[發明專利]一種蒸汽壓縮機的自平衡防喘振結構及控制方法

在審

• 申請號: 202111109147.0
• 申請日: 2021-09-22
• 公開（公告）號: CN113606156A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 文鑫;李晴晴;熊濤;向永;曾杰
• 申請（專利權）人: 重慶江增船舶重工有限公司
• 主分類號: F04D17/10
• 分類號: F04D17/10;F04D27/02;F04D29/44;F04D29/66
• 代理公司: 重慶蘊博君晟知識產權代理事務所(普通合伙) 50223
• 代理人: 鄭勇

本發明公開了一種蒸汽壓縮機的自平衡防喘振結構及控制方法，具備結構簡單、運行成本低、可操作性強、能及時、有效的防止蒸汽壓縮機喘振的特點。一種蒸汽壓縮機的自平衡防喘振結構，包括：轉子總成，所述轉子總成包括壓氣葉輪；自平衡式葉輪罩殼，設于壓氣葉輪的進氣端；擴壓器，設于壓氣葉輪的出氣端；自平衡式蝸殼，圍繞自平衡式葉輪罩殼、擴壓器設置，且與擴壓器連通；自平衡式管道，連接于自平衡式葉輪罩殼、自平衡式蝸殼之間；閥門，設置在自平衡式管道上。

技術領域

本發明涉及蒸汽壓縮機技術領域，特別是涉及一種蒸汽壓縮機的自平衡防喘振結構及控制方法。

背景技術

MVR系統作為水處理行業運用最廣泛的系統，被廣泛運用于石油、化工、醫藥、污水處理、海水淡化等行業。而蒸汽壓縮機作為MVR系統的核心設備，其是否能穩定運行，直接影響著整個系統能否穩定運行。喘振是蒸汽壓縮機的固有特性，同時也是判斷蒸汽壓縮機是否穩定運行的重要依據。目前，在工業運用中所采用的蒸汽壓縮機的防喘振方式為外界補蒸汽法或者防喘振閥回流法兩種方式。外界補蒸汽法，需要從外界提供鮮蒸汽，而在實際運用中，很多工廠無法提供外界鮮蒸汽源，同時，外界補給的蒸汽壓力控制難度大，蒸汽壓力控制不當會嚴重影響系統的穩定運行；防喘振閥回流法，需增配防喘閥、防喘管路和控制器，成本高，同時，采用防喘振閥回流法故障率高，一旦防喘振閥或者控制器出現故障，整個防喘系統將無法運作。

蒸汽壓縮機喘振根本原因是壓縮機進汽量不足，即實際運行進汽量小于理論喘振過汽量，從而表現出實際運行軸功率W₂小于蒸汽壓縮機理論喘振軸功率W₁，如圖1所示，當蒸汽壓縮機實際運行軸功率W₂處于蒸汽壓縮機理論喘振軸功率曲線右下方時，蒸汽壓縮機處于穩定運行狀態，當蒸汽壓縮機的實際運行軸功率W₂處于蒸汽壓縮機理論喘振軸功率曲線左上方時，蒸汽壓縮機處于喘振狀態。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種蒸汽壓縮機的自平衡防喘振結構及控制方法，具備結構簡單、運行成本低、可操作性強、能及時、有效的防止蒸汽壓縮機喘振的特點。

本發明的目的是這樣實現的：

一種蒸汽壓縮機的自平衡防喘振結構，包括：

轉子總成，所述轉子總成包括壓氣葉輪；

自平衡式葉輪罩殼，設于壓氣葉輪的進氣端；

擴壓器，設于壓氣葉輪的出氣端；

自平衡式蝸殼，圍繞自平衡式葉輪罩殼、擴壓器設置，且與擴壓器連通；

自平衡式管道，連接于自平衡式葉輪罩殼、自平衡式蝸殼之間；

閥門，設置在自平衡式管道上。

優選地，所述自平衡式管道的數量為多個，多個自平衡式管道沿自平衡式葉輪罩殼、自平衡式蝸殼的周向均勻設置，各自平衡式管道上分別設有所述閥門。

優選地，所述自平衡式管道的成對設置，各對自平衡式管道對稱設置。

優選地，所述閥門為手閥。

一種蒸汽壓縮機的自平衡防喘振控制方法，包括一種蒸汽壓縮機的自平衡防喘振結構，防喘振控制方法為：

系統蒸汽通過蒸汽壓縮機進口進入自平衡式葉輪罩殼，壓氣葉輪通過主電機帶動旋轉，將電能轉換為動能，對蒸汽做功，增加系統蒸汽的壓力和溫度，系統蒸汽經過壓氣葉輪增壓增溫后經過擴壓器進一步擴壓，最終進入自平衡式蝸殼，當系統蒸汽通過各級擴壓后，其在自平衡式蝸殼內的壓力高于在自平衡式葉輪罩殼內的壓力；

當蒸汽壓縮機主電機實際運行軸功率低于理論喘振軸功率時，蒸汽壓縮機平穩運行，此時關閉自平衡式管道上的閥門，蒸汽無需回流；