[發(fā)明專利]氦氣壓氣機壓比和初溫的調(diào)控裝置以及基于該調(diào)控裝置的調(diào)控方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811639803.6
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109611371A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發(fā)明（設計）人: 于景磊;洪青松;叢文峰;王廷;王琦;汪作心;高思華
• 申請（專利權(quán)）人: 中國船舶重工集團公司第七0三研究所
• 主分類號: F04D27/02
• 分類號: F04D27/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 宋詩非

1.氦氣壓氣機壓比和初溫的調(diào)控裝置，其特征在于，包括進氣口氣壓測量單元(1)、出氣口氣壓測量單元(2)、進氣口溫度測量單元(3)、轉(zhuǎn)速測量單元(4)、氣體冷卻器(7)和調(diào)控處理器(8)；

氦氣壓氣機(8)的出氣口與進氣口之間連通，且該出氣口與進氣口之間的通路上設有調(diào)控閥(6)和氣體冷卻器(7)；

進氣口氣壓測量單元(1)的進氣口氣壓信號輸出端、進氣口溫度測量單元(3)的進氣口溫度信號輸出端、出氣口氣壓測量單元(2)的出氣口氣壓信號輸出端、轉(zhuǎn)速測量單元(4)的轉(zhuǎn)速信號輸出端分別與調(diào)控處理器(8)的進氣口氣壓信號輸入端、進氣口溫度信號輸入端、出氣口氣壓信號輸入端和轉(zhuǎn)速信號輸入端電氣連接；

調(diào)控處理器(8)的調(diào)控閥流量控制信號輸出輸入端與調(diào)控閥(6)調(diào)控閥流量控制信號輸入輸出端電氣連接；調(diào)控處理器(8)的氣體冷卻信號輸出端與氣體冷卻器(7)的氣體冷卻信號輸入端電氣連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氦氣壓氣機壓比和初溫的調(diào)控裝置，其特征在于，氦氣壓氣機(8)的出氣口與進氣口之間通過回流管路(5)連通。

3.基于權(quán)利要求1或2所述的調(diào)控裝置的調(diào)控方法，其特征在于，在氦氣壓氣機運行過程中，執(zhí)行如下具體步驟：

步驟一、以預設的時間間隔測量氦氣壓氣機(9)的進氣口氣壓P_in、出氣口氣壓P_out、進氣口溫度T_in和轉(zhuǎn)速N；

步驟二、利用步驟一所得數(shù)據(jù)，在氦氣壓氣機特性曲線上找到當前狀態(tài)點S；

步驟三、利用狀態(tài)點S計算得出氦氣壓氣機的當前喘振裕度并將該當前喘振裕度與預設喘振裕度值進行對比；

如果當前喘振裕度大于預設喘振裕度值，則結(jié)束調(diào)控；

如果當前喘振裕度小于預設喘振裕度值，則跳轉(zhuǎn)至步驟四；

步驟四、調(diào)節(jié)調(diào)控閥(6)，使得回流管路(5)中氦氣的流量增加；或調(diào)節(jié)氣體冷卻器(7)，使得回流管路(5)中氦氣的溫度下降，直至當前喘振裕度大于預設喘振裕度值，然后結(jié)束調(diào)控。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的調(diào)控方法，其特征在于，步驟二中利用步驟一所得數(shù)據(jù)，在氦氣壓氣機特性曲線上找到當前狀態(tài)點S的具體步驟如下

步驟二一、計算得到當前壓比π_c＝P_out/P_in和當前等效轉(zhuǎn)速N_e＝N/Ti^k，0＜k＜1；

步驟二二、根據(jù)當前等效轉(zhuǎn)速N_e在氦氣壓氣機特性曲線上找到對應的等效轉(zhuǎn)速曲線，該對應的等效轉(zhuǎn)速曲線上與當前壓比π_a對應的一點即為狀態(tài)點S。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的調(diào)控方法，其特征在于，步驟三中利用狀態(tài)點S計算得出氦氣壓氣機的當前喘振裕度的具體步驟如下：

步驟三一、以狀態(tài)點S為基點做平行于Y軸的直線，該直線與喘振線L的交點所對應的壓比為π_b；

步驟三二、根據(jù)下式計算得到當前喘振裕度SM：

SM＝(π_b-π_a)/π_b×100％。