[發(fā)明專利]用于控制離心式壓縮機(jī)的熱重啟的方法與裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110224560.1
• 申請(qǐng)日: 2011-07-29
• 公開（公告）號(hào): CN102345620A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: G·巴尼;M·豐塔納;A·巴爾達(dá)薩雷;L·巴爾達(dá)薩雷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 諾沃皮尼奧內(nèi)有限公司
• 主分類號(hào): F04D27/00
• 分類號(hào): F04D27/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴(yán)志軍;譚祐祥

技術(shù)領(lǐng)域

本文所公開主題的實(shí)施例大體上涉及用于控制由燃?xì)鉁u輪的低速軸驅(qū)動(dòng)的離心式壓縮機(jī)的熱重啟的方法與裝置。

背景技術(shù)

在自然的處理系統(tǒng)中，燃?xì)鉁u輪10通常驅(qū)動(dòng)離心式壓縮機(jī)20。當(dāng)發(fā)生突然停機(jī)時(shí)，離心式壓縮機(jī)20的軸(或轉(zhuǎn)子)通常由于不均勻的冷卻(例如離心式壓縮機(jī)20的上側(cè)和下側(cè)具有不同的冷卻速率)而產(chǎn)生熱彎曲。如果容許完成冷卻過程，最后熱彎曲會(huì)消失。然而，通常需要在冷卻結(jié)束之后不久重啟離心式壓縮機(jī)20，而此時(shí)熱彎曲仍存在。在冷卻完成之前重啟壓縮機(jī)20稱為熱重啟。

當(dāng)重啟離心式壓縮機(jī)20而熱彎曲仍存在時(shí)，可發(fā)生振動(dòng)。該振動(dòng)通常在低于操作速度的速度下具有最大振幅。強(qiáng)烈的振動(dòng)可導(dǎo)致對(duì)壓縮機(jī)20的磨損和永久損壞。

一種不等完全冷卻(這種完全冷卻取決于壓縮機(jī)大小和幾何形狀可持續(xù)幾小時(shí)至幾十小時(shí))而抑制熱彎曲的方法在于，使壓縮機(jī)20暫時(shí)以低速運(yùn)轉(zhuǎn)。該方法稱為慢滾方法(slow?roll?method)。

通常，慢滾方法通過插入旋轉(zhuǎn)裝置60而實(shí)現(xiàn)，該旋轉(zhuǎn)裝置60可附接到壓縮機(jī)20(如圖1中所示)或齒輪箱30(如果存在的話)上。旋轉(zhuǎn)裝置60用于使壓縮機(jī)20的軸50以低速旋轉(zhuǎn)，直到抑制彎曲。

然而，增加旋轉(zhuǎn)裝置會(huì)增加系統(tǒng)的成本。有時(shí)，由于結(jié)構(gòu)約束而不能增加旋轉(zhuǎn)裝置到系統(tǒng)。另外，旋轉(zhuǎn)裝置可失效，并且，因此，無意中，壓縮機(jī)可通過在仍帶有彎曲時(shí)的損壞速度下運(yùn)轉(zhuǎn)而被損壞。

因此，將期望提供避免前述問題和缺點(diǎn)的系統(tǒng)與方法。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，一種系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、渦輪和控制器。渦輪具有高速軸和低速軸，低速軸設(shè)置為用以驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)。控制器連接到壓縮機(jī)和渦輪上。該控制器設(shè)置為用以執(zhí)行：當(dāng)振幅保持小于振動(dòng)限度時(shí)，保持高速軸的速度在預(yù)定時(shí)間內(nèi)處于一定值，在該值處低速軸的當(dāng)前速度處于慢滾速度范圍內(nèi)，并且，然后，增加高速軸的速度直到低速軸的當(dāng)前速度超過最小操作速度。

根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，提供了一種用于控制由渦輪驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)的熱重啟的方法，該渦輪具有高速軸以及連接到壓縮機(jī)上的低速軸。該方法包括在預(yù)定時(shí)間內(nèi)保持高速軸的基本速度，在該基本速度處低速軸的當(dāng)前速度處于慢滾范圍內(nèi)。該方法還包括將壓縮機(jī)的振動(dòng)的振幅與振動(dòng)限度相比較，并且，當(dāng)振幅大于振動(dòng)限度時(shí)，重復(fù)該保持。該方法還包括增加高速軸的設(shè)置速度直到低速軸的當(dāng)前速度超過最小操作速度，同時(shí)振幅保持小于振動(dòng)限度。當(dāng)振幅在增加期間變得大于振動(dòng)限度時(shí)，重復(fù)該保持。

根據(jù)另一示例性實(shí)施例，提供了一種控制器，該控制器設(shè)置為用以控制由渦輪驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)的熱重啟，該渦輪具有高速軸以及連接到壓縮機(jī)上的低速軸。該控制器包括接口和處理單元。接口設(shè)置為用以接收關(guān)于低速軸的當(dāng)前速度以及壓縮機(jī)的振動(dòng)的振幅的信息，并且傳送與設(shè)置高速軸的速度相關(guān)的命令。處理單元連接到接口上并設(shè)置為用以基于該信息產(chǎn)生命令。該命令包括第一序列的命令以及第二序列的命令，第一序列的命令用以在預(yù)定時(shí)間內(nèi)保持高速軸的基本慢滾速度，第二序列的命令用以增加高速軸的設(shè)置速度直到低速軸的當(dāng)前速度超過最小操作速度。當(dāng)高速軸具有基本慢滾速度時(shí)，低速軸的速度在慢滾范圍內(nèi)。處理單元設(shè)置為，根據(jù)該信息，當(dāng)振幅大于振動(dòng)限度時(shí)，重復(fù)發(fā)送第一序列的命令至接口。

附圖說明

被包括到說明書中并構(gòu)成說明書的一部分的附圖示出了一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，并且與描述一起說明了這些實(shí)施例。在附圖中：

圖1是常規(guī)氣體處理系統(tǒng)的示意圖；

圖2是根據(jù)一實(shí)施例的氣體處理系統(tǒng)的示意性展示；

圖3、圖4和圖5展示了根據(jù)一實(shí)施例的用于控制離心式壓縮機(jī)的熱重啟的方法的流程圖；

圖6是根據(jù)一實(shí)施例的控制器的示意性展示；以及

圖7是根據(jù)一實(shí)施例的用于控制離心式壓縮機(jī)的熱重啟的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

示例性實(shí)施例的下面的描述對(duì)附圖進(jìn)行了參考。不同圖中的相同參考標(biāo)號(hào)表示相同或相似的元件。下面的詳細(xì)描述并不限制本發(fā)明。而是，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求限定。出于簡單起見，下面的實(shí)施例關(guān)于氣體處理系統(tǒng)的術(shù)語和結(jié)構(gòu)而論述，在該氣體處理系統(tǒng)中燃?xì)鉁u輪驅(qū)動(dòng)離心式壓縮機(jī)。然而，將要論述的實(shí)施例不限于這些系統(tǒng)，而是可被應(yīng)用到其中使用了軸向壓縮機(jī)或其它渦輪的其它系統(tǒng)。