Системы регулирования процессов в компрессорах: Типы и регулирование давление и расхода. Предотвращение помпажа.
Компрессоры:
поршневые
ротационные
турбокомпрессоры
эжекторы
Компрессоры используются в различных технологических процессах. Они могут подавать исходное сырье в реакторы и отводить газообразные продукты из реакторов. Кроме того, они применяются для транспортировки газов в качестве движителей и вспомогательных вентиляторов, повышающих давление в магистральных линиях. Еще одной типичной областью применения компрессоров является их использование в качестве тепловых насосов.
Существуют два основных режима работы компрессоров: с постоянным расходом и с постоянным давлением. Характерным примером первого режима является работа осевого компрессора, подающего воздух в доменную печь. В этом случае необходимо регулировать массовый расход воздуха, гак как он определяет производительность печи . Однако сопротивление потоку воздуха в печи меняется во времени, вызывая колебания напора при данном расходе. Наилучшая характеристика регулирования осевого компрессора по расходу мало чувствительна к изменению напора, но тем не менее необходимо регулирование частоты вращения и (или) положения лопаток статора, особенно при переменной производительности печи.
При параллельной подаче воздуха или газа нескольким потребителям обычно используются центробежные компрессоры. Для надежного снабжения каждого потребителя необходимо поддерживать постоянное давление в нагнетательном коллекторе. Статический напор будет, вероятно, оставаться постоянным, а наклон характеристики нагрузки будет изменяться в зависимости от расхода сжатого газа. Для поддержания постоянного давления нагнетания необходимо регулировать частоту вращения компрессора, угол лопаток или положение регулирующего органа всасывающего клапана.
Большая часть этих систем обеспечивает постоянное давление нагнетания независимо от фактической потребности в нем. Каждый потребитель снижает расход сжатого газа просто путем дросселирования.
Охлаждение и выпаривание. Наиболее распространенные системы. Обеспечение основных параметров и максимального кпд.
Процессы охлаждения широко применяются не только в промышленности, но и для кондиционирования воздуха в зданиях. В большинстве холодильных систем применяются механические компрессоры, использующие в качестве источника энергии либо электричество, либо пар высокого давления, либо газовые турбины. Следовательно, они работают с достаточно высокой нагрузкой и дороги в эксплуатации. Поэтому такие установки имеют значительные ресурсы для экономии энергии.
Механическое охлаждение, одноступ. Установка
То же, с максимальным КПД
Выпаривание
Одноконтурное регулирование
Схемы потоков
Еще система
Сушка твердых материалов.
Процесс сушки состоит в удалении влаги из твердых материалов в результате их контакта с ненасыщенным воздухом или газом. Этим он отличается от процесса выпаривания, при котором присутствие воздуха не требуется. Единственным отклонением от этого определения является вакуумная сушка, при которой влага удаляется вакуумной системой либо с подводом, либо без подвода тепла. Несмотря на то что этот процесс в техническом отношении соответствует выпариванию, он все же включен в данную главу, поскольку в ней будет рассмотрено сходство с вакуумной сушкой.
Скорость удаления влаги с поверхности и особенно изнутри твердой частицы определяется движущей силой процесса, которая может быть описана несколькими способами. Если этот процесс рассматривать как процесс массообмена, то его движущей силой можно считать разность давления водяного пара на поверхности или внутри частицы и парциального давления водяного пара в окружающей среде. Этот процесс можно рассматривать также и как процесс теплообмена, при котором скрытая теплота парообразования передается влаге твердого материала из окружающей среды. В этом случае движущей силой теплообмена является разность температур воздуха и твердого материала.
Условия минимального потребления энергии.
Конечный продукт значительной части сушильных аппаратов почти всегда пересушен. Задача состоит в том, чтобы исключить нарушения требований к конечному продукту при наличии возмущений нормального режима работы и в отсутствие оперативного анализа.
Поэтому первоочередным назначением любой системы управления работой сушильного агрегата является обеспечение надлежащего регулирования, которое позволит уменьшить нарушения нормального режима работы.
После установления контроля качества конечного продукта можно приступить к поиску способов экономии энергии, связанных с регулированием потока воздуха и повторным использованием тепла. Использование источников отработавшего тепла для сушки является еще одним важным технологическим приемом, который требует эффективного контроля, чтобы бйть доступным обслуживающему персоналу. В данном разделе эти вопросы рассматриваются в порядке важности.
Потери от пересушки конечного продукта определяются несколькими факторами:
1) отклонением от технических условий на конечный продукт,
2) потреблением топлива,
3) производительностью,
4) загрязнением воздуха,
5) опасностью пожара.
Вопросы отхода от требований, предъявляемых к конечному продукту, рассматривались в разделе, посвященном выпарным аппаратам. Несмотря на то что они важны также и для сушильных агрегатов, во многих случаях столь же важными могут быть вопросы экономии топлива. Однако, с помощью уже разработанных моделей оба этих фактора дополнительных затрат могут быть определены.
Основные задачи при управлении рабочих камер сушки древесины.
- минимальный расход воздуха
- минимальный расход топлива
- отсутствие пересушивания
- использование дымовых газов для сушки.
Типичная схема:
