закон Авогадро: в одинаковых объемах газа при одинаковых температуре и давлении содержится одно и то же количество молекул.

• 1г-мол. любого вещества в газообразном состоянии занимает 22,4л.;

• 1кг-мол. → 22,4 м³ и содержит 6,03*10²³ молекул.

• Уравнение Менделеева – Клапейрона.

для 1 г-моля газа:

P*V=R*T (6)

для n г-молей газа:

P*V = n*R*T (7)

Если количество газа выражается в граммах:

(8)

откуда: (9)

или (10).

• Закон Дальтона:

(11).

• Следствие из законов Дальтона и Бойля:

(12),

где р_i - парциальное давление компонента в газовой смеси;

v_i /V_см - парциальный объем компонента в единице объема газовой смеси;

P_см - общее давление смеси.

Физические параметры и скорости движения теплоносителей.

Удельные теплоемкости.

• Размерности удельных теплоемкостей с:

; ;

.

• Зависимости удельных теплоемкостей от температуры:

• для заданной температуры Т:

c=a₁+b₁*T+c₁*T² (1),

где a₁, b₁, c₁ - коэффициенты для данного вещества.

• для заданного диапазона температур: