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1、总第265期舰船电子工程Vol.36No.72016年第7期ShipElectronicEngineering181❋船舶凝水过冷度控制方案研究余方伟(海军驻武汉七一九所军事代表室武汉430205)摘要在分析原冷凝器凝水过冷度控制系统存在问题的基础上,提出了基于变频控制、多速控制并结合抽气器进汽自动控制的改进技术方案。关键词凝水过冷度;抽气器;变频泵;多速泵中图分类号U664.5DOI:10.3969/j.issn.1672-9730.2016.07.042ControlSystemofCondenser’sVacuumandCondensateDepression
2、YUFangwei(NavyRepresentativeOfficein719thResearchInstitute,Wuhan430205)AbstractBasedontheanalysisoforiginalcontrolsystemofcondenser’svacuumandcondensatedepression,thetrans-ducercontrolsystemandmult-ispeedcontrolsystemofthepumpwithassistairejectorarepresentedinthispaper.KeyWordscondensa
3、tedepression,assistairejector,ferquencyconversionpump,mult-ispeedpumpClassNumberU644.5器实测凝水温度之间的差值定义为凝水过冷度,其1引言计算公式为冷凝器是船舶动力装置的重要设备,冷凝器凝Δt=ts-tn(1)水过冷度大小是衡量冷凝器性能的一个重要指标,式中:Δt为凝水过冷度,ts为当前冷凝器真空压力凝结水过冷度会导致凝结水含氧量增加,威胁系统和对应的饱和温度,tn为实际凝水温度。[1]设备的安全性,同时也会影响装置系统的经济性。由上可见,凝水过冷度取决于冷凝器真空和凝传统的凝水过冷
4、度控制系统是通过控制循环水温度。经综合研究分析,在动力装置实际运行[1~2]水量调节阀的开度来控制凝水过冷度,以达到控制中,导致冷凝器凝水过冷的主要因素是:1)冷凝水含氧量的目的,并维持真空在一定范围内。但凝器结构形式;2)循环水流量和温度;3)抽气器工该系统存在循环水泵电机在循环水系统阻力较大作能力;4)汽轮发电机负荷。时发热,以及缺乏冷凝器真空自动控制手段的问从控制的角度考虑,由于冷凝器的结构形式是题,导致控制系统常常不能投入自动,凝水过冷度固有的,冷却水(海水)温度取决于环境条件,冷凝不能满足技术指标规定要求。器的换热特性是固有的,均不可控;因此,只能通过为解
5、决上述问题,本文提出了两种控制方案:调节循环水量高低和调节抽气器工作蒸汽压力的1)抽气器进汽量控制结合循环水泵变频控制方案;大小两种方式来实现冷凝器真空和凝水过冷度的2)抽气器进汽量控制结合循环水泵多速控制方案。调控。并对两种方案进行了分析比较。1)调节循环水量循环水量的调节有两种方式:2控制机理分析(1)在循环水管路上设置循环水量调节阀,通冷凝器内部真空压力对应的饱和温度与冷凝过调节冷却水调节阀的开度来控制循环水量的大❋收稿日期:2016年1月13日,修回日期:2016年2月28日作者简介:余方伟,男,工程师,研究方向:控制技术。182余方伟:船舶凝水过冷度控制方
6、案研究总第265期小,则若调节阀开度减小,循环水量减少,凝水温度方案,既实现对冷凝器真空的自动控制,又实现循升高;同时,由于循环水量的减少,循环水温升升环水泵的变频调速。高,使蒸汽凝结温度升高,真空度降低。4.1冷凝器真空自动控制由此可见,循环水量调节阀开度的变化对凝水针对冷凝器真空缺乏有效控制手段的问题,温度和冷凝器真空存在相反的影响,这种情况下,将抽气器进汽调节阀由目前的手动控制进汽调节若凝水温度升高幅度大于由冷凝器真空降低造成阀改为电动控制进汽调节阀,则可通过自动控制的饱和温度升高幅度,则凝水过冷度降低,因此,为抽气器进汽调节阀的开度,达到自动控制冷凝器了有效
7、控制凝水过冷度,须维持冷凝器真空在规定真空的目的,使冷凝器真空压力能稳定地保持在范围内。规定的运行值范围内,从而维持冷凝器内饱和温(2)通过调节循环水泵的转速来控制循环水量度相对不变,使得凝水过冷度的控制问题归结为的大小,循环水泵转速降低,循环水量较少,凝水温凝水温度的控制问题,从而可解决真空和过冷度度升高,使凝水过冷度降低;同时,由于循环水量的之间的耦合关系带来的矛盾,优化控制系统的性减少,蒸汽凝结温度升高,真空度降低。能。2)调节抽气器工作蒸汽压力4.2循环水泵变频控制通过调节抽气器工作蒸汽压力的大小来控制针对循环水泵电机发热问题,取消循环水调节抽气能力,抽
