[發(fā)明專利]旋轉(zhuǎn)流體機械運行邊界的控制方法、裝置及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010811542.2
• 申請日: 2020-08-13
• 公開（公告）號: CN111980952B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設計）人: 李記東;陳軍
• 申請（專利權）人: 北京智拓博科技有限公司
• 主分類號: F04D27/00
• 分類號: F04D27/00;F04D27/02
• 代理公司: 北京知果之信知識產(chǎn)權代理有限公司 11541
• 代理人: 卜榮麗

本發(fā)明提供一種旋轉(zhuǎn)流體機械運行邊界的控制方法、裝置及系統(tǒng)，獲取旋轉(zhuǎn)流體機械所處位置的氣壓，生成環(huán)境氣壓數(shù)據(jù)；基于環(huán)境氣壓數(shù)據(jù)以及預設的流量數(shù)據(jù)生成性能曲線數(shù)據(jù)，性能曲線數(shù)據(jù)中流量數(shù)據(jù)為自變量、性能曲線數(shù)據(jù)為因變量；確定性能曲線數(shù)據(jù)的左邊界擬合常數(shù)和右邊界擬合常數(shù)；獲取當前時刻的氣壓數(shù)據(jù)確定左邊界擬合常數(shù)的數(shù)值和右邊界擬合常數(shù)的數(shù)值；獲取流量數(shù)據(jù)，當流量數(shù)據(jù)不在邊界擬合常數(shù)的數(shù)值和右邊界擬合常數(shù)的數(shù)值的區(qū)間內(nèi)時，輸出提醒數(shù)據(jù)。本發(fā)明能夠嚴格控制設備運行范圍，防止設備非正常停機或者由于不能阻止喘振發(fā)生引起損壞。并且控制方法簡單，只要獲得幾個擬合常數(shù)即可對旋轉(zhuǎn)流體機械的運行范圍實現(xiàn)精準控制。

技術領域

本發(fā)明涉及自動控制技術，尤其涉及一種旋轉(zhuǎn)流體機械運行邊界的控制方法、裝置及系統(tǒng)。

背景技術

旋轉(zhuǎn)流體機械運行邊界包括喘振左邊界和堵塞右邊界，分別對應喘振流量和堵塞流量。喘振左邊界是指當流量減小到一定值時，由于葉輪內(nèi)部流動惡化不能正常對氣體做功，導致出口壓力小于管網(wǎng)阻力，設備和管網(wǎng)系統(tǒng)之間會引發(fā)氣流振蕩。堵塞右邊界是指當流體機械背壓或管網(wǎng)阻力不斷下降時，設備流量和通道內(nèi)的氣流速度便不斷增加，當流道喉部截面氣流速度達到聲速時，達到最大流量。由于流量很大時效率會大幅降低，運行單位不會允許設備在效率很低的大流量運行。

不同旋轉(zhuǎn)機械在不同轉(zhuǎn)速下運行時，通常有不同的喘振流量和堵塞流量。但是對任何一臺在一定轉(zhuǎn)速下運行的機器，如何保證實際運行的流量范圍在喘振流量和堵塞流量之間，是精準控制的一大難題。

現(xiàn)有技術中的控制方法是針對特定轉(zhuǎn)速設置鼓風機的最大和最小流量范圍。但是由于流體機械的性能特點，當進氣溫度不同時，相同轉(zhuǎn)速下流量和壓力性能曲線是不同的。因此，根據(jù)轉(zhuǎn)速對設備運行邊界進行控制，不能達到精準控制，會導致設備非正常停機或者不能阻止喘振發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供一種旋轉(zhuǎn)流體機械運行邊界的控制方法、裝置及系統(tǒng)，根據(jù)定型試驗測試的性能曲線，對左右邊界的流量和壓力進行線性擬合，然后通過進行控制，使得流體機械嚴格運行在左右邊界之內(nèi)，并且不受溫度、氣壓環(huán)境條件的影響。

本發(fā)明實施例的第一方面，提供一種旋轉(zhuǎn)流體機械運行邊界的控制方法，包括：

獲取旋轉(zhuǎn)流體機械所處位置的氣壓，生成環(huán)境氣壓數(shù)據(jù)；

基于所述環(huán)境氣壓數(shù)據(jù)以及預設的流量數(shù)據(jù)生成性能曲線數(shù)據(jù)，所述性能曲線數(shù)據(jù)中流量數(shù)據(jù)為自變量、性能曲線數(shù)據(jù)為因變量；

確定所述性能曲線數(shù)據(jù)的左邊界擬合常數(shù)和右邊界擬合常數(shù)；

獲取當前時刻的氣壓數(shù)據(jù)確定左邊界擬合常數(shù)的數(shù)值和右邊界擬合常數(shù)的數(shù)值；

獲取當前時刻旋轉(zhuǎn)流體機械的流量數(shù)據(jù)，當所述流量數(shù)據(jù)不在所述左邊界擬合常數(shù)的數(shù)值和右邊界擬合常數(shù)的數(shù)值的區(qū)間內(nèi)時，輸出提醒數(shù)據(jù)。

可選地，在第一方面的一種可能實現(xiàn)方式中，所述獲取當前時刻的氣壓數(shù)據(jù)確定左邊界擬合常數(shù)的數(shù)值和右邊界擬合常數(shù)的數(shù)值包括：

在旋轉(zhuǎn)流體機械的出口設置出口壓力檢測表，基于所述出口壓力檢測表檢測旋轉(zhuǎn)流體機械的出口表壓，生成當前時刻的氣壓數(shù)據(jù)；

將所述當前時刻的氣壓數(shù)據(jù)帶入至性能曲線數(shù)據(jù)，獲得當前時刻氣壓下的左邊界擬合常數(shù)的數(shù)值和右邊界擬合常數(shù)的數(shù)值。

可選地，在第一方面的一種可能實現(xiàn)方式中，所述獲取當前時刻旋轉(zhuǎn)流體機械的流量數(shù)據(jù)，當所述流量數(shù)據(jù)不在所述左邊界擬合常數(shù)的數(shù)值和右邊界擬合常數(shù)的數(shù)值的區(qū)間內(nèi)時，輸出提醒數(shù)據(jù)包括：

在旋轉(zhuǎn)流體機械處設置流量檢測裝置，用于檢測旋轉(zhuǎn)流體機械的氣體當前時刻旋轉(zhuǎn)流體機械的流量數(shù)據(jù)；

判斷當前時刻旋轉(zhuǎn)流體機械的流量數(shù)據(jù)是否在左邊界擬合常數(shù)的數(shù)值和右邊界擬合常數(shù)的數(shù)值的區(qū)間內(nèi)；