Surging là gì ?
Nhiều người cho rằng, surging là tương tự hiện tượng xâm thực ở máy bơm ly tâm, nhưng thực ra không phải là vậy. Surging được định nghĩa như là sự tự dao động của áp suất cửa xả và tốc độ dòng chảy khí nén, bao gồm một sự đảo ngược dòng chảy khí nén. Mỗi máy nén ly tâm hoặc hướng trục có một sự kết hợp của các đặc tính áp suất cực đại và dòng tối thiểu. Ngoài điểm này, hiện tượng surging sẽ xảy ra. Trong thời gian surging, một dòng đảo ngược thường kèm theo một sự mất áp(sụt áp). Khi quan sát bằng mắt thường sẽ thấy đồng hồ áp tại ngõ ra trồi sụt liên tục.
Surging được minh họa hay nhất bằng cách quan sát sự chuyển động của máy nén tại thời điểm hoạt động trên đường cong đặc tính như được hiển thị trong Hình 01 bên dưới.
Hình 01 |
Sự phát triển của chu kỳ Surge
Xem xét một hệ thống máy nén turbo như được hiển thị trong Hình 02. Áp suất cửa xả được ký hiệu Pd và áp dòng ra bình chứa khí hoặc đường ống dẫn ra tải sử dụng là PV.Hình 02 |
Hình 03 |
Hậu quả hiện tượng surging
Hậu quả của Surging có thể bao gồm:
1. Các dao động nhanh về áp suất và dòng gây ra quá trình công nghệ không ổn định
2. Tăng nhiệt độ bên trong máy nén
3. Làm ngừng máy nén
4. Phá hủy về cơ khí
Phá hủy về cơ khí:
Cánh tubor bị phá hủy |
Bạc chặn mang tải do có tải và khi không tải.
Seal có sự cọ xát (phớt làm kín)
Các bộ phận động và tĩnh có thể chạm nhau khi bạc chặn bị quá tải.
Phá hủy về nhiệt
khi surging sảy ra nó sẽ tạo ra dòng chảy rối lượng nhiệt phát sinh sẽ rất lớn làm nóng buồng chứa cánh tubor. Dấu hiệu dễ nhận thất là turbo sẽ bị nóng đỏ nhẹ hơn thì toàn bộ sơn bên ngoài sẽ bị đốt cháy hiện tượng rỉ sảy ra nhanh.
Lượng nhiệt phát sinh này cũng làm hệ thống làm mát quá tải dẫn tới chất lượng bôi trơn bạc bị sút giảm (độ nhớt xuống thấp, dẫn nhiệt kém).
Kiểm soát Anti-Surge
Cách duy nhất để ngăn ngừa surging là tuần hoàn dòng khí nén(Recycle) hay tháo xả (blow down) một phần của dòng máy nén để giữ nó nằm ngoài giới hạn Surging. Thật không may, dòng khí bổ sung này lại ảnh hưởng đến vấn đề hiệu quả kinh tế, năng lượng(điện năng). Vì vậy, việc kiểm soát hệ thống phải có khả năng xác định một cách chính xác các điểm hoạt động của máy nén như là điểm để cung cấp dòng Recycle đầy đủ, nhưng không quá nhiều.
Một đường giới hạn Surge (Surge Limit Line SLL) là đường kết nối các điểm Surge khác nhau ở các tốc độ khác nhau. Cài đặt điểm kiểm soát anti-surge được thể hiện trên biểu đồ máy nén trong Hình 04 là một đường mà chạy song song với đường giới hạn Surge SLL. Đường này được gọi là Đường kiểm soát Surge (SCL). Bộ kiểm soát sẽ có thể tính toán độ lệch từ các điểm vận hành đến SCL.
Hình 04 |
Do đó, một vòng lặp kiểm soát mở được sử dụng kết hợp cùng với một vòng lặp đóng kiểm soát anti-Surge. Tổng thể cấu hình được hiển thị trong Hình 5. Một đường ngắt tuần hoàn Recycle Trip Line (RTL) sẽ được sử dụng giữa các SLL và SCL. Sự nhiễu loạn chậm và nhỏ được quản lý bởi vòng lặp kiểm soát đóng mà giữ cho điểm vận hành của máy nén tiến đến bên phải của đường RTL. Đối với nhiễu loạn lớn và nhanh, c điểm vận hành của máy nén sẽ tiếp cận tới đường RTL. Tại thời điểm này, vòng lặp kiểm soát mở sẽ được bắt đầu. Điều này sẽ thêm một bước thay đổi đó là một chức năng của điểm vận hành máy nén vào lúc này sẽ tiến tới đưRTL. Theo cách này, mở van nhanh chóng sẽ đủ để dừng Surging.
Bộ chuyển đổi khuếch đại cũng được sử dụng trong kiểm soát chống Surge. Khi các điểm vận hành di chuyển nhanh hướng tới đường SCL, bộ khuyếch đại này sẽ di chuyển SCL hướng về điểm vận hành.
Hình 05 |
Yêu cầu đối với van chống Surge (Anti-Surge Valve)
1. Van phải đủ lớn để ngăn chặn surging dưới mọi điều kiện hoạt động. Tuy nhiên, một van quá lớn sẽ làm cho làm việc kém.
2. Tốc độ hành trình - tốc độ hành trình đáp ứng nhanh là rất quan trọng.
Thời gian để chạy hết hành trình van được đề nghị như sau
Thời gian để chạy hết hành trình van được đề nghị như sau
| ||
Size | Close to Open Time | Open to Close Time |
1" to 4" | 1 second | <> |
6" to 12" | 2 seconds | <> |
16" and up | 3 seconds | <> |
3. Đảm bảo cung cấp đầy đủ khí nén cho van hoạt động tốt.
4. Tubing chạy nên được tối thiểu thời gian trễ.
5. Một máy nén để tăng áp lượng khí nén yêu cầu để đảm bảo đáp ứng nhanh chóng và cân bằng nhau ở thời gian mở và đóng van.
6. Van sẽ mở hoàn toàn khi bị lỗi
0 Nhận xét
Nhận xét của quý vị giúp Thibivi.com hoàn thiện hơn, phục vụ quý vị ngày càng tốt hơn. Cảm ơn sự quan tâm và góp ý của quý vị !