變工況運行的側流型壓縮機運行空間的確定方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及壓縮機控制領域，特別是設及一種變工況運行的側流型壓縮機運行空 間的確定方法及系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 側流型壓縮機一般是采用多級壓縮的方法，其主要可W分為反應型側流應用和制 冷型側流應用兩種類型。
[0003] 目前，國內的側流型壓縮機防喘振控制僅僅是采用簡單的基于質量守恒的流量計 算方法。但是該種基于質量流量的防喘振控制方法僅僅在壓縮機在標定工況條件下使用， 才具有控制作用。但是當壓縮機運行工況發(fā)生變化時，例如在開車階段，或者因上游工藝設 備問題會造成降量生產所導致壓縮機對應段的入口工況條件發(fā)生顯著變化時，該種基于質 量流量的固定工況防喘振流量計算將會導致很大的計算偏差，導致防喘振控制與保護產生 誤動或者拒動，一方面影響設備的安全運行，另一方面在采用手動控制的方式下會因開大 回流閥口增加回流流量而造成很高的能量消耗與浪費。因此如何提升側流型壓縮機的設備 安全和運行效率，是本領域技術人員需要解決的技術問題。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種變工況運行的側流型壓縮機運行空間的確定方法及系 統(tǒng)，該方法能夠確定側流型壓縮機在變工況下的運行空間，并提升側流型壓縮機的設備安 全和運行效率。
[0005] 為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種變工況運行的側流型壓縮機運行空間的確 定方法包括：
[0006] 根據(jù)預定質量流量公式W及側流型壓縮機中測量元件得到的預定參數(shù)進行計算， 分別得到側流型壓縮機一段和二段的質量流量值并根據(jù)質量守恒原則得到側流型壓縮機 二段的實際質量流量值；
[0007] 利用所述側流型壓縮機二段的實際質量流量值及所述預定參數(shù)，根據(jù)熱量守恒原 則及第一預定公式得到側流型壓縮機二段的實際入口溫度；
[000引根據(jù)預定的側流型壓縮機二段的流量系數(shù)及預定歸一化公式得到簡化流量平方 及出口壓比，通過所述簡化流量平方及出口壓比得到歸一化側流型壓縮機運行與控制曲 線；
[0009] 根據(jù)側流型壓縮機二段的實際工況參數(shù)，利用第二預定公式得到所述側流型壓縮 機運行空間。
[0010] 其中，所述根據(jù)預定質量流量公式W及側流型壓縮機中測量元件得到的預定參數(shù) 進行計算，分別得到側流型壓縮機一段和二段的質量流量值并根據(jù)質量守恒原則得到側流 型壓縮機二段的實際質量流量值包括：
[0011] 根據(jù)側流型壓縮機中測量元件得到的預定參數(shù)，利用預定質量流量公式
【主權項】
1. 一種變工況運行的側流型壓縮機運行空間的確定方法，其特征在于，包括： 根據(jù)預定質量流量公式以及側流型壓縮機中測量元件得到的預定參數(shù)進行計算，分別 得到側流型壓縮機一段和二段的質量流量值并根據(jù)質量守恒原則得到側流型壓縮機二段 的實際質量流量值； 利用所述側流型壓縮機二段的實際質量流量值及所述預定參數(shù)，根據(jù)熱量守恒原則及 第一預定公式得到側流型壓縮機二段的實際入口溫度； 根據(jù)預定的側流型壓縮機二段的流量系數(shù)及預定歸一化公式得到簡化流量平方及出 口壓比，通過所述簡化流量平方及出口壓比得到歸一化側流型壓縮機運行與控制曲線； 根據(jù)側流型壓縮機二段的實際工況參數(shù)，利用第二預定公式得到所述側流型壓縮機運 行空間。
2. 如權利要求1所述的確定方法，其特征在于，所述根據(jù)預定質量流量公式以及側流 型壓縮機中測量元件得到的預定參數(shù)進行計算，分別得到側流型壓縮機一段和二段的質量 流量值并根據(jù)質量守恒原則得到側流型壓縮機二段的實際質量流量值包括： 根據(jù)側流型壓縮機中測量元件得到的預定參數(shù)，利用預定質量流量公式
得到側流型壓縮機一段的質量流量值W1; 根據(jù)側流型壓縮機中測量元件得到的預定參數(shù)，利用預定質量流量公式
得到側流型壓縮機二段的質量流量值 W2s; 利用所述W^W2s，根據(jù)質量守恒原則W2= WJW2s得到側流型壓縮機二段的實際質量 流量值W2; 其中，A1為側流型壓縮機一段的流量系數(shù)，APtu為側流型壓縮機一段的入口流量壓 差，P i為側流型壓縮機一段的氣體密度，P U為側流型壓縮機一段的入口壓力，T u為側流 型壓縮機一段的入口溫度，Zu為側流型壓縮機一段的氣體壓縮因子，A2s為側流型壓縮機二 段的流量系數(shù)，ΔΡ。#為側流型壓縮機二段的入口流量壓差，p 2s為側流型壓縮機二段的氣 體密度，Ps，2s為側流型壓縮機二段的入口壓力，T s，2s為側流型壓縮機二段的入口溫度，Zs，2s 為側流型壓縮機二段的氣體壓縮因子，MW為氣體分子量，Ro為普適氣體常數(shù)。
3. 如權利要求1所述的確定方法，其特征在于，所述根據(jù)熱量守恒原則及第一預定公 式得到側流型壓縮機二段的實際入口溫度包括： 根據(jù)熱量守恒原則及第一預定公式
得到側流型壓縮機二段的實 際入口溫度T2; 其中，W1S側流型壓縮機一段的質量流量值，W 2s為側流型壓縮機二段的質量流量值，W 2 為側流型壓縮機二段的實際質量流量值，L1為側流型壓縮機一段的入口溫度，T s，2s為側流 型壓縮機二段的入口溫度。
4. 如權利要求1所述的確定方法，其特征在于，所述根據(jù)預定的側流型壓縮機二段的 流量系數(shù)及預定歸一化公式得到簡化流量平方及出口壓比包括：
根據(jù)預定側流型壓縮機二段的流量系數(shù)Aimg及預定歸一化橫坐標公式 -得
到簡化流量平方qr2; 根據(jù)預定歸一化縱坐標公式 得到出口壓比R。； 其中，APtumg為流量壓差，P S，2s為側流型壓縮機二段的入口壓力，P3s為側流型壓縮機 二段的出口壓力。
5. 如權利要求4所述的確定方法，其特征在于，獲得所述流量壓差包括： 根據(jù)預定流量壓差公式
_得到流量壓差APtumg; 其中，所述1
其中，W2為側流型壓縮機二段的實際質量流量值，Aimg為側流型壓縮機二段的流量系 數(shù)，P img為側流型壓縮機二段的氣體密度，Ps，2s為側流型壓縮機二段的入口壓力，麗為氣體 分子量，R 0為普適氣體常數(shù)，Zs 2s為側流型壓縮機二段的氣體壓縮因子，T 2為側流型壓縮機 二段的實際入口溫度。
6. 如權利要求1所述的確定方法，其特征在于，所述通過所述簡化流量平方及出口壓 比得到歸一化側流型壓縮機運行與控制曲線包括： 根據(jù)所述簡化流量平方及出口壓比，利用最小二乘法得到歸一化側流型壓縮機運行與 控制曲線。
7. 如權利要求1所述的確定方法，其特征在于，還包括：根據(jù)所述側流型壓縮機運行空 間，利用防喘振算法控制器對側流型壓縮機進行防喘振控制。
8. -種變工況運行的側流型壓縮機運行空間的確定系統(tǒng)，其特征在于，包括： 第一計算模塊，用于根據(jù)預定質量流量公式以及側流型壓縮機中測量元件得到的預定 參數(shù)進行計算，分別得到側流型壓縮機一段和二段的質量流量值并根據(jù)質量守恒原則得到 側流型壓縮機二段的實際質量流量值； 第二計算模塊，用于利用所述側流型壓縮機二段的實際質量流量值及所述預定參數(shù)， 根據(jù)熱量守恒原則及第一預定公式得到側流型壓縮機二段的實際入口溫度； 歸一化模塊，用于根據(jù)預定的側流型壓縮機二段的流量系數(shù)及預定歸一化公式得到簡 化流量平方及出口壓比，通過所述簡化流量平方及出口壓比得到歸一化側流型壓縮機運行 與控制曲線； 確定模塊，用于根據(jù)側流型壓縮機二段的實際工況參數(shù)，利用第二預定公式得到所述 側流型壓縮機運行空間。
9. 如權利要求8所述的確定系統(tǒng)，其特征在于，還包括： 控制模塊，用于根據(jù)所述側流型壓縮機運行空間，利用防喘振算法控制器對側流型壓 縮機進行防喘振控制。
10. 如權利要求8所述的確定系統(tǒng)，其特征在于，所述歸一化模塊包括： 第一計算單元，用于根據(jù)預定側流型壓縮機二段的流量系數(shù)Aimg及預定歸一化橫坐標 公式
得到簡化流量平方qr2; 第二計算單元，用于根據(jù)預定歸一化縱坐標公式
_得到出口壓比R。； 歸一化單元，用于根據(jù)所述簡化流量平方及出口壓比，利用最小二乘法得到歸一化側 流型壓縮機運行與控制曲線。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種變工況運行的側流型壓縮機運行空間的確定方法及系統(tǒng)包括：根據(jù)預定質量流量公式以及側流型壓縮機中測量元件得到的預定參數(shù)進行計算并根據(jù)質量守恒原則得到側流型壓縮機二段的實際質量流量值；根據(jù)熱量守恒原則及第一預定公式得到側流型壓縮機二段的實際入口溫度；根據(jù)預定的側流型壓縮機二段的流量系數(shù)及預定歸一化公式得到簡化流量平方及出口壓比，通過所述簡化流量平方及出口壓比得到歸一化側流型壓縮機運行與控制曲線；根據(jù)側流型壓縮機二段的實際工況參數(shù)，利用第二預定公式得到所述側流型壓縮機運行空間；該方法及系統(tǒng)能夠控制提升側流型壓縮機的設備安全和運行效率。
【IPC分類】F04D29-66, F04D27-00
【公開號】CN104763662
【申請?zhí)枴緾N201510082956
【發(fā)明人】紀云峰, 康明強, 秦悅明, 杜輝
【申請人】杭州和利時自動化有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年2月15日