Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Операции ХАЙСИС.pdf
Скачиваний:
583
Добавлен:
02.04.2015
Размер:
15.78 Mб
Скачать

Изменение давления 9 - 23

Объект

Описание

Макс. Значение по Х

Выводится отношение скорости полной загрузки к

синхронной скорости.

 

 

 

Колонка Speed

Задаются значения по оси Х.

 

 

Колонка Torque

Задаются значения по оси Y.

 

 

Кнопка Удалить точку

Позволяет удалить отмеченную в таблице точку

(значения X и Y)

 

 

Кнопка Удалить все

Удаляет все точки из таблицы.

 

 

9.1.5Закладка Рабочая Таблица

На этой странице выводится информация о потоках, связанных с аппаратом.

Подробнее см. Раздел

 

1.3.10 – Закладка

Страница PF Спецификации требуется только в случае работы в

Рабочая таблица.

Динамическом режиме.

 

9.1.6 Закладка Результаты

На этой закладке выводятся рассчитанные величины для компрессора.

Страница Результаты

На этой странице выводятся следующие величины:

• Адиабатический напор

• Политропический напор

• Полезная адиабатическая мощность

• Полезная политропическая мощность

• Адиабатический КПД

• Политропический КПД

• Потребляемая мощность

• Отбираемая мощность (для детандера)

• Потери на трение

• Энергия раскрутки

• Рабочая мощность

• Коэффициент напора политропы

• Показатель политропы

• Показатель изоэнтропы

• Скорость

Страница Мощность

Эта страница доступна только для операции Компрессор. На ней выводятся следующие параметр:

Общая мощность ротора

Общий момент ротора

Мощность электродвигателя

9 - 24 Изменение давления

Если Вы работаете только в стационарном режиме, никакие параметры на этой закладке изменять не нужно.

Момент электродвигателя

Скорость электродвигателя

9.1.7Закладка Динамика

На закладке Динамика расположены три страницы:

Спецификация

Содержимое

Диаграммные ленты

Страница Спецификации

На этой странице задаются динамические спецификации центробежного компрессора или детандера.

Для полного расчета компрессора требуется задать две спецификации. Необходимо следить за тем, чтобы выбранные спецификации не конфликтовали и не вызывали вырождение матрицы соотношения давление

расход. Например:

Нельзя выбирать спецификацию Увеличение давления, если заданы входное и выходное давления потоков.

Нельзя выбирать спецификацию Скорость, если не стоит флажок в поле Использовать кривые.

Возможны следующие динамические спецификации:

Нагрузка

Нагрузка операции Компрессор определяется тремя составляющими:

Нагрузка = энергия, переданная потоку + энергия, требуемая

 

для изменения скорости вращения вала + энергия,

(9.13)

затраченная на механическое трение

 

Нагрузка центробежного компрессора может быть задана только в том случае, если по каким-либо причинам она является постоянной.

Изменение давления 9 - 25

КПД (Адиабатический и политропический)

Для динамической модели центробежного компрессора КПД определяется как отношение изоэнтропической мощности, требуемой для компрессии, к действительной энергии, переданной потоку:

η =

W (в_ систему)

(9.14)

F(MW )(h h )

 

 

2

1

 

 

где W – изоэнтропическая мощность

F1 – мольный расход газового потока на входе MW – молекулярный вес газа

h2

– напор на входе

 

h1

– напор на выходе

 

Для динамического детандера КПД определяется как:

 

 

η =

F1 (MW )(h1 h2 )

(9.15)

 

W (из_ системы)

 

Если требуется определить политропический КПД, должна быть задана политропическая работа (Уравнения 9.14, 9.15). Если же нужно определить адиабатический КПД, то должна быть задана изоэнтропическая работа.

Это общее определение КПД не включает потери, связанные с изменением скорости вращения вала и протечками. Таким образом, определение КПД в динамике не отличается от общего определения КПД.

Если кривые-характеристики задаются (страница Кривые закладки Расчет), КПД может быть найден интерполяцией по расходу перекачиваемого потока и скорости вращения компрессора/детандера.

Это общее определение КПД не включает потери, связанные с изменением скорости вращения вала и протечками. Таким образом, определение КПД в динамике не отличается от общего определения КПД, приведенного в Разделе 9.1.1 – Теория. Это верно, поскольку действительная работа, необходимая для центробежного компрессора в стационарном режиме, равна энергии, передаваемой потоку.

Если на странице Кривые закладки Расчет заданы данные по кривым, то адиабатический или политропический КПД может быть рассчитан путем интерполяции из расхода газа и скорости вращения компрессора или детандера.

Увеличение давления

Эту спецификацию можно использовать, если сопротивление центробежного компрессора постоянно.

Напор

Напор может быть определен как функция изоэнропической или политропической работы:

 

W = (MW )F1 (CF )gh

(9.16)

где

W – изоэнтропическая или политропическая мощность

 

 

MW – молекулярный вес газа

 

 

CF – поправочный коэффициент

 

 

F1 – мольный расход газового потока на входе

 

9 - 26 Изменение давления

g – ускорение свободного падения

Если на странице Кривые закладки Расчет заданы данные по кривым, то адиабатический или политропический КПД может быть рассчитан путем интерполяции из расхода газа и скорости вращения компрессора или детандера.

Энергия

Энергия, переданная рабочему телу на единицу массы.

Производительность

Производительность определяется как действительный объемный расход среды, поступающей в компрессор/детандер. Производительность можно задать в качестве спецификации, если объемный расход среды, поступающей в аппарат, постоянен.

Скорость

В этом поле можно задать скорость вращения приводного вала компрессора/детандера.

Переключение на поршневой компрессор

Если Вы хотите изменить центробежный компрессор на поршневой, установите флажок в поле Поршневой (Positive Deplacement). Это можно сделать в любое время. Эта опция доступна только для операции Компрессор.

Использование кривых

Если Вы хотите использовать кривые, заданные на странице Кривые закладки Расчет, установите флажок в поле использовать кривые. Если в динамической модели центробежного компрессора задана одна кривая, то скорость компрессора не станет автоматически равной скорости заданной кривой (в отличие от стационарной модели компрессора/детандера). Можно задать различные скорости, и ХАЙСИС рассчитает значения напора и КПД путем экстраполяции.

Механические потери

Потери мощности в механической передаче.

Антипомпажный регулятор

На странице Спецификации закладки Динамика имеется кнопка Создать антипомпажный регулятор. При ее нажатии открывается соответствующее окно, и кнопка меняется на Антипомпажный регулятор. При удалении компрессора связанный с ним антипомпажный регулятор будет удален вместе с ним. Антипомпажный регулятор работает только с центробежным компрессором/детандером.

Изменение давления 9 - 27

Как было показано выше, центробежный компрессор может войти в режим помпажа, если его нагрузка снижается до некоторого допустимого предела. Антипомпажный регулятор определяет объемный расход (помпажный), с которым центробежный компрессор может работать без помпажа. Антипомпажный регулятор пытается поддерживать расход на всасе центробежного компрессора на несколько процентов (обычно 10%) выше помпажного расхода. По существу антипомпажный регулятор работает как обычный ПИД-регулятор и его алгоритм регулирования является расширением обычного алгоритма ПИД-регулятора. Основные отличия состоят в следующем:

Уставка для антипомпажного регулятора вычисляется, а не задается.

Антипомпажный регулятор центробежного компрессора действует более интенсивно, если компрессор приближается к линии помпажа.

Закладка Соединения

Эта закладка очень похожа на аналогичную закладку операции ПИДрегулятора. По умолчанию регулируемой входной переменной является объемный расход входного потока компрессора. В качестве выходной переменной нужно выбрать регулирующий клапан, который будет непосредственно управлять входным потоком центробежного компрессора.

В поле Доп. – расположенный выше антипомпажный регулятор имеется список всех антипомпажных регуляторов схемы. При выборе антипомпажного регулятора в этом поле ХАЙСИС проверяет, что выходной сигнал антипомпажного регулятора не ниже, чем выходной сигнал расположенного выше антипомпажного регулятора.

Рассмотрим ситуацию, когда

Более подробно – см.

Раздел 5 – Логические операции.

9 - 28 Изменение давления

Как видно из рисунка, оба антипомпажных регулятора используют один и тот же регулирующий клапан. Если антипомпажные регуляторы соединены подобным образом, ХАЙСИС автоматически выбирает наибольший из выходных сигналов. При этом обеспечивается ситуация, когда антипомпажное управление адекватно работает для обоих компрессоров.

Закладка Параметры

На закладке Параметры расположены две страницы:

Конфигурация

Регулятор помпажа

Конфигурация

Если регулируемая переменная (PV) отличается от уставки на некоторую определенную величину, то антипомпажный регулятор работает как обычный ПИД-регулятор. Поэтому необходимо задать все стандартные параметры ПИД-регулятора: диапазон изменения регу4лируемой переменной, действие регулятора, режим работы и настроечные параметры регулятора. Подробнее см. Раздел 5.4.4. – ПИД-регулятор.

Страница Регулятор помпажа

На этой странице задаются параметры регулятора помпажа.

Помпажный напор рассчитывается по следующему уравнению:

F (м3 / с)= h(m)A

(9.17)

S B

где h(m) – развиваемый напор центробежного компрессора

A,B – параметры, используемые для задания соотношения между напором и помпажным расходом.

Описания других параметров приведены в следующей таблице: