DCS控制系统在氯压机上的应用

谷栋梁

摘 要：社会经济的不断发展，推动着我国化工产业的不断进步。无论是工厂规模还是化工产品的种类、功能都与传统生产相比有较大的提升，再加之以国家自动化发展水平的不断提高，推动着化工生产向着更为自动化的方向发展，给化工企业带来新的机遇，在提高生产效率的同时，解放大量人力，降低能源消耗，优化资源配置，提高企业经济效益。在自动化的基础上，我国又推行了DCS控制系统并将其应用在氯压机上，从而实现更为有效的控制。本文就DCS控制系统进行分析，不断探究其在氯碱化工生产中的作用并针对相应的问题提出具体的解决方法。

关键词：DCS控制系统;氯压机;重要性;调试探讨

DCS系统又可以称为集散控制系统，它是一种新型的仪表控制系统，主要是由计算机连接起来的通信网络系统，再通过与自动化技术、通讯技术、显示技术等其他技术结合起来，改善自动化仪表的设置，不断提高仪表的性能，促近其向着更为系统、多样的方向发展。将DCS系统与我国的氯碱化工行业联系起来，对氯压机做好仪表的检测和监控工作，能够有效帮助氯压机实现平稳有效运行，促进氯碱化工行业的不断发展。

1 零极距电解槽氯气压力控制的重要性

到目前为止，我国的氯碱化工行业所利用的氯压机主要是离心式氯压机，其中流量控制是氯压机工作的关键。一般情况下，我们需要将零极距电解槽氯气的压力控制在200mmH2O左右，这样才不至于让氯气压力出现大幅度波动，对此在氯压机调节的过程中，应当保持氯压机的电解槽氯气产出量等于其出口输送量[1]。为了能够更好的实现这一效果，企业引进了国外先进的氯压机（3K氯压机），这类氯压机能够充分利用叶轮旋转产生的离心力，作用于氯氣，使其产生动能和静压能，在这一过程中，可以起到压缩氯气的目的，氯气经过压缩后温度急剧提高，接着再用冷却器对其进行冷却，才能进行后续的步骤的操作。此外，3K氯压机的自动调节系统能够对氯气的流量调节以及防喘振产生作用，从而稳定氯气总管的压力。氯压机的压力调节不同于零极距电解槽，它主要是利用接近大气压控制手段。3K氯压机对调节压力有很好的作用，它能突破NCZ电解槽无法控制压力的弊端。但是，在使用过程中应当控制其流量，对3K氯压机总管压力的设置应当控制在最接近大气压的范围之内，从而确保零极距电解槽的弹性阴极网不会由于压差过大，造成损伤[2]。此外，由于电解负荷与氯压机出口压力时常会有波动，该波动会影响总管的压力，对此应当保持电解槽氯气产出量与压缩机输送量的平衡。

2 氯气压缩机喘振解决方法

2.1 喘振形成特征

3K氯压机针对喘振有着很好的解决办法，主要是利用可导叶阀和机组回流调节系统，从而使得零极距电解槽氯气压力近似大气压，氯压机在实际工作过程中，如果入口叶轮气体流量比最小流量小时，系统管网中的气体就会倒流进压缩机内;而当系统管网内的压力小于出口压力时就会使压缩机排出气体，这样排出的气体会形成气流，在系统中形成震荡，进而导致外围管线形成大幅度、有周期的振动，这种振动现象就是喘振，且具有较大的危害性[3]。

2.2 氯气压缩机控制系统操作

无论是哪一种氯压机都不可避免的会出现喘振现象，尤其是离心式压缩机，喘振现象更是明显。对此，我们应当对入口导流叶片进行调整，需要按照一定的操作要求。在出现这种现象是我们应当加大氯压机的入口流量或者降低出口压力，从而能够很好的降低喘振发生的时间，帮助氯压机实现更为安全、稳定的运行[4]。当前国内的氯压机都不能很好地解决喘振问题，而德国的3K氯压机利用了较为先进的机组回流调节系统并对入口导流叶片进行一定程度的优化，使其在发生喘振问题时，能够自动调节氯气流量，及时加大回流量，进而达到减缓喘振现象的目的。

在氯气系统进行运行的过程中，值得工作人员注意的是应当提前启动压缩机，只有这样才能够避免氯气系统运行过程中出现喘振这一情况。在压缩机运行过程中，不能始终在低流量低负荷情况下进行运转，工作人员应当根据运行的具体情况，加大机组回流阀位的调节，尽可能地确保回流的氯气能够从压缩机的入口流进。通过观察我们发现可导叶阀中有一个临界阀位，如果超过一定的数值，那么叶片就会出现反向翻转，在此过程中，阀门会自动关闭，这也是控制压力与阀位之间的关系。值得注意的是，回流阀只能打开，不能根据情况进行调节，在压缩机进行启动之前，阀位会始终保持全开。而如何对防喘振调节阀进行调节也是压缩机控制的重要组成部分。通过调查，我们发现在三K压缩机进行运行的过程中，用于出口压力的控制系统主要采用以下两种方式，第一，盐酸合成炉，第二，系统出现故障后氯气去除害装置的运行。为了使得氯压机工作过程中出口压力始终保持稳定，工作人员应当将去盐酸系统以及去除害系统的调节阀根据具体运行情况进行设置，使得这两个系统变成自动手动运行模式，除此之外，这两个系统应当互为自锁，这样一来，能够从根本上保证氯气压缩机在运行过程中的出口压力始终处于稳定的状态。

3 氯压机调试探讨

3.1 氯压机控制系统

在对氯压机进行调试的过程中，我们需要首先调试其控制系统。对氯压机入口压力和可导叶阀阀位之间的关系进行探究，可以得出以下关系，如下表所示。

3.2 可导叶阀程序控制

在对氯压机调试过程中，对可导叶阀的程序控制十分重要。3K氯压机的开机需要遵循以下条件：ZT216A.MV小于5%，HCV217A.MV大于95%，而在本地控制的过程中需要在现场按下“LCPIGVopen”才能让阀位增加，每按一下增加5%，而“LCPIGVclose”会让阀位减少，每按一下减少5%，对此，需要根据具体的功能进行针对性的程序设计[5]。

3.3 对氯压机的改进效果

一般来说，DCS控制系统主要是对氯压机进行控制，程序员在CBF软件中编写完程序之后，可以传到DCS系统中进行对氯压机的控制。在测量过程中，信号通过二次表直接进入DCS系统，接着通过连接控制器，在DCS系统中做好报警、控制等内容。由于我国当前DCS系统较为完善，在氯压机的应用中能够很好的帮助其进行数据的记录工作，这给工作人员带来了很大的便利，能够在氯压机出现异常时及时获取相关数据并采取针对性的措施解决。此外，从信息表中还可以查询到相关的参数、操作记录、报警内容等，便于更好的对氯压机进行控制。

4 结束语

综上所述，DCS控制系统在氯碱化工行业的氯压机应用过程中作用较为明显，它能够控制氯压机的压力流量，很好地解决氯压机喘振问题，帮助氯压机维持稳定运行。但是，DCS控制系统在运行过程中还存在一定的局限性，需要工作人员不断进行改进，对该系统做好监控措施，从各方面出发维持其平稳运行。此外，DCS控制系统解放了大量的人力、物力，维修起来也较为方便，降低了大量能耗，能够有效提高氯碱化工行业的工作效率，实现企业的经济效益。

参考文献：

[1]李春丽，杨玉洁，李瑞远.DCS控制系统在氯压机上的应用[J].盐科学与化工，2018，47（4）：50-52.

[2]张佳雪.浅谈DCS控制系统的预防性维护措施[J].化工管理，2019（30）：190-191.

[3]李春艳.DCS控制系统在化工生产中的应用[J].化工设计通讯，2019，45（10）：199-199+254.

[4]段炼.探讨DCS化工厂一体化智能控制系统[J].中小企业管理与科技，2019（20）：176-177.

[5]王春林.氯碱化工生产工艺及设备的安全管理[J].建筑工程技术与设计，2019（30）：2945.