CN102177347A - 用于多级涡轮压缩机的放气系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于多级涡轮压缩机的放气系统，包括根据多级涡轮压缩机的各自的级布置的多个放气管；对应于所述多个放气管布置的多个放气阀；以及布置在所述多个放气阀的前侧或后侧的、用于阻止喘振发生的多个喷嘴。

Description

用于多级涡轮压缩机的放气系统
技术领域
本发明涉及一种用于多级涡轮压缩机的放气系统，安装用于多级涡轮压缩机的所述放气系统是为了在承受载荷变换的轴承上实现快速的变换至载荷、变换至无载荷、以及减小载荷，所述放气系统包括：根据多级涡轮压缩机的各自的级布置的多个放气管；对应于所述多个放气管布置的多个放气阀；以及布置在所述多个放气阀的前侧或后侧的、由此阻止喘振发生的多个喷嘴。
背景技术
不同于往复式压缩机或螺杆式压缩机，多级涡轮压缩机在特定压力下由于喘振的产生而具有一个最小的流速值。
在压缩机的工作期间，如果流速下降且发生喘振，空气向大气或入口处流出从而从喘振中逸出，使得旋转减小到无载荷状态下的待命状态。
通常，如图1所示，放气阀3布置在支管上，并且适当地设定放气阀3的打开和关闭速度，通过这样做就不会对压缩机产生冲击，也阻止了喘振的发生。
根据如图1所示的通常的系统，一个比较大的阀门可以允许在相当高的流速下放气，以避免低压下的一级喘振，比如如图3所示的低速喘振区域，由此降低到一个低压高流速的区域。然而，当放气阀被关闭使得载荷改变时，压力瞬间增大，对轴承施加了非常大的载荷；特别地，如果叶轮布置在轴的两边，推力载荷会在一个对流量在低压的位置剧烈增加。
如果使用比较小的阀门以减小放气量，那么在阀门打开和关闭时所受到的冲击小，但随着旋转加快，在低速下经受低速喘振区域。因此，为了避免喘振，必须以花费充分长的时间为代价使旋转逐渐减小到无载荷状态。
更加特别地，如果使用了具有比较大的支承力的轴承，比如空气箔片轴承，则瞬间压力变化会导致所述轴承的燃烧或损坏，而使得需要充分大的推力轴承支承力。
根据日本专利申请公布号No.10-089296(于1998年4月7日公布)公开的现有技术，放气阀和调节板布置在出口管上，但是这些布置不适合阻止喘振，而是通过在其中间部位安装喷嘴以适合于控制空气排出量，由此作为冷却气体抽气系统起到对电机或磁轴承进行冷却的功能。
根据国际专利申请号No.PCT/KR2007/005663(于2007年11月12日申请)公开的另一个现有技术，进一步地公开了布置在放气阀的前端或后端的流速控制喷嘴，由此快速地对喘振的发生作出反应。然而，现有技术的放气系统只适用于单级压缩机，并且通过多级压缩机中的一级喘振只具有有限的工作范围。因此，为了避免对工作范围的限制，喷嘴应当布置在多级压缩机的多个级的每一个级上，这样可以快速的对喘振的发生作出反应。
本发明的公开
技术问题：
因此，从现有技术所存在的上述问题的角度完成本发明。本发明的目的在于提供一种用于多级涡轮压缩机的放气系统，安装用于多级涡轮压缩机的所述放气系统是为了在承受载荷变换的轴承上实现快速的变换至载荷、变换至无载荷、以及减小载荷，所述放气系统包括根据多级涡轮压缩机的各自的级布置的多个放气管；对应于所述多个放气管布置的多个放气阀；以及布置在所述多个放气阀的前侧或后侧的、由此阻止喘振发生的多个喷嘴。
发明内容
为了实现上述目标，根据本发明，提供了一种用于多级涡轮压缩机的放气系统，包括根据多级涡轮压缩机的各自的级布置的多个放气管；对应于所述多个放气管布置的多个放气阀；以及布置在所述多个放气阀的前侧或后侧的多个喷嘴。
技术效果
根据本发明，一个第一放气阀和一个第一喷嘴用于在接近最大可用压力情况下停止吹气，由此减小了冲击；并且，一个第二放气阀和一个第二喷嘴用于执行吹气，避免压缩机的第一级在低速区域的喘振，由此快速地将旋转降低到无载荷。
附图说明
图1是一个通常的放气系统的示意图。
图2是根据本发明的用于多级涡轮压缩机的放气系统的示意图。
图3是根据本发明的用于多级涡轮压缩机的放气系统的性能曲线图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图对本发明的一种用于多级涡轮压缩机的放气系统进行解释。
如图2所示，本发明提供的放气系统，具有一个开/关型的第一放气阀4和在所述第一放气阀4前端或后端的第一喷嘴14，以及一个开/关型的第二放气阀5和布置在所述第二放气阀5的前端或后端的第二喷嘴15，用以控制通过两个级的流速。
第一个问题是在低转速下压缩机的第一级产生喘振，该问题可以通过打开所有的第一放气阀4和第二放气阀5以及第一喷嘴14和第二喷嘴15加以解决，由此增大了足够的吹气区域；第二个问题是在加载荷过程中产生了冲击，该问题可以通过关闭第二放气阀5和第二喷嘴15、以及接下来的在加速后关闭第一放气阀4和第一喷嘴14加以解决，由此分散了冲击力；第三个问题是在卸载过程中产生了喘振，该问题可以通过一次打开所有的第一放气阀4和第二放气阀5以及第一喷嘴14和第二喷嘴15，同时执行减速，由此增大了足够的吹气区域并且同时快速的完成减速，而不会超过推力保护线。
所述压缩机的一种激活算法(activating algorism)通过如图3所示的性能曲线进行详述，该过程描述如下：
A)加载过程
(1)如果通电，则所有的第一放气阀4和第二放气阀5以及第一喷嘴14和第二喷嘴15都打开。
(2)如果应用激活信号(activating signal)，则旋转加速到P1，并且执行待命到无载荷状态。
(3)如果应用加载信号(loading signal)，则旋转加速到P2。
(4)所述第二放气阀5和所述第二喷嘴15关闭，且旋转加速到P3。
(5)旋转加速到P4。
(6)所述第一放气阀4和所述第一喷嘴14关闭以停止吹气并且提供压缩气体。
(B)卸载过程
(1)旋转转到P6，并且如果应用卸载信号(unloading signal)，所有的第一放气阀4和第二放气阀5以及第一喷嘴14和第二喷嘴15都打开，并且同时减小旋转，由此避免达到推力保护线并且将旋转移动到P7。
(2)快速地降低旋转到P2。
在上述描述中，使用了具有第一放气阀4和第二放气阀5以及第一喷嘴14和第二喷嘴15的两级压缩机作为多级压缩机的例子，但是根据压缩机的级的数量是可以自由地调整阀门和喷嘴的数量的。

Claims (1)

1.一种用于多级涡轮压缩机的放气系统，包括：根据多级涡轮压缩机的各自的级布置的多个放气管；对应于所述多个放气管布置的多个放气阀(4和5)；以及布置在所述多个放气阀(4和5)的前侧或后侧的、为了阻止喘振发生的多个喷嘴(14和15)。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105626266A (zh) * 2016-01-12 2016-06-01 中国科学院工程热物理研究所 一种燃气轮机防喘振放气能量回收利用系统
CN111322265A (zh) * 2020-04-27 2020-06-23 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 一种离心式压缩机的防喘振系统及控制方法
CN111927819A (zh) * 2020-10-15 2020-11-13 中国航发上海商用航空发动机制造有限责任公司 一种组合退喘方法及多级轴流压气机实验平台
CN112412864A (zh) * 2020-12-11 2021-02-26 中国航发上海商用航空发动机制造有限责任公司 一种压气机实验平台及其喘振和深度失速的退出方法
CN112492884A (zh) * 2019-07-01 2021-03-12 开利公司 多级压缩机的浪涌保护

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020213353A1 (ja) * 2019-04-15 2020-10-22 株式会社日立産機システム 気体圧縮機

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH237682A (de) * 1943-06-26 1945-05-15 Escher Wyss Maschf Ag Verfahren zur Vermeidung des Pumpens von mehrstufigen Kreiselverdichtern.
US2520697A (en) * 1943-10-11 1950-08-29 Vickers Electrical Co Ltd Internal-combustion turbine plant
US4046490A (en) * 1975-12-01 1977-09-06 Compressor Controls Corporation Method and apparatus for antisurge protection of a dynamic compressor
US4834622A (en) * 1983-06-15 1989-05-30 Sundstrand Corporation Gas turbine engine/load compressor power plants
JPS61182491A (ja) * 1985-02-06 1986-08-15 Hitachi Ltd タ−ボ圧縮機の自動運転制御装置
US5137681A (en) * 1990-05-23 1992-08-11 Michael Dougherty Method and apparatus for recycling turbine exhaust steam in electrical power generation
JPH08121398A (ja) * 1994-10-26 1996-05-14 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd ターボ圧縮機の放風装置
JP3425308B2 (ja) 1996-09-17 2003-07-14 株式会社 日立インダストリイズ 多段圧縮機
JP3890778B2 (ja) * 1998-04-06 2007-03-07 株式会社日立プラントテクノロジー ターボ圧縮機システム
JP4220631B2 (ja) * 1999-09-22 2009-02-04 三菱重工業株式会社 ガスタービン圧縮機のサージング検出方法及び装置
JP3921359B2 (ja) * 2001-05-30 2007-05-30 株式会社神戸製鋼所 油冷式スクリュ圧縮機
JP4069675B2 (ja) * 2002-05-22 2008-04-02 株式会社日立プラントテクノロジー ターボ圧縮機およびその容量制御方法
DE102004036238A1 (de) * 2004-07-26 2006-02-16 Alstom Technology Ltd Verfahren zur Modifikation eines Turbokompressors
WO2008060073A1 (en) * 2006-11-17 2008-05-22 Kturbo, Inc. Blow off system for turbo compressor

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105626266A (zh) * 2016-01-12 2016-06-01 中国科学院工程热物理研究所 一种燃气轮机防喘振放气能量回收利用系统
CN112492884A (zh) * 2019-07-01 2021-03-12 开利公司 多级压缩机的浪涌保护
CN112492884B (zh) * 2019-07-01 2022-08-26 开利公司 多级压缩机的浪涌保护
US11768014B2 (en) 2019-07-01 2023-09-26 Carrier Corporation Surge protection for a multistage compressor
CN111322265A (zh) * 2020-04-27 2020-06-23 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 一种离心式压缩机的防喘振系统及控制方法
CN111927819A (zh) * 2020-10-15 2020-11-13 中国航发上海商用航空发动机制造有限责任公司 一种组合退喘方法及多级轴流压气机实验平台
CN112412864A (zh) * 2020-12-11 2021-02-26 中国航发上海商用航空发动机制造有限责任公司 一种压气机实验平台及其喘振和深度失速的退出方法
CN112412864B (zh) * 2020-12-11 2022-07-19 中国航发上海商用航空发动机制造有限责任公司 一种压气机实验平台及其喘振和深度失速的退出方法

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JP2012505344A (ja) 2012-03-01

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