Что такое помпажный тест
Что такое помпажный тест
Помпаж представляет собой срыв потока газа в компрессоре с потерей динамической устойчивости. Возникающие при этом колебания расхода и давления газа могут привести к разрушению оборудования. Явление помпажа возникает, когда давление на выходе нагнетателя высокое, а расход газа через него – низкий. Для защиты центробежного нагнетателя от помпажа используется перепуск газа с выхода компрессора на его вход в количестве, необходимом для избежания помпажа. В системе антипомпажного регулирования и защиты ДКС «Западный Шатлык» используется регулирующий клапан фирмы Mokveld (Голландия).
Запас газодинамической устойчивости нагнетателя может быть оценен по положению его рабочей точки в координатах расход – степень сжатия. В этих же координатах изображается граница помпажа – линия, при нахождении рабочей точки левее которой (т.е. при низких расходах), происходит помпаж. Правее линии помпажа на заданном расстоянии, характеризующем запас по помпажу, находится линия регулирования – линия, левее которой рабочая точка находиться не должна.
Задача антипомпажного регулирования и антипомпажной защиты включает в себя поддержание запаса по помпажу не ниже заданного, обнаружение помпажа и вывод нагнетателя из зоны помпажа. Поддержание запаса по помпажу достигается путем своевременного частичного открытия антипомпажного клапана при достижении рабочей точкой линии регулирования или быстром приближении к ней. При этом рабочая точка, если она достигает линии регулирования, удерживается на ней. Степень открытия антипомпажного клапана определяется контуром антипомпажного регулирования. Возможно применение нелинейных законов регулирования.
Для устранения помпажа используется частичное или полное открытие антипомпажного клапана. Затем происходит плавное закрытие регулирующего клапана и вывод рабочей точки нагнетателя на линию регулирования. Если в течение заданного времени устранить помпаж при помощи перепуска газа не удается, система антипомпажной защиты выдает в САУ ГПА команду аварийного останова агрегата.
Общестанционный регулятор обеспечивает поддержание заданного давления на выходе КС как при работе одного ГПА, так и при совместной работе двух ГПА. Выходными сигналами общестанционного регулятора являются уставки частоты вращения для регуляторов подачи топлива работающих ГПА и открытие байпасного клапана КС.
Допустимое отклонение характеристик приводов и нагнетателей не позволяет использовать для всех работающих агрегатов одну и ту же уставку частоты вращения нагнетателя, т.к. нагрузка на них в этом случае будет не равномерна. Задача коррекции уставок индивидуальных регуляторов в зависимости от фактического состояния отдельных агрегатов и их режимов работы представляет значительный практический интерес. Она тесно связана с оптимизацией работы КС в целом. В качестве критерия оптимальности в рассматриваемой системе принят запас по помпажу, равный для всех нагнетателей.
Система управления ДКС «Западный Шатлык» построена по модульному принципу.
САУ ГПА реализованы на основе общепромышленного свободно программируемого контроллера. Применение общепромышленного оборудования позволило изготовить общестанционную и агрегатную автоматику на унифицированной технической базе, использовать общее инструментальное программное обеспечение для программирования всех контроллеров системы управления КС, шире использовать серийно выпускаемые SCADA – системы, сократить количество и ассортимент ЗИП.
ДКС «Западный Шатлык» введена в эксплуатацию в начале 2004 г. Аналогичная система управления внедрена на КС «Астара» (Азеригаз, Азербайджан). Отличие ее заключается в том, что на данном объекте используются двухсекционные нагнетатели.
Форум АСУТП
Клуб специалистов в области промышленной автоматизации
Алгоритм определения помпажного режима компрессора
Алгоритм определения помпажного режима компрессора
Сообщение VADR » 15 мар 2020, 23:56
Алгоритм определения помпажного режима компрессора
Сообщение vodav » 16 мар 2020, 08:17
Алгоритм определения помпажного режима компрессора
Сообщение Ryzhij » 16 мар 2020, 08:34
Алгоритм определения помпажного режима компрессора
Сообщение alex-tec » 16 мар 2020, 10:59
Алгоритм определения помпажного режима компрессора
Сообщение Boris Parkhomenko » 16 мар 2020, 11:50
Алгоритм определения помпажного режима компрессора
Сообщение Ryzhij » 16 мар 2020, 12:00
Тут такое дело.
Явление помпажа (срыва протока), присущее центробежным компрессорам и вентиляторам характеризуется цикличностью от 0,25 до 3 раз в секунду.
Это явление сопровождается:
— колебаниями и забосом оборотов двигателя, что весьма характерно для приводов на основе паровой турбины, т.к. на электродвигателе далеко вперёд от синхронной скорости вал ГЭД убежать не может;
— колебаниями тока на ГЭД, когда при помпажном хлопке ток ГЭД резко падает;
— колебаниями давления и расхода в газовом тракте;
— биениями ротора по оси (колебания на датчиках осевого сдвига).
Помпаж обычно предваряется ростом показаний с датчиков радиальной вибрации.
Следует различать задачи :
1, Собственно антипомпажной защиты
1.1. Детектирования помпажного хлопка;
1.2. Определение факта опасного приближения режима работы машины к границе помпажа;
и
2, Автоматического антипомпажного регулирования на основе газодинамической модели, параметры которой уточняются в ходе помпажных тестов. Именно тут, для газодинамической модели, требуется информация о расходе через компрессор, о температуре и давлении газа на всасе и нагнетании.
Причём, алгоритмы защиты п.1 входят и в задачу регулирования п.2, а задача п.1.2 может также использовать газодинамическую модель и параметры газа в тракте.
С точки зрения привода помпажный хлопок сродни проскальзыванию ноги с педалью при езде на велосипеде с разболтанной обгонной муфтой в задней втулке 😉
Что такое помпажный тест
Дистанционный курс «Применение трубопроводной арматуры»
Дистанционный курс «Применение трубопроводной арматуры» является самостоятельным курсом системы дополнительного профессионального образования в арматурной отрасли. Его основное предназначение – повышение профессиональной квалификации в области инжиниринга и применения трубопроводной арматуры для широкого круга специалистов.
Курс «Применение трубопроводной арматуры» предназначен для слушателей, имеющих незначительный опыт или не имеющих опыта в анализе, подборе, и применении арматуры.
Курс может быть полезен для специалистов по эксплуатации арматуры предприятий-потребителей, технических специалистов, коммерческих инженеров, разрабатывающих проектные спецификации арматуры, специалистов по развитию и менеджеров по продажам и маркетингу.
В результате овладения материалами курса слушатель начинает разбираться в современных подходах к выбору и применению арматуры, знакомится с основными особенностями применения трубопроводной арматуры в основных отраслях промышленности, овладевает навыками подбора арматуры и аксессуаров в зависимости от технических, экономических и проектных требований, практикуется в умении анализа альтернатив выбора арматуры; определяет возможности повышения уровня проектных спецификаций арматуры в ходе ее выбора на основе применения критериев повышения эффективности арматурного хозяйства и использования современных способов сервиса арматуры, более глубоко узнает связи арматуры не только с особенностями технологии, но и с различными сторонами работы предприятий.
По окончании обучения слушатель получает сертификат о прохождении программы дополнительного профессионального образования и удостоверение установленного образца о повышении квалификации.
Курс построен по модульной системе и включает в себя:
1. Базовый модуль «Современные подходы к выбору и применению трубопроводной арматуры»,
2. Специализированные модули по применению арматуры в основных отраслях промышленности
– Модуль «Применение арматуры в химии и ЦБП»
– Модуль «Применение арматуры в энергетике
– Модуль «Применение арматуры в ЖКХ»
– Модуль «Применение арматуры в горной промышленности и металлургии»
– Модуль «Применение арматуры в нефтегазовой отрасли»
– Модуль «Арматура и оборудование морских платформ»
– Модуль «Арматура систем антипомпажной защиты и регулирования»
3. Модули по выбору
– Модуль «Основы управления качеством, сертификация и стандартизация трубопроводной арматуры»
– Модуль «Основы предоставления сервисных услуг и организации сервисных центров»
– Модуль «Программы повышения эффективности арматурного хозяйства предприятий-потребителей арматуры»
Для получения документа об образовании и полного обучения по курсу «Применение трубопроводной арматуры» слушатель должен пройти обязательный базовый курс, не менее одного из специализированных курсов и один курс по выбору.
Особенности дистанционного обучения на курсе
Курс построен в виде электронного учебника и рабочей тетради, что дает возможность слушателям курса использовать свои комментарии и наработки в качестве рабочего конспекта в своей дальнейшей практической работе и профессиональной деятельности.
Срок обучения 3 мес. по методике дистанционного обучения с момента открытия доступа по базовому курсу «Применение трубопроводной арматуры» и до 6 месяцев по курсу со специализацией.
Применение трубопроводной арматуры в химии и ЦБП. Специализация включает изучение курса «Современные подходы к выбору и применению арматуры» и углубленное изучение вопросов применения арматуры в химической и целлюлозно-бумажной промышленности.
Применение трубопроводной арматуры в энергетике. Специализация включает углубленное изучение курса «Применение трубопроводной арматуры в энергетике.
Применение трубопроводной арматуры в ЖКХ. Специализация включает углубленное изучение курса «Применение трубопроводной арматуры в ЖКХ».
Применение трубопроводной арматуры в горной промышленности и металлургии. Специализация включает углубленное изучение курса «Применение трубопроводной арматуры в горной промышленности и металлургии».
Применение трубопроводной арматуры в нефтегазовой отрасли. Специализация включает углубленное изучение курса «Применение трубопроводной арматуры в нефтяной, газовой, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности».
Программы повышения эффективности арматурного хозяйства предприятий-потребителей. Специализация включает углубленное изучение курса:
«Основы предоставления сервисных услуг и организации сервисных центров»
«Программы повышения эффективности арматурного хозяйства предприятий-потребителей арматуры».
приведена на сайте www.novotechnos.com и www.promconsult.org
ОБУЧЕНИЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ ДИСТАНЦИОННОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ
Что такое дистанционное обучение? Андрагогический подход к обучению. Основы методики дистанционного обучения в профессиональном образовании. Технология дистанционного обучения. Электронные учебники и методические пособия. Руководства в помощь слушателям. Поддержка слушателей. Тьюторы. Группы самопомощи. Организация самостоятельной работы. Маршрутная карта обучения. Самооценка прогресса в обучении. Пути повышения навыков самообразования при дистанционном обучении.
МОДУЛЬ 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К ВЫБОРУ И ПРИМЕНЕНИЮ ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ
Модуль «Современные подходы к выбору и применению трубопроводной арматуры» курса «Применение трубопроводной арматуры» дает представление об основах выбора трубопроводной арматуры в зависимости от различных противоречивых требований, которые, как правило, предъявляются к трубопроводной арматуре.
Обсуждаются технические, экономические и проектные критерии в выборе трубопроводной арматуре. Дается представление о подходах к выбору перспективных моделей арматуры на основе прогнозных критериев и применения функционально-стоимостного анализа, как одного из самых эффективных методов при выборе арматуры.
Проводится обзор применения арматуры в основных отраслях промышленности, таких как химическая, целлюлозно-бумажная промышленность, энергетика и ЖКХ, нефтегазовая промышленность, металлургия и такие важные отраслевые сегменты как криогенная техника и промышленные газы, пищевая и фармацевтическая промышленность.
Модуль снабжен большим количеством кейсов, демонстрирующих применение показанных моделей и концепций на практике.
МОДУЛЬ 2. ПРИМЕНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ В ХИМИИ И ЦБП
Модуль «Применение трубопроводной арматуры в химии и ЦБП» рассматривает основные подходы к выбору и применению арматуры в основных технологических процессах и установках химической и целлюлозно-бумажной промышленности. Рассматриваются основные сложности и проблемы применения арматуры в древессно-массном, целлюлозном и бумажном производстве, а также деревообрабатывающей промышленности.
Особое внимание уделяется рассмотрению вопросов применения арматуры в энерготехнологических котлах химических и целлюлозных производств. Показано сравнение применения различных видов арматуры и тренды развития арматуры в зависимости от развития средств автоматизации.
Помпаж насосов и компрессоров
Помпаж может наблюдаться при работе осевых, центробежных насосов, компрессоров и вентиляторов.
Помпаж центробежный насосов
К помпажу более склонны тихоходные насосы, характеристика которых имеет следующий вид:
Рассмотрим систему, в которой насос, через обратный клапан подает жидкость в резервуар. Предположим, что в какой-то момент потребление жидкости из резервуара становится значительно меньше подачи насоса, вследствие чего начинает расти уровень жидкости, а значит увеличивается и статическое давление, которое должен преодолеть насос для подачи жидкости в резервуар. Получается, что напор на выходе насоса должен увеличиться, в момент когда насос уже не может развить потребный напор происходит срыв подачи, она падает до 0. Обратный клапан закрывается, поток от насоса в резервуар отсутствует. За счет потребления жидкости уровень падает, когда напора насоса будет достаточно для преодоления сопротивления, подача резко возрастет до первоначального значения.
Процесс, описанный выше, является примером помпажа динамического насоса.
Причины возникновения помпажа
Причинами возникновения помпажа могут быть измения условий работы насоса, увеличение нагрузки (давления), изменение гидравлического сопротивления, снижение частоты вращения рабочего колеса насоса (например при падении напряжения сети). Также помпаж может наблюдаться при параллельной работе насосов, если напор одного из них при нулевой подаче меньше напора второго при одиночной работе на сеть.
Предупреждение помпажа
Помпаж является нежелательным явлением, и может привести к поломке насосной станции и нарушению герметичности трубопроводов. Наиболее значимыми мерами по устранению эффекта помпажа являются:
Все о транспорте газа
1. Общие сведения о помпаже нагнетателя
1.1. Определение. Помпажом называют резкие колебания давления в системе «нагнетатель-сеть». При помпаже расход и потребляемая мощность могут изменяться от нуля до номинала, возможен периодический выброс газа из напорной полости на всас нагнетателя.
1.2. Процесс возникновения. При штатной работе нагнетателя поток газа имеет определённый расчётный угол атаки (i) на рабочие лопатки (рис. 1.1.). При таком угле входа потока в рабочее колесо обтекание лопаток нагнетателя происходит плавно, без завихрений.
Угол входа потока (i) зависит прежде всего от расхода газа через нагнетатель. При снижении расхода этот угол увеличивается, при увеличении расхода уменьшается. В случае снижения расхода газа через нагнетатель до значения примерно 60% от расчётного, угол атаки (i) увеличится до критического значения и произойдёт так называемый срыв потока с рабочей лопатки (рис.1.2.).
В результате этого срыва резко снизится эффективность работы ступени нагнетателя, т. е. упадёт степень сжатия. Давление, создаваемое нагнетателем в напорной полости будет намного меньше чем в напорном коллекторе (за краном №?2) и газ с более высоким давлением из напорной полости устремится на всас нагнетателя. Т.е. возникнет обратное течение газа в проточной части нагнетателя. Установленный перед краном №?2 обратный клапан закрывается, отсекая напорный коллектор от полости нагнетателя, давление на выходе нагнетателя падает до значения меньшего, чем создаваемое нагнетателем, и нагнетатель возобновляет подачу газа в прямом направлении до расхода, при котором возникает обратное течение, а затем процесс повторяется. При помпаже обратный клапан на линии крана №?2 служит для предотвращения перетока газа из напорного коллектора на всас нагнетателя.
2. Причины помпажа
Главная причина помпажа — снижение расхода газа через нагнетатель. Это может произойти по следующим причинам:
3. Следствия помпажа нагнетателя
3.1. Большая вероятность повреждения упорного подшипника. (Т.к. величина осевого сдвига определяется действием давления в проточной части нагнетателя на поверхности основного и покрывающего дисков, имеющих различную площадь, то резкое изменение давления приведёт к резкому изменению нагрузки на упорный подшипник).
3.2. Возможность отрыва или повреждения покрывающего диска. т. к. именно в теле покрывающего диска возникают наибольшие нагрузки при работе нагнетателя.
3.3. Разработка зазоров в лабиринтовых уплотнениях в следствии повышенной вибрации.
3.4. Повреждение опорных подшипников.
3.5. Сопровождающие помпаж резкие изменения потребляемой мощности приводит к скачкам температуры перед СТ, вибрации ротора СТ, повреждению подшипников СТ и зубчатых обойм.
3.6. Из-за резкого колебания температуры газа перед СТ может возникнуть помпаж осевого компрессора, который приводит разрушению лопаточного аппарата и повреждению подшипников ротора двигателя.
4. Выявление помпажа
4.1. Внешне помпаж проявляется в сильном прерывистом шуме, сильных вибрациях, возможны периодические толчки, раскачка трубопроводов на свайных основаниях.
По показаниям приборов помпаж выявляют по следующим признакам:
4.2. Рост температуры газа на выходе нагнетателя.
4.3. Резкие изменения показаний осевого сдвига ротора нагнетателя.
4.4. Резкие колебания температуры газа перед СТ.
4.5. Сильный рост вибрации узлов двигателя и нагнетателя.
4.6. Резкие изменения показаний перепада «масло-газ»
4.7. Изменения потребляемой мощности (определяется по показаниям ССС).
4.8.Пересечение рабочей точки границы помпажа на схеме ССС.
4.9. Изменения расхода газа через нагнетатель (определяется по показаниям ССС).
4.10. Изменение оборотов ротора нагнетателя (СТ) (определяется по показаниям ССС).
5. Системы защиты от помпажа нагнетателя. На ГПА-Ц16 установлены две противопомпажные системы защиты: штатная, входящая в АСУ ГПА и система противопомпажного регулирования ССС
5.1. АСУ ГПА получает сигнал от датчика СПД (сигнализатор перепада давления) при достижении пульсации давления в выходном патрубке нагнетателя 1,5 кг/см2. При получении двух сигналов от датчика СПД АСУ ГПА выдаёт команду на АО ГПА.
5.2. Система противопомпажного регулирования определяет приближение рабочей точки к границе помпажа расчётным путём на основании значений расхода газа через нагнетатель, его температуры, оборотов ротора СТ степени сжатия. Предотвращает помпаж путём перепуска части или всего расхода газа через противопомпажный клапан «Mokveld».
6. Действия оперативного персонала при возникновении помпажа нагнетателя
6.1. Если в силу каких — либо причин автоматическая система защиты не сработала, а персонал определил наличие помпажа, то необходимо немедленно открыть АПК и вывести ГПА на «кольцо».
6.2. Если открытие АПК не привело к прекращению помпажного режима работы (например в следствии обмерзания защитной решетки или самопроизвольной перестановки кранов), то ГПА следует аварийно остановить.
6.3. После открытия АПК «Mokveld» в следствии срабатывания антипомпажной защиты ССС закрытие АПК без выявления и устранения причин возникновения помпажа запрещено.
6.4. Производить запуск ГПА после АО по причине «помпаж нагнетателя» без выявления и устранения причин АО запрещено.
Фрагмент технической учебы для машинистов ТК, работающих на ГПА-Ц-16
Автор: Лун-Фу А.В. ЯЛПУ