Система автоматизированного управления турбокомперссорами

Система автоматизированного управления турбокомперссорами
Задать вопрос

    Одним из наиболее энергоэффективных направлений работы ЗАО «УРАЛТЕХМАРКЕТ» является модернизация компрессорного оборудования и автоматизация компрессорных установок. Особенно ярко это проявляется при производстве сжатого воздуха центробежными машинами, где капитальные затраты на автоматизацию окупаются менее чем за год.

    Наше предприятия проводит модернизацию центробежных машин (турбокомпрессоров К-250, 350, 500, 1500, 3000, ЦК-135, 275 и нагнетателей Н-360, 670, 900 и т.д.), произведенных еще в СССР или в начале 90-х годов XX века. Данные машины имеют крепкую и надежную конструкцию, выполнены с существенным запасом прочности, из хорошей стали и на некоторых предприятиях работают с 50-х годов прошлого века. При своевременном обслуживании и ремонте они вполне способны проработать еще десятки лет. Слабым звеном в центробежных компрессорах является устаревшая система управления УКАС, которая выполнена на релейно-контактной схеме или с использованием логических элементов «Логика-Т», поэтому на многих компрессорных станциях от УКАСа отказываются. И управление, контроль и защиту от помпажа осуществляет оператор вручную со всеми вытекающими отсюда последствиями.

   Ограниченное заводом изготовителем годовое количество пусков от 12 до 52, обоснованно вызванное износом подшипников и перегревом обмоток высоковольтных синхронных двигателей, не позволяет часто останавливать центробежные машины, что в условиях резко переменной потребности в сжатом воздухе, характерной для сегодняшнего дня, приводит к неоптимальному их использованию.

   Одним из способов снижения энергопотребления турбокомпрессоров остается дросселирование воздуха на всасе компрессора. В этом случае управление дроссельной заслонкой позволяет изменять производительность и поддерживать заданное давление на нагнетании. Возможна также установка высоковольтных преобразователей частоты (ВПЧ), которые, регулируя обороты синхронного двигателя, снижают производительность компрессора или могут плавно останавливать и запускать компрессор в период отсутствия потребности предприятия в сжатом воздухе.

С 2007 года ЗАО «УРАЛТЕХМАРКЕТ», успешно внедряет систему автоматизированного управления турбокомпрессором или нагнетателем (САУТК), которая при невысокой стоимости является чрезвычайно энергоэффективной и окупается в среднем за 6-12 месяцев»

   Срок окупаемости подтвержден фактическими данными энергетических служб предприятий, где САУТК внедрена. "Отзывы и статьи (0ссылка на отзывы) о САУТК представлены ниже."

Системы автоматизации компрессоров предназначены:

  • в случае дросселирования воздуха на всасе – для управления дроссельной заслонкой и антипомпажным клапаном (АПК), с предварительной диагностикой и предотвращением помпажного режима;

  • в случае установки ВПЧ на турбокомпрессор – для эффективной и быстрой защиты его от помпажа

В обоих случаях САУТК предназначена для:

  1. автоматизированного контроля и диагностики всех технологических параметров центробежных машин (около 130 параметров) в соответствии с правилами безопасности ПБ 03-581-03
  2. автоматизированного пуска/останова и автоматической работы компрессора по заложенным в системе алгоритмам;
  3. реализации всех возможных технологических защит;
  4. архивации параметров работы компрессора и действий эксплуатационного персонала.


САУТК реализована по принципу централизованного контроля и включает в себя следующие связанные между собой иерархические уровни:

- Шкаф управления компрессором (ШУТГ-КУ)

- Шкаф цифрового возбудителя (ШЦВ)

- Тиристорное устройство плавного пуска высоковольтных электродвигателей турбокомпрессоров (3; 6; 10 кВ)

- Микропроцессорная релейная защиты турбокомпрессора

- Комплект сертифицированных, поверенных датчиков, пульты, исполнительные механизмы

- Устройства определения производительности компрессора (РАСХОДОМЕРЫ)


Технико-экономический эффект от автоматизации компрессора складывается из следующих составляющих:

  • Возможность поддержания более низкого давления нагнетания. В настоящее время эксплуатационный персонал поддерживает вручную завышенное давление с целью уменьшения провалов, возможных в переходных режимах, которые угрожают основным технологическим процессам в цехах. Снижение давления нагнетания приводит к существенной экономии электроэнергии.

  • Точное регулирование позволяет производить сброс воздуха на холостом ходу на минимальном расстоянии от границы помпажа, что дает возможность работать с углом открытия дроссельной заслонки 10-12%; при этом потребляемая мощность снижается до уровня 63% от номинальной мощности.

  • Реализация режима «глубокое дросселирование» при котором компрессор работает на холостом ходу с потреблением электроэнергии двигателем 0,25 Inom. Благодаря этому режиму появляется возможность ежедневно запускать и останавливать компрессор без потери ресурса. Данный режим осуществляется полным перекрытием всасывающего патрубка дроссельной заслонки и пропуском небольшого количества воздуха через специальное калиброванное отверстие. При этом задвижка на нагнетании закрывается, открывается АПК для выпуска вентиляционного потока в атмосферу.

  •  Реализация режима группового управления компрессорами позволяет достичь экономии электроэнергии до значения 3% от всего расхода электроэнергии компрессорной станцией.

   На начало 2020 года наши специалисты внедрили более 70 САУТК на многих промышленных предпритий России. На всех предприятиях порядок работы следующий:

   ЗАО «УРАЛТЕХМАРКЕТ» начинает выполнение работ с обследования объекта и подготовки технико-экономического обоснования внедрения системы автоматизации компрессоров. После подписания договора разрабатывается проектная и рабочая документация, изготавливается и поставляется все оборудование на объект. Далее идут монтажные и пусконаладочные работы «под ключ» и обучение персонала. В период приёмо-сдаточных испытаний снимаются газодинамические характеристики компрессора, формируется технический отчет и выстраивается антипомпажная защита в зависимости от приближения рабочей точки к линии помпажа.

   Нами замечено, что на большинстве предприятиях предварительный расчет технико-экономического эффекта, который проводился до внедрения, показал достаточно быструю окупаемость САУТК, а после внедрения САУТК на объекте, срок окупаемости оказывался существенно ниже, чем предварительный, в среднем на 10-15%.

   Подчеркнем, что ЗАО «УРАЛТЕХМАРКЕТ»  осуществляет автоматизацию компрессорных установок «под ключ», выполняя все работы от проектирования до ввода системы автоматизации в эксплуатацию и обучения персонала. Звоните!





Галерея