[發明專利]壓縮機的喘振控制方法及壓縮機的喘振控制系統

在審

• 申請號: 201810152004.X
• 申請日: 2018-02-14
• 公開（公告）號: CN109458355A
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 付靜娟
• 申請（專利權）人: 西門子工業透平機械（葫蘆島）有限公司
• 主分類號: F04D27/02
• 分類號: F04D27/02
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 趙冬梅

1.壓縮機的喘振控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

建立設計溫度下壓縮機的出入口氣壓比-流量的壓差表示的喘振控制線；

建立壓縮機的入口溫度與流量的壓差偏移量函數，

獲取壓縮機的入口溫度；

根據所述入口溫度與所述流量的壓差偏移量函數計算壓縮機的流量的壓差偏移量；

根據出入口氣壓比-流量的壓差表示的喘振控制線和流量的壓差偏移量控制壓縮機防止喘振，

其中，所述步驟：根據所述入口溫度與所述流量的壓差偏移量函數計算壓縮機的流量的壓差偏移量包括：

通過所述入口溫度與流量的壓差偏移量函數計算得出壓縮機的最大工作溫度Tmax的流量的壓差偏移量Xmax、壓縮機的最小工作溫度Tmin的流量的壓差偏移量Xmin和壓縮機的設計使用溫度Tdes的流量的壓差偏移量Xdes；

計算溫度補償系數K，所述入口溫度T小于設計使用溫度Tdes時，溫度補償系數K＝(Xdes-Xmin)/(Tdes-Tmin)，所述入口溫度T大于設計使用溫度Tdes時，溫度補償系數K＝(Xmax-Xdes)/(Tmax-Tdes)；

計算流量的壓差偏移量X＝K(T-Tdes)，T為入口溫度。

2.如權利要求1所述的壓縮機的喘振控制方法，其特征在于，所述步驟：建立設計溫度下壓縮機的出入口氣壓比-流量的壓差表示的喘振控制線包括：

獲取壓縮機的出入口氣壓比-體積流量表示的喘振控制線；

根據所述壓縮機的出入口氣壓比-體積流量表示的喘振控制線通過伯努利方程換算為所述出入口氣壓比-流量的壓差表示的喘振控制線。

3.如權利要求2所述的壓縮機的喘振控制方法，其特征在于，所述步驟：獲取壓縮機的出入口氣壓比-體積流量表示的喘振控制線包括：

根據壓縮機參數獲取壓縮機在不同工況下的工作點，擬合數個所述工作點形成所述壓縮機的喘振極限線，將所述壓縮機的喘振極限線經過安全裕度偏移形成喘振控制線。

4.如權利要求1所述的壓縮機的喘振控制方法，其特征在于，所述步驟：根據出入口氣壓比-流量的壓差表示的喘振控制線和流量的壓差偏移量控制壓縮機防止喘振包括：

獲取壓縮機的出口壓力與入口壓力的出入口氣壓比；

獲取壓縮機的入口的流量的壓差；

壓縮機的防喘振控制器(20)根據所述出入口氣壓比、所述入口的流量的壓差相對于所述出入口氣壓比-流量的壓差表示的喘振控制線的位置以及所述流量的壓差偏移量控制壓縮機的出口的防喘振閥(10)。

5.如權利要求4所述的壓縮機的喘振控制方法，其特征在于，所述步驟：壓縮機的防喘振控制器(20)根據所述出入口氣壓比、所述入口的流量的壓差相對于所述出入口氣壓比-流量的壓差表示的喘振控制線的位置以及所述流量的壓差偏移量控制壓縮機的出口的防喘振閥(10)包括：

根據所述出入口氣壓比-流量的壓差表示的喘振控制線和壓縮機流量的壓差偏移量X生成補償喘振控制線，壓縮機的防喘振控制器(20)根據所述出入口氣壓比、所述入口的流量的壓差相對于補償喘振控制線的位置控制壓縮機的出口的防喘振閥(10)。

6.用于執行如權利要求1至5中任一項所述的喘振控制方法的壓縮機的喘振控制系統，其特征在于，包括：

一個防喘振閥(10)，其設置于所述壓縮機的出口，所述防喘振閥(10)被配置為通過喘振控制信號調整壓縮機的出口流體壓力；以及

一個防喘振控制器(20)，其被配置為能夠根據所述出入口氣壓比-流量的壓差表示的喘振控制線和所述流量的壓差偏移量向所述防喘振閥(10)發送所述喘振控制信號。

7.如權利要求6所述的壓縮機的喘振控制系統，其特征在于，所述喘振控制系統還包括：

一個溫度傳感器(30)，其被配置為檢測壓縮機的入口溫度T并生成溫度信號；

一個第一壓力傳感器(40)，其被配置為檢測壓縮機的入口流體壓力并生成入口壓力信號；

一個第二壓力傳感器(50)，其被配置為檢測壓縮機的出口流體壓力并生成出口壓力信號；

一個壓差傳感器(60)，其被配置為檢測壓縮機的入口的流量的壓差并生成壓差信號；

所述防喘振控制器(20)被配置為接收所述溫度信號并根據預設的壓縮機的入口溫度與流量的壓差偏移量函數生成所述流量的壓差偏移量，所述防喘振控制器(20)被配置為接收所述入口壓力信號和所述出口壓力信號并生成所述出入口氣壓比，所述防喘振控制器(20)被配置為接收所述壓差信號，并根據所述出入口氣壓比和所述入口的流量的壓差，相對預設的所述出入口氣壓比-流量的壓差表示的喘振控制線的位置以及所述流量的壓差偏移量向所述防喘振閥(10)發送所述喘振控制信號。