CN105257580A - 用于反应气压缩机的控制系统及方法 - Google Patents

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郭辉
王玲
左书全
赵文博
王亮
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CHINA ENERGY SAVING REDUCTION Co Ltd
Shenhua Group Corp Ltd
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Abstract

本发明涉及控制领域，公开了一种用于反应气压缩机的控制系统及方法。其中，该系统包括：检测装置，用于检测所述反应气压缩机入口的流量；控制装置，与所述检测装置连接，用于将所检测的所述反应气压缩机入口的流量与喘振流量进行比较，并根据比较结果控制所述反应气压缩机的回流阀；以及回流阀，与所述控制装置连接，用于在打开的情况下使所述反应气压缩机出口的气体回流到所述反应气压缩机入口。通过使用本发明上述的控制系统及方法，能够有效地防止反应气压缩机喘振的发生。

Description

用于反应气压缩机的控制系统及方法
技术领域
本发明涉及控制领域，具体地，涉及一种用于反应气压缩机的控制系统及方法。
背景技术
反应气压缩机是炼烃分离过程中的关键设备，其作用是对反应气进行压缩，提高反应气的压力,为后续的分离提供条件。
反应气压缩机在煤化工行业中扮演着重要的角色，然而在压缩机的运行过程中，经常会出现喘振现象。喘振是反应气压缩机的一种异常工作现象,其显著特征是：由于某些原因导致压缩机入口流量减小，当减小到一定程度时，整个扩压器流道中会产生严重的旋转失速，压缩机出口压力突然下降；当与压缩机出口相连的管网的压力高于压缩机的出口压力时，管网的气流倒流回压缩机，直到管网的压力下降到比压缩机的出口压力低时，压缩机才重新开始向管网排气，此时压缩机恢复到正常工作状态。当管网压力恢复到正常压力后，如果压缩机入口流量依然小于产生喘振工况的最小流量，压缩机扩压器流道中又产生严重的旋转失速，压缩机出口压力再次下降，管网压力大于压缩机排气压力，管网中的气流再次倒流回压缩机。如此不断地循环,压缩机系统中产生了一种周期性的气流振荡现象，这种现象被称之为“喘振”。
在喘振现象发生的同时，反应气压缩机本体内会因气流的异常流动，发出吼叫声。与此同时，压缩机也会产生振动。然而，在实际操作中，压缩机是不允许在喘振工况下运行的，因为在这种情况下运行会对压缩机的机械结构产生严重的危害，具体的危害有以下几点：(1)使得压缩机的转子和定子承受交变应力的作用而发生断裂；(2)使得压缩机级间压力失常，从而引起强烈振动，结果会导致级间密封及推力轴承的损坏；(3)增大叶轮与主轴的温差，破坏叶轮的过盈量使得叶轮松动；(4)使转子和定子相互碰撞，造成严重事故。因此，需要一种能够有效防止反应气压缩机喘振的系统和方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于反应气压缩机的控制系统及方法，以解决现有技术中的反应气压缩机出现喘振的问题。
为了实现上述目的，本发明提供一种用于反应气压缩机的控制系统及方法。其中，该系统包括：检测装置，用于检测所述反应气压缩机入口的流量；控制装置，与所述检测装置连接，用于将所检测的所述反应气压缩机入口的流量与喘振流量进行比较，并根据比较结果控制所述反应气压缩机的回流阀；以及回流阀，与所述控制装置连接，用于在打开的情况下使所述反应气压缩机出口的气体回流到所述反应气压缩机入口。
本发明还提供了一种用于反应气压缩机的控制方法，其中，该方法包括：检测所述反应气压缩机入口的流量；以及将所检测的所述反应气压缩机入口的流量与喘振流量进行比较，并根据比较结果控制所述反应气压缩机的回流阀，其中所述回流阀在打开的情况下使所述反应气压缩机出口的气体回流到所述反应气压缩机入口。
通过上述技术方案，可以对所述反应气压缩机入口的流量进行检测，之后将所检测的反应气压缩机入口的流量与喘振流量进行比较，从而可以根据比较结果控制所述反应气压缩机的回流阀(所述回流阀在打开的情况下可以使所述反应气压缩机出口的气体回流到所述反应气压缩机入口)。由此，可以通过对所述回流阀的控制，实现所述反应气压缩机入口的流量的调节，从而防止所述反应气压缩机的喘振的发生，同时避免了因喘振问题带来的对反应气压缩机的损害。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明一种实施方式的用于反应气压缩机的控制系统的方框图；以及
图2是根据本发明一种实施方式的用于反应气压缩机的控制方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
图1是根据本发明一种实施方式的用于反应气压缩机的控制系统的方框图。
如图1所示，本发明一种实施方式提供的用于反应气压缩机的控制系统包括：检测装置10，用于检测所述反应气压缩机入口的流量；控制装置20，与所述检测装置10连接，用于将所检测的所述反应气压缩机入口的流量与喘振流量进行比较，并根据比较结果控制所述反应气压缩机的回流阀；以及回流阀30，与所述控制装置20连接，用于在打开的情况下使所述反应气压缩机出口的气体回流到所述反应气压缩机入口。
其中，所述喘振流量是指所述反应气压缩机可能发生喘振情况所对应的反应气压缩机入口的临界流量。本领域技术人员可以通过现有技术中已有的方式确定该喘振流量。
通过对所述反应气压缩机入口的流量进行检测，之后将所检测的反应气压缩机入口的流量与喘振流量进行比较，从而可以根据比较结果控制所述反应气压缩机的回流阀(所述回流阀在打开的情况下可以使所述反应气压缩机出口的气体回流到所述反应气压缩机入口)。由此，可以通过对所述回流阀的控制，实现所述反应气压缩机入口的流量的调节，从而防止所述反应气压缩机的喘振的发生，同时避免了因喘振问题带来的对反应气压缩机的损害。
根据本发明一种实施方式，所述控制装置20根据比较结果控制所述反应气压缩机的回流阀30包括：
在所检测的所述反应气压缩机入口的流量小于所述喘振流量的情况下，所述控制装置20控制所述回流阀30打开；
在所检测的所述反应气压缩机入口的流量大于所述喘振流量的情况下，所述控制装置20控制所述回流阀30关闭。
由此，在所检测到的流量小于所述喘振流量的情况下，控制装置20可以控制所述回流阀30打开，由此可以使得所述反应气压缩机出口的气体回流到所述反应气压缩机入口，确保所述反应气压缩机入口的流量一直大于喘振流量，进而防止喘振发生。而当所检测到的流量大于所述喘振流量的情况下，控制装置20可以控制所述回流阀30关闭。
根据本发明一种实施方式，该系统还可以包括存储装置，用于存储所述喘振流量。
其中，该存储装置可以集成在控制装置20中，也可以独立于控制装置20进行设置。对于控制装置20，其可以为可编程逻辑控制器(PLC)，但本发明不限于此。
根据本发明一种实施方式，该系统还可以包括显示装置，与所述控制装置连接，用于显示所检测的所述反应气压缩机入口的流量、所述喘振流量和所述比较结果。
其中，显示装置可以为液晶显示器或触摸显示屏，本发明不对此进行限定。
通过在本发明上述的用于反应气压缩机的控制系统中设置显示器，从而可以将所检测的所述反应气压缩机入口的流量、所述喘振流量和所述比较结果显示在显示装置上，便于相关操作人用进行观察分析。
根据本发明一种实施方式，所述检测装置10可以为流量传感器。可替换地，所述检测装置10也可以为能够实现流量的检测的任何其他适当的装置。
图2是根据本发明一种实施方式的用于反应气压缩机的控制方法的流程图。
如图2所示，本发明一种实施方式提供的用于反应气压缩机的控制方法包括：
S200，检测所述反应气压缩机入口的流量；以及
S202，将所检测的所述反应气压缩机入口的流量与喘振流量进行比较，并根据比较结果控制所述反应气压缩机的回流阀，其中所述回流阀在打开的情况下使所述反应气压缩机出口的气体回流到所述反应气压缩机入口。
通过对所述反应气压缩机入口的流量进行检测，之后将所检测的反应气压缩机入口的流量与喘振流量进行比较，从而可以根据比较结果控制所述反应气压缩机的回流阀(所述回流阀在打开的情况下可以使所述反应气压缩机出口的气体回流到所述反应气压缩机入口)。由此，可以通过对所述回流阀的控制，实现所述反应气压缩机入口的流量的调节，从而防止所述反应气压缩机的喘振的发生，同时避免了因喘振问题带来的对反应气压缩机的损害。
在该方法中，步骤S202包括：
S204，将所检测的所述反应气压缩机入口的流量与喘振流量进行比较；
S206，根据比较结果控制所述反应气压缩机的回流阀。
其中，步骤S206包括：
S208，在所检测的所述反应气压缩机入口的流量小于所述喘振流量的情况下，控制所述回流阀打开；
S210，在所检测的所述反应气压缩机入口的流量大于所述喘振流量的情况下，控制所述回流阀关闭。
由此，在所检测到的流量小于所述喘振流量的情况下，可以控制所述回流阀打开，由此可以使得所述反应气压缩机出口的气体回流到所述反应气压缩机入口，确保所述反应气压缩机入口的流量一直大于喘振流量，进而防止喘振发生。而当所检测到的流量大于所述喘振流量的情况下，可以控制所述回流阀关闭。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (7)

1.一种用于反应气压缩机的控制系统，其特征在于，该系统包括：
检测装置，用于检测所述反应气压缩机入口的流量；
控制装置，与所述检测装置连接，用于将所检测的所述反应气压缩机入口的流量与喘振流量进行比较，并根据比较结果控制所述反应气压缩机的回流阀；以及
回流阀，与所述控制装置连接，用于在打开的情况下使所述反应气压缩机出口的气体回流到所述反应气压缩机入口。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制装置根据比较结果控制所述反应气压缩机的回流阀包括：
在所检测的所述反应气压缩机入口的流量小于所述喘振流量的情况下，所述控制装置控制所述回流阀打开；
在所检测的所述反应气压缩机入口的流量大于所述喘振流量的情况下，所述控制装置控制所述回流阀关闭。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，该系统还包括存储装置，用于存储所述喘振流量。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，该系统还包括显示装置，与所述控制装置连接，用于显示所检测的所述反应气压缩机入口的流量、所述喘振流量和所述比较结果。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其特征在于，所述检测装置为流量传感器。
6.一种用于反应气压缩机的控制方法，其特征在于，该方法包括：
检测所述反应气压缩机入口的流量；以及
将所检测的所述反应气压缩机入口的流量与喘振流量进行比较，并根据比较结果控制所述反应气压缩机的回流阀，其中所述回流阀在打开的情况下使所述反应气压缩机出口的气体回流到所述反应气压缩机入口。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据比较结果控制所述反应气压缩机的回流阀包括：
在所检测的所述反应气压缩机入口的流量小于所述喘振流量的情况下，控制所述回流阀打开；
在所检测的所述反应气压缩机入口的流量大于所述喘振流量的情况下，控制所述回流阀关闭。
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