[發(fā)明專利]用于操作壓縮機(jī)裝置的系統(tǒng)和方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380056571.0
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN104884814A
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: D.E.胡斯泰;T.D.希爾加特
• 申請（專利權(quán)）人: 德萊賽公司
• 主分類號: F04D27/02
• 分類號: F04D27/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李強(qiáng);譚祐祥

背景技術(shù)

本文公開的主題涉及壓縮機(jī)裝置(例如離心式壓縮機(jī))，且尤其涉及用于優(yōu)化包括入口導(dǎo)向葉片組件和可變速驅(qū)動器的壓縮機(jī)裝置的性能的系統(tǒng)和方法。

許多壓縮機(jī)裝置(例如離心式壓縮機(jī))使用入口導(dǎo)向葉片來調(diào)節(jié)進(jìn)入到壓縮機(jī)裝置中的工作流體的流量。例如，入口導(dǎo)向葉片的位置可變化，以增加和降低流率－例如通過改變通向壓縮機(jī)的入口處的有效流動面積。當(dāng)結(jié)合可改變?nèi)~輪的旋轉(zhuǎn)速度的可變速驅(qū)動器使用時，傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)可控制壓縮機(jī)裝置的操作以改善性能、效率，并且此外通過減少能量消耗而降低操作成本。

優(yōu)化這些壓縮機(jī)裝置的性能的工藝時常需要廣泛的測試和鑒定。這種工藝可能是勞動和時間密集性的，并且此外必須時常在局部的設(shè)施處的單獨(dú)的壓縮機(jī)裝置上執(zhí)行。

發(fā)明內(nèi)容

本公開描述了改進(jìn)之處：其減少了鑒定具有可變?nèi)肟趯?dǎo)向葉片和可變速驅(qū)動器的用于現(xiàn)場使用的壓縮機(jī)裝置所必需的時間和努力。這些改進(jìn)將壓縮機(jī)裝置的特定安裝和/或?qū)嵤┧枰脑O(shè)定點(diǎn)(例如入口體積流量和排出壓力)與作為現(xiàn)場性能測試的一部分收集到的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來。在一個實(shí)施例中，這種基準(zhǔn)數(shù)據(jù)確定了在一組基準(zhǔn)條件下許多不同設(shè)定點(diǎn)的入口導(dǎo)向葉片位置和驅(qū)動速度。如下面所述，本公開提出了這樣的系統(tǒng)和方法的實(shí)施例：其使用這種基準(zhǔn)數(shù)據(jù)來選擇在當(dāng)前條件(其不同于基準(zhǔn)條件)下實(shí)現(xiàn)所需設(shè)定點(diǎn)、以及增強(qiáng)壓縮機(jī)裝置整體性能所需的操作設(shè)置。

附圖說明

現(xiàn)在簡要地對附圖進(jìn)行參照，其中：

圖1描繪了壓縮機(jī)裝置的一個示例的正面透視圖；

圖2描繪了壓縮機(jī)裝置的一個示例的正面詳圖，其具有入口導(dǎo)向葉片組件的一種示例性構(gòu)造；

圖3描繪了壓縮機(jī)裝置的一個示例的正面詳圖，其具有入口導(dǎo)向葉片組件的另一示例性構(gòu)造；

圖4描繪了用于控制壓縮機(jī)裝置(例如圖1,2,3和4的壓縮機(jī)裝置)的操作的系統(tǒng)的示例性實(shí)施例的簡圖；

圖5描繪了用于操作壓縮機(jī)裝置(例如圖1,2,3和4的壓縮機(jī)裝置)的方法的示例性實(shí)施例的流程圖；

圖6描繪了用于操作壓縮機(jī)裝置(例如圖1,2,3和4的壓縮機(jī)裝置)的方法的另一示例性實(shí)施例的流程圖；

圖7描繪了用于優(yōu)化壓縮機(jī)裝置(例如圖1,2,3和4的壓縮機(jī)裝置)的效率的方法的一個示例；

圖8描繪了處于第一位置和第二位置中的用于壓縮機(jī)裝置(例如圖1,2,3和4的壓縮機(jī)裝置)的示例性入口導(dǎo)向葉片的頂視圖；

圖9描繪了處于第一位置、第二位置和第三位置的圖7的示例性入口導(dǎo)向葉片的頂視圖；且

圖10描繪了用于供壓縮機(jī)裝置(例如圖1,2,3和4的壓縮機(jī)裝置)和系統(tǒng)(例如圖4的系統(tǒng))使用的控制器的示例的高層次布線示意圖。

在所有若干視圖中，在適用的地方，相似的標(biāo)號指示相同或相應(yīng)的元件和單元；除非另外指出，這些視圖是不按比例的。

具體實(shí)施方式

廣泛地說來，下面的論述聚焦于修改壓縮機(jī)裝置(例如離心式壓縮機(jī))的性能的系統(tǒng)和方法的實(shí)施例。這些實(shí)施例可確定有關(guān)壓縮機(jī)裝置的操作設(shè)置(例如入口導(dǎo)向葉片的位置和驅(qū)動速度)，從而實(shí)現(xiàn)某些所需的設(shè)定點(diǎn)(例如入口體積流量和排出壓力)，而無需執(zhí)行廣泛的測試來鑒定壓縮機(jī)裝置的性能。在一個方面，這些系統(tǒng)和方法通過將所需的設(shè)定點(diǎn)與一組基線性能測量值關(guān)聯(lián)起來而選擇操作設(shè)置。這組數(shù)據(jù)對某些操作條件(例如周圍溫度、周圍壓力、相對濕度等等)下的壓縮機(jī)裝置的操作進(jìn)行量化。

這些系統(tǒng)和方法進(jìn)一步利用與壓縮機(jī)裝置的操作有關(guān)的數(shù)據(jù)來構(gòu)造壓縮機(jī)裝置，例如選擇入口導(dǎo)向葉片在居于葉輪上游的入口導(dǎo)向葉片組件中的位置，和/或選擇用于葉輪的驅(qū)動速度。此外，通過連續(xù)地監(jiān)測操作參數(shù)(例如排出壓力)并對入口導(dǎo)向葉片的位置和/或驅(qū)動速度做出調(diào)整，下面的實(shí)施例形成反饋環(huán)路，其可改進(jìn)壓縮機(jī)效率以及提高性能包絡(luò)。例如，這些系統(tǒng)和方法可設(shè)定入口導(dǎo)向葉片的位置和葉輪的速度，以便使工作流體保持處于一個或多個所需的流動參數(shù)(例如入口流率和排出壓力)，同時在對驅(qū)動裝置輸入最低可能功率的情況下進(jìn)行操作。