CN104763662A - 变工况运行的侧流型压缩机运行空间的确定方法及系统 - Google Patents

Abstract

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。

Description

变工况运行的侧流型压缩机运行空间的确定方法及系统

技术领域

本发明涉及压缩机控制领域，特别是涉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

侧流型压缩机一般是采用多级压缩的方法，其主要可以分为反应型侧流应用和制冷型侧流应用两种类型。

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。但是这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，这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门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

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。

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：

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。

其中，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 $W_1=A_1*\sqrt{\mathrm{\Δ}{P}_{o,1}*{\mathrm{\ρ}}_1}=A_1*\sqrt{\mathrm{\Δ}{P}_{o,1}*\frac{P_{s,1}*\mathrm{MW}}{\mathrm{Ro}*Z_{s,1}*T_{s,1}}}$ 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 $W_{2s}=A_{2s}*\sqrt{\mathrm{\Δ}{P}_{o,2s}*{\mathrm{\ρ}}_{2s}}=A_{2s}*\sqrt{\mathrm{\Δ}{P}_{o,2s}*\frac{P_{s,2s}*\mathrm{MW}}{\mathrm{Ro}*Z_{s,2s}*T_{s,2s}}}$ 得到侧流型压缩机二段的质量流量值W_2s；

利用所述W₁及W_2s，根据质量守恒原则W₂＝W₁+W_2s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，ΔP_o,1为侧流型压缩机一段的入口流量压差，ρ₁为侧流型压缩机一段的气体密度，P_S,1为侧流型压缩机一段的入口压力，T_s,1为侧流型压缩机一段的入口温度，Z_s,1为侧流型压缩机一段的气体压缩因子，A_2s为侧流型压缩机二段的流量系数，ΔP_o,2s为侧流型压缩机二段的入口流量压差，ρ_2s为侧流型压缩机二段的气体密度，P_S,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，Z_s,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。

其中，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，W₁为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，W₂为侧流型压缩机二段的实际质量流量值，T_s,1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。

其中，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A_img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_c；

其中，ΔP_o,img为流量压差，P_S,2s为侧流型压缩机二段的入口压力，P_3s为侧流型压缩机二段的出口压力。

其中，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ΔP_o,img；

其中，所述 ${\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{img}}=\frac{P_{s,2s}*\mathrm{MW}}{R_o*Z_s,2s*T_2};$

其中，W₂为侧流型压缩机二段的实际质量流量值，A_img为侧流型压缩机二段的流量系数，ρ_img为侧流型压缩机二段的气体密度，P_S,2s为侧流型压缩机二段的入口压力，MW为气体分子量，Ro为普适气体常数，Z_s,2s为侧流型压缩机二段的气体压缩因子，T₂为侧流型压缩机二段的实际入口温度。

其中，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。

其中，基于变工况运行的侧流型压缩机运行空间的确定方法还包括：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。

本发明还提供一种基于变工况运行的侧流型压缩机运行空间的确定系统包括：

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。

其中，基于变工况运行的侧流型压缩机运行空间的确定系统还包括：

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。

其中，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A_img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_c；

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。

本发明所提供的一种确定侧流型压缩机运行与控制曲线的方法和系统，通过上述方法及系统能够得到归一化的侧流型压缩机运行与控制曲线，该归一化的侧流型压缩机运行与控制曲线与分子量、入口压力、入口温度、入口气体压缩因子等无关，只与侧流型压缩机组内部机械构造有关；根据实际工况下侧流型压缩机二段的实际工况参数，利用第二预定公式计算得到所述实际工况下侧流型压缩机运行空间；该方法能够使侧流型压缩机的运行与控制曲线随着压缩机二段的实际工况参数的改变而动态改变；从而高效的防止压缩机设备的损坏与工艺生产参数的扰动、并显著降低压缩机的运行能耗。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的变工况运行的侧流型压缩机运行空间的确定方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的变工况运行的侧流型压缩机运行空间的确定系统的结构框图；

图3为本发明实施例提供的另一变工况运行的侧流型压缩机运行空间的确定系统的结构框图；

图4为本发明实施例提供的归一化模块的结构框图。

具体实施方式

本发明的核心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。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

喘振是各类离心压缩机和轴流压缩机运行中一个特有的现象，其本质原因是当通过离心压缩机叶轮或者通过轴流压缩机叶片的气体流量降低到一定程度时，在固定预旋角度和静态冲入角的情况下，由于流速的下降导致气体分子与高速旋转的工作叶片的动态冲入角增大，使得气体分子反弹到上一级工作叶片的非工作面并积累造成涡团，从而造成流道部分阻塞；当流道阻塞增强到一定程度就会形成旋转失速，旋转失速增强到一定程度就会形成喘振。喘振的发生会造成压缩机内密封和轴承的损坏、甚至是推力反向和叶轮/叶片的损坏，进而造成压缩机的多变效率显著下降、做功显著下降、能耗显著上升。喘振控制不好，可能会造成压缩机的严重损毁。气体分子与工作叶片的动态冲入角，主要取决于体积流量、叶轮入口压力和叶轮入口温度。

能否准确地检测压缩机运行点与对应工况(入口压力、入口温度)下喘振极限线的位置关系，是成功和高效地进行压缩机防喘振控制的核心与基础。

请参考图1，图1为本发明实施例提供的变工况运行的侧流型压缩机运行空间的确定方法的流程图；该方法可以包括：

步骤s100、在预定工况下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；

其中，预定工况条件下，可以是指用户指定或者压缩机厂家指定的工况下；还可以是任何一个确定的工况，例如实际生产中常见的或有代表的一个工况。

可以根据预定的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；其中，通过将侧流型压缩机一段的测量元件得到的预定参数的数值带入到侧流型压缩机一段的质量流量计算公式 $W_1=A_1*\sqrt{\mathrm{\Δ}{P}_{o,1}*{\mathrm{\ρ}}_1}=A_1*\sqrt{\mathrm{\Δ}{P}_{o,1}*\frac{P_{s,1}*\mathrm{MW}}{\mathrm{Ro}*Z_{s,1}*T_{s,1}}}$ 中，得到侧流型压缩机一段的质量流量W₁，同理利用 $W_{2s}=A_{2s}*\sqrt{\mathrm{\Δ}{P}_{o,2s}*{\mathrm{\ρ}}_{2s}}=A_{2s}*\sqrt{\mathrm{\Δ}{P}_{o,2s}*\frac{P_{s,2s}*\mathrm{MW}}{\mathrm{Ro}*Z_{s,2s}*T_{s,2s}}}$ 得到侧流型压缩机二段的质量流量值W_2s；最后根据质量守恒原则，得到侧流型压缩机二段的实际质量流量值W₂也即W₂＝W₁+W_2s。

其中，A₁——侧流型压缩机一段的流量系数，

ΔP_o,1——侧流型压缩机一段的入口流量压差，

ρ₁——侧流型压缩机一段的气体密度，

P_S,1——侧流型压缩机一段的入口压力，

T_s,1——侧流型压缩机一段的入口温度，

Z_s,1——侧流型压缩机一段的气体压缩因子，

A_2s——侧流型压缩机二段的流量系数，

ΔP_o,2s——侧流型压缩机二段的入口流量压差，

ρ_2s——侧流型压缩机二段的气体密度，

P_S,2s——侧流型压缩机二段的入口压力，

T_s,2s——侧流型压缩机二段的入口温度，

Z_s,2s——侧流型压缩机二段的气体压缩因子，

MW——气体分子量，

Ro——普适气体常数。

步骤s110、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；

其中，可以在得到侧流型压缩机二段的实际质量流量值后，根据热量守恒原则，在制冷剂不变的情况下可以得到W₂*T₂＝W₁*T_s,1+W_2s*T_s,2s，由该公式可以推出将侧流型压缩机的测量元件得到的预定参数的数值及侧流型压缩机二段的实际质量流量值带入后可以得到侧流型压缩机二段的实际入口温度T₂。

其中，W₁——侧流型压缩机一段的质量流量值，

W_2s——侧流型压缩机二段的质量流量值，

W₂——侧流型压缩机二段的实际质量流量值，

T_s,1——侧流型压缩机一段的入口温度，

T_s,2s——侧流型压缩机二段的入口温度。

步骤s120、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；

其中，预定的侧流型压缩机二段的流量系数的数值可以通过实验得到。

其中，该归一化侧流型压缩机运行与控制曲线中横坐标的公式可以为纵坐标的公式可以为其中，根据预定流量压差公式得到流量压差ΔP_o,img；且所述

其中，W₂为侧流型压缩机二段的实际质量流量值，A_img为侧流型压缩机二段的流量系数，ρ_img为侧流型压缩机二段的气体密度，P_S,2s为侧流型压缩机二段的入口压力，MW为气体分子量，Ro为普适气体常数，Z_s,2s为侧流型压缩机二段的气体压缩因子，T₂为侧流型压缩机二段的实际入口温度。

根据预定侧流型压缩机二段的流量系数A_img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_c；

其中，ΔP_o,img——流量压差，

P_S,2s——侧流型压缩机二段的入口压力，

P_3s——侧流型压缩机二段的出口压力。

通过上述方法可以建立归一化的侧流型压缩机运行与控制曲线的坐标系(qr²，R_c)，再将通过上述算法得到的各个简化流量平方及出口压比的值可以得到归一化的侧流型压缩机运行与控制曲线。其中，在精度要求不高的情况下可以利用这些值进行描点的形式得到归一化侧流型压缩机运行与控制曲线，在精度要求较高的情况下也可以利用这些值通过最小二乘的方法得到归一化侧流型压缩机运行与控制曲线。

步骤s130、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。

其中，根据侧流型压缩机二段的实际工况参数，例如可以是侧流型压缩机二段的入口温度及入口压力值，可以将上述实际运行工况下的侧流型压缩机二段的入口温度及入口压力值带入到 及的公式中得到各个侧流型压缩机二段的出口压力值P_3s及侧流型压缩机二段的实际质量流量值W₂，进而可以得到实际工况下侧流型压缩机运行与控制曲线并通过所述曲线确定侧流型压缩机运行空间。当然还可以根据实际情况的需要得到其他坐标系下的运行与控制曲线。其原理是一致的，仅仅是各个单位之间的换算关系的不同。因此都是基于本发明的思想，仅仅是形式上的不同，因此，这些都属于本发明的保护范围。

基于上述技术方案，本发明实施例通过质量守恒定律计算侧流型压缩机二段的实际质量流量值以及根据热量守恒计算得到侧流型压缩机二段的入口温度值，在预定的侧流型压缩机二段的流量系数及公式得到归一化侧流型压缩机运行与控制曲线并得到侧流型压缩机的实际工况下的运行空间。通过建立侧流型压缩机归一化的运行与控制坐标系(qr2，Rc)，然后再将归一化的运行与控制坐标系(qr2，Rc)转换到侧流型压缩机的实际运行工况中，并保证侧流型压缩机的实际运行与控制曲线总是动态变化的，并且始终与侧流型压缩机的实际运行工况是完全对应的，从而实现了侧流型压缩机准确、高效、安全、可靠的防喘振控制与保护。

可选的，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可以包括：

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 $W_1=A_1*\sqrt{\mathrm{\Δ}{P}_{o,1}*{\mathrm{\ρ}}_1}=A_1*\sqrt{\mathrm{\Δ}{P}_{o,1}*\frac{P_{s,1}*\mathrm{MW}}{\mathrm{Ro}*Z_{s,1}*T_{s,1}}}$ 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 $W_{2s}=A_{2s}*\sqrt{\mathrm{\Δ}{P}_{o,2s}*{\mathrm{\ρ}}_{2s}}=A_{2s}*\sqrt{\mathrm{\Δ}{P}_{o,2s}*\frac{P_{s,2s}*\mathrm{MW}}{\mathrm{Ro}*Z_{s,2s}*T_{s,2s}}}$ 得到侧流型压缩机二段的质量流量值W_2s；

利用所述W₁及W_2s，根据质量守恒原则W₂＝W₁+W_2s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，ΔP_o,1为侧流型压缩机一段的入口流量压差，ρ₁为侧流型压缩机一段的气体密度，P_S,1为侧流型压缩机一段的入口压力，T_s,1为侧流型压缩机一段的入口温度，Z_s,1为侧流型压缩机一段的气体压缩因子，A_2s为侧流型压缩机二段的流量系数，ΔP_o,2s为侧流型压缩机二段的入口流量压差，ρ_2s为侧流型压缩机二段的气体密度，P_S,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，Z_s,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。

可选的，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可以包括：

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，W₁为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，W₂为侧流型压缩机二段的实际质量流量值，T_s,1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。

可选的，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可以包括：

根据预定侧流型压缩机二段的流量系数A_img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_c；

其中，ΔP_o,img为流量压差，P_S,2s为侧流型压缩机二段的入口压力，P_3s为侧流型压缩机二段的出口压力。

可选的，获得所述流量压差可以包括：

根据预定流量压差公式得到流量压差ΔP_o,img；

其中，所述 ${\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{img}}=\frac{P_{s,2s}*\mathrm{MW}}{R_o*Z_s,2s*T_2};$

其中，W₂为侧流型压缩机二段的实际质量流量值，A_img为侧流型压缩机二段的流量系数，ρ_img为侧流型压缩机二段的气体密度，P_S,2s为侧流型压缩机二段的入口压力，MW为气体分子量，Ro为普适气体常数，Z_s,2s为侧流型压缩机二段的气体压缩因子，T₂为侧流型压缩机二段的实际入口温度。

可选的，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可以包括：

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。

可选的，变工况运行的侧流型压缩机运行空间的确定方法还可以包括：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。

基于上述技术方案，本发明实施例通过质量守恒定律计算侧流型压缩机二段的实际质量流量值以及根据热量守恒计算得到侧流型压缩机二段的入口温度值，在预定的侧流型压缩机二段的流量系数及公式得到归一化侧流型压缩机运行与控制曲线并得到侧流型压缩机的实际工况下的运行空间。通过建立侧流型压缩机归一化的运行与控制坐标系(qr2，Rc)，然后再将归一化的运行与控制坐标系(qr2，Rc)转换到侧流型压缩机的实际运行工况中，并保证侧流型压缩机的实际运行与控制曲线总是动态变化的，并且始终与侧流型压缩机的实际运行工况是完全对应的，从而实现了侧流型压缩机准确、高效、安全、可靠的防喘振控制与保护。

本发明实施例提供了变工况运行的侧流型压缩机运行空间的确定方法，可以通过上述方法能够确定侧流型压缩机在变工况运行下的运行空间。

下面对本发明实施例提供的变工况运行的侧流型压缩机运行空间的确定系统进行介绍，下文描述的变工况运行的侧流型压缩机运行空间的确定系统与上文描述的变工况运行的侧流型压缩机运行空间的确定方法可相互对应参照。

请参考图，图2为本发明实施例提供的确定压缩机运行与控制曲线的系统的结构框图；该系统可以包括：

第一计算模块100，用于在预定工况下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200，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300，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400，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。

可选的，请参考图3，图3为本发明实施例提供的另一变工况运行的侧流型压缩机运行空间的确定系统的结构框图；该系统还可以包括：

控制模块500，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。

可选的，请参考图4，图4为本发明实施例提供的归一化模块的结构框图；该模块可以包括：

第一计算单元310，用于根据预定侧流型压缩机二段的流量系数A_img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320，用于根据预定归一化纵坐标公式得到出口压比R_c；

归一化单元330，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。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本发明所提供的变工况运行的侧流型压缩机运行空间的确定方法及系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

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 $W_1=A_1*\sqrt{{\mathrm{\ΔP}}_{o,1}*{\mathrm{\ρ}}_1}=A_1*\sqrt{{\mathrm{\ΔP}}_{o,1}*\frac{P_{s,1}*\mathrm{MW}}{\mathrm{Ro}*Z_{s,1}*T_{s,1}}}$ 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 $W_{2s}=A_{2s}*\sqrt{{\mathrm{\ΔP}}_{o,2s}*{\mathrm{\ρ}}_{2s}}=A_{2s}*\sqrt{{\mathrm{\ΔP}}_{o,2s}*\frac{P_{s,2s}*\mathrm{MW}}{\mathrm{Ro}*Z_{s,2s}*T_{s,2s}}}$ 得到侧流型压缩机二段的质量流量值W_2s；

利用所述W₁及W_2s，根据质量守恒原则W₂＝W₁+W_2s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，ΔP_o,1为侧流型压缩机一段的入口流量压差，ρ₁为侧流型压缩机一段的气体密度，P_S,1为侧流型压缩机一段的入口压力，T_s,1为侧流型压缩机一段的入口温度，Z_s,1为侧流型压缩机一段的气体压缩因子，A_2s为侧流型压缩机二段的流量系数，ΔP_o,2s为侧流型压缩机二段的入口流量压差，ρ_2s为侧流型压缩机二段的气体密度，P_S,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，Z_s,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，W₁为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，W₂为侧流型压缩机二段的实际质量流量值，T_s,1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A_img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_c；

其中，ΔP_o,img为流量压差，P_S,2s为侧流型压缩机二段的入口压力，P_3s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ΔP_o,img；

其中，所述 ${\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{img}}=\frac{P_{s,2s}*\mathrm{MW}}{\mathrm{Ro}*Z_{s,2s}*T_2};$

其中，W₂为侧流型压缩机二段的实际质量流量值，A_img为侧流型压缩机二段的流量系数，ρ_img为侧流型压缩机二段的气体密度，P_S,2s为侧流型压缩机二段的入口压力，MW为气体分子量，Ro为普适气体常数，Z_s,2s为侧流型压缩机二段的气体压缩因子，T₂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。

8.一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A_img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_c；

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。