变工况运行的侧流型压缩机运行空间的确定方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及压缩机控制领域，特别是设及一种变工况运行的侧流型压缩机运行空 间的确定方法及系统。
【背景技术】
[0002] 侧流型压缩机一般是采用多级压缩的方法，其主要可W分为反应型侧流应用和制 冷型侧流应用两种类型。
[0003] 目前，国内的侧流型压缩机防喘振控制仅仅是采用简单的基于质量守恒的流量计 算方法。但是该种基于质量流量的防喘振控制方法仅仅在压缩机在标定工况条件下使用， 才具有控制作用。但是当压缩机运行工况发生变化时，例如在开车阶段，或者因上游工艺设 备问题会造成降量生产所导致压缩机对应段的入口工况条件发生显著变化时，该种基于质 量流量的固定工况防喘振流量计算将会导致很大的计算偏差，导致防喘振控制与保护产生 误动或者拒动，一方面影响设备的安全运行，另一方面在采用手动控制的方式下会因开大 回流阀口增加回流流量而造成很高的能量消耗与浪费。因此如何提升侧流型压缩机的设备 安全和运行效率，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种变工况运行的侧流型压缩机运行空间的确定方法及系 统，该方法能够确定侧流型压缩机在变工况下的运行空间，并提升侧流型压缩机的设备安 全和运行效率。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明提供一种变工况运行的侧流型压缩机运行空间的确 定方法包括：
[0006] 根据预定质量流量公式W及侧流型压缩机中测量元件得到的预定参数进行计算， 分别得到侧流型压缩机一段和二段的质量流量值并根据质量守恒原则得到侧流型压缩机 二段的实际质量流量值；
[0007] 利用所述侧流型压缩机二段的实际质量流量值及所述预定参数，根据热量守恒原 则及第一预定公式得到侧流型压缩机二段的实际入口温度；
[000引根据预定的侧流型压缩机二段的流量系数及预定归一化公式得到简化流量平方 及出口压比，通过所述简化流量平方及出口压比得到归一化侧流型压缩机运行与控制曲 线；
[0009] 根据侧流型压缩机二段的实际工况参数，利用第二预定公式得到所述侧流型压缩 机运行空间。
[0010] 其中，所述根据预定质量流量公式W及侧流型压缩机中测量元件得到的预定参数 进行计算，分别得到侧流型压缩机一段和二段的质量流量值并根据质量守恒原则得到侧流 型压缩机二段的实际质量流量值包括：
[0011] 根据侧流型压缩机中测量元件得到的预定参数，利用预定质量流量公式
【主权项】
1. 一种变工况运行的侧流型压缩机运行空间的确定方法，其特征在于，包括： 根据预定质量流量公式以及侧流型压缩机中测量元件得到的预定参数进行计算，分别 得到侧流型压缩机一段和二段的质量流量值并根据质量守恒原则得到侧流型压缩机二段 的实际质量流量值； 利用所述侧流型压缩机二段的实际质量流量值及所述预定参数，根据热量守恒原则及 第一预定公式得到侧流型压缩机二段的实际入口温度； 根据预定的侧流型压缩机二段的流量系数及预定归一化公式得到简化流量平方及出 口压比，通过所述简化流量平方及出口压比得到归一化侧流型压缩机运行与控制曲线； 根据侧流型压缩机二段的实际工况参数，利用第二预定公式得到所述侧流型压缩机运 行空间。
2. 如权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述根据预定质量流量公式以及侧流 型压缩机中测量元件得到的预定参数进行计算，分别得到侧流型压缩机一段和二段的质量 流量值并根据质量守恒原则得到侧流型压缩机二段的实际质量流量值包括： 根据侧流型压缩机中测量元件得到的预定参数，利用预定质量流量公式
得到侧流型压缩机一段的质量流量值W1; 根据侧流型压缩机中测量元件得到的预定参数，利用预定质量流量公式
得到侧流型压缩机二段的质量流量值 W2s; 利用所述W^W2s，根据质量守恒原则W2= WJW2s得到侧流型压缩机二段的实际质量 流量值W2; 其中，A1为侧流型压缩机一段的流量系数，APtu为侧流型压缩机一段的入口流量压 差，P i为侧流型压缩机一段的气体密度，P U为侧流型压缩机一段的入口压力，T u为侧流 型压缩机一段的入口温度，Zu为侧流型压缩机一段的气体压缩因子，A2s为侧流型压缩机二 段的流量系数，ΔΡ。#为侧流型压缩机二段的入口流量压差，p 2s为侧流型压缩机二段的气 体密度，Ps，2s为侧流型压缩机二段的入口压力，T s，2s为侧流型压缩机二段的入口温度，Zs，2s 为侧流型压缩机二段的气体压缩因子，MW为气体分子量，Ro为普适气体常数。
3. 如权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述根据热量守恒原则及第一预定公 式得到侧流型压缩机二段的实际入口温度包括： 根据热量守恒原则及第一预定公式
得到侧流型压缩机二段的实 际入口温度T2; 其中，W1S侧流型压缩机一段的质量流量值，W 2s为侧流型压缩机二段的质量流量值，W 2 为侧流型压缩机二段的实际质量流量值，L1为侧流型压缩机一段的入口温度，T s，2s为侧流 型压缩机二段的入口温度。
4. 如权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述根据预定的侧流型压缩机二段的 流量系数及预定归一化公式得到简化流量平方及出口压比包括：
根据预定侧流型压缩机二段的流量系数Aimg及预定归一化横坐标公式 -得
到简化流量平方qr2; 根据预定归一化纵坐标公式 得到出口压比R。； 其中，APtumg为流量压差，P S，2s为侧流型压缩机二段的入口压力，P3s为侧流型压缩机 二段的出口压力。
5. 如权利要求4所述的确定方法，其特征在于，获得所述流量压差包括： 根据预定流量压差公式
_得到流量压差APtumg; 其中，所述1
其中，W2为侧流型压缩机二段的实际质量流量值，Aimg为侧流型压缩机二段的流量系 数，P img为侧流型压缩机二段的气体密度，Ps，2s为侧流型压缩机二段的入口压力，丽为气体 分子量，R 0为普适气体常数，Zs 2s为侧流型压缩机二段的气体压缩因子，T 2为侧流型压缩机 二段的实际入口温度。
6. 如权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述通过所述简化流量平方及出口压 比得到归一化侧流型压缩机运行与控制曲线包括： 根据所述简化流量平方及出口压比，利用最小二乘法得到归一化侧流型压缩机运行与 控制曲线。
7. 如权利要求1所述的确定方法，其特征在于，还包括：根据所述侧流型压缩机运行空 间，利用防喘振算法控制器对侧流型压缩机进行防喘振控制。
8. -种变工况运行的侧流型压缩机运行空间的确定系统，其特征在于，包括： 第一计算模块，用于根据预定质量流量公式以及侧流型压缩机中测量元件得到的预定 参数进行计算，分别得到侧流型压缩机一段和二段的质量流量值并根据质量守恒原则得到 侧流型压缩机二段的实际质量流量值； 第二计算模块，用于利用所述侧流型压缩机二段的实际质量流量值及所述预定参数， 根据热量守恒原则及第一预定公式得到侧流型压缩机二段的实际入口温度； 归一化模块，用于根据预定的侧流型压缩机二段的流量系数及预定归一化公式得到简 化流量平方及出口压比，通过所述简化流量平方及出口压比得到归一化侧流型压缩机运行 与控制曲线； 确定模块，用于根据侧流型压缩机二段的实际工况参数，利用第二预定公式得到所述 侧流型压缩机运行空间。
9. 如权利要求8所述的确定系统，其特征在于，还包括： 控制模块，用于根据所述侧流型压缩机运行空间，利用防喘振算法控制器对侧流型压 缩机进行防喘振控制。
10. 如权利要求8所述的确定系统，其特征在于，所述归一化模块包括： 第一计算单元，用于根据预定侧流型压缩机二段的流量系数Aimg及预定归一化横坐标 公式
得到简化流量平方qr2; 第二计算单元，用于根据预定归一化纵坐标公式
_得到出口压比R。； 归一化单元，用于根据所述简化流量平方及出口压比，利用最小二乘法得到归一化侧 流型压缩机运行与控制曲线。
【专利摘要】本发明公开了一种变工况运行的侧流型压缩机运行空间的确定方法及系统包括：根据预定质量流量公式以及侧流型压缩机中测量元件得到的预定参数进行计算并根据质量守恒原则得到侧流型压缩机二段的实际质量流量值；根据热量守恒原则及第一预定公式得到侧流型压缩机二段的实际入口温度；根据预定的侧流型压缩机二段的流量系数及预定归一化公式得到简化流量平方及出口压比，通过所述简化流量平方及出口压比得到归一化侧流型压缩机运行与控制曲线；根据侧流型压缩机二段的实际工况参数，利用第二预定公式得到所述侧流型压缩机运行空间；该方法及系统能够控制提升侧流型压缩机的设备安全和运行效率。
【IPC分类】F04D29-66, F04D27-00
【公开号】CN104763662
【申请号】CN201510082956
【发明人】纪云峰, 康明强, 秦悦明, 杜辉
【申请人】杭州和利时自动化有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年2月15日