CN105308329A - 用于控制涡轮压缩机的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
描述了一种用于调节涡轮压缩机来防止喘振的方法。方法包括以下步骤:提供涡轮压缩机(21)的至少一个喘振极限线(SLL);连续地确定涡轮压缩机(21)的校正速度(Nc)的实际值;连续地确定对应于校正速度的实际值的喘振极限线上的至少最大可容许压力比(PRmax);连续地确定实际压力比(PR);如果实际压力比等于或高于最大可容许压力比,则作用于抗喘振布置。
Description
技术领域
本公开内容涉及压缩机系统,并且更具体地涉及包括用于处理气流的轴流式和/或离心式压缩机的涡轮压缩机系统。本公开内容的主题具体地关于用于控制压缩机布置来防止超出运转包封线的现象如喘振和其它非期望的运转条件的方法和系统。
背景技术
涡轮压缩机为用于升高工作的气流的压力的吸收功的涡轮机。工作流体的压力通过支承一个或更多个叶轮和/或成圆形布置的一组或更多组叶片的转子的旋转将动能加至连续工作流体流来升高。在油气应用、制冷系统、燃气轮机和其它应用中,涡轮压缩机通常用于天然气体的管线输送,例如,将气体从开采地点移动至消费者位置。
穿过涡轮压缩机的流体流可由各种状态影响,导致非稳定的运转,这可导致涡轮机的严重破坏。
当流过压缩机的工作流体的压力增大到超过最大可允许输出压力和/或如果流量下降超过最低限度,则发生压缩机喘振。
大体上,在压缩机不可将足够能量加至工作流体以便克服系统阻力(即,越过系统的压头下降,导致快速流动和排出压力减小的情形)时,喘振现象发生。喘振可由高振动、温度升高和压缩机轴的轴承上的轴向推力的快速变化实现。这些现象可严重地破坏压缩机,且还破坏连接到压缩机上的系统的构件,诸如阀和管线。其它非期望的运转条件可在涡轮压缩机的运转期间出现。更具体而言,阻塞(有时也称为滞止)是增大的流动导致压头快速下降的情况,即,流动的压缩比增大。在很高流量下运转具有对压缩机性能的不利影响,且可导致压缩机的破坏。
为了防止喘振和阻塞现象的出现,控制系统已经开发出,且目前用于涡轮压缩机设备。
图1示意性地示出了系统1的示例性实施例,其包括由原动件5(例如,电动机、燃气轮机或汽轮机等)驱动而旋转的涡轮压缩机3。参考标号7指出了吸入管线,从该处,工作流体给送至涡轮压缩机的吸入侧或入口侧。参考标号9表示输送管,压缩的流体经由该处从压缩机3的排出侧输送。
图2示意性地示出了压缩机性能图,通常是轴流式压缩机的压缩机性能图。性能图显示了沿竖直轴线的压力比和在水平轴线上报告的入口体积流。入口流用字母Q表示。取决于压缩机的运转条件,例如,旋转速度(rpm),多个预计的性能曲线可在性能图中报告。各个曲线可对应于不同的压缩机转速。因此,对于给定的压缩机装备,性能曲线族可在性能图上报告。类似的曲线族可针对涡轮压缩机的不同装备或运转条件绘制,例如,针对涡轮压缩机可设有的可变定子导叶(VSV)的不同位置。各个性能曲线由喘振点限制,即,穿过压缩机的压力比和气流达到某一值的点,超过该值将生成喘振现象。各个性能曲线进一步由阻塞点限制,超过该点将出现阻塞现象。线SLL为所谓的喘振极限线,其由在性能图上报告的各种性能曲线的喘振点形成。线CLL为由阻塞点形成的阻塞极限线。SLL和CLL线限定包络线,即性能图的一部分,压缩机的运转点必须保持在其内,以确保涡轮压缩机的稳定运转状态且防止喘振以及阻塞状态两者。
SLL和CLL因此呈现出涡轮压缩机的运转的极限,超过该极限,涡轮压缩机将不会运转来防止喘振和阻塞现象的风险。已知的压缩机系统由控制装置和布置构成,以控制涡轮压缩机,使得其将不断地在性能图的稳定区域内,即在喘振极限线SLL与阻塞极限线CLL之间运转。
在图1的图解表示中,控制单元11连接到包绕涡轮压缩机的各种工具上,以确定涡轮机的运转状态,且提供抗喘振控制和抗阻塞控制,以用于防止出现喘振和阻塞现象。
更具体而言,如在图1中所示,控制单元11连接到流动测量装置上,也称为流动元件13,其设计和构造成确定涡轮压缩机3的入口体积流量。入口侧或吸入侧的温度传感器提供了温度值Ts,且压力传感器提供了输送压力值Pd和吸入压力值Ps,或直接提供压缩比Pd/Ps。
基于输入数据,控制单元11能够确定压缩机3的每个运转时刻的入口体积流量和压力比。这两个参数限定了图2的压缩机性能图上的运转点。由于压缩机的旋转速度N(rpm)可提供为附加参数,使得可选择校正的运转曲线来确定性能图中的压缩机运转点的实际位置。如果运转点移动接近喘振极限线SLL,则喘振控制系统作用于抗喘振旁通阀15上。阀15布置在连接压缩机3的输送侧和吸入侧的旁通管线17上。由涡轮压缩机3输送的工作流体的一部分可再循环穿过防喘振阀15(如果需要),以防止喘振现象。当输送压力增大使得运转点接近喘振极限线SLL时,抗喘振控制布置打开抗喘振旁通阀15,使得穿过压缩机的流量可增大且输送压力可减小。
在再循环穿过喘振阀15之前,工作流体可在换热器19中冷却。
在一些实施例中,喘振控制布置可提供放出管线,抗喘振阀沿其布置且其设计成将过程气体(如果气体的性质允许这样)排出到环境中。
压缩机的阻塞可通过闭合沿吸入管线7或沿涡轮压缩机3的上游或下游的排放管线布置的抗阻塞控制阀来防止。
实际的已知的解决方案需要流动元件13来出于防止喘振现象的目的确定压缩机的运转点。在一些应用中,流动元件13可能很笨重,且需要其上游和下游的相对较长的管,以便提供入口流量的正确测量。将测量元件或装置设在涡轮压缩机(具体是空气涡轮压缩机)的入口侧或吸入侧可能是很难的。
发明内容
本文公开的主题关于用于提供由至少一个压缩机组成的压缩系统的抗喘振控制的改善的方法和设备。在一些实施例中,该方法和设备提供了压缩机的抗喘振和/或抗阻塞控制。
在一些实施例中,限定了至少一个运转包络线,控制压缩机使得其运转点落入运转包络线内。如果运转点落出运转包络线或落到运转包络线的边界上,或者如果运转点接近包络线的边界,则将采取行动。运转包络线基于压缩机的两个运转参数的性能图来限定:压缩机的校正速度和压力比。压力比为压缩机的输送压力与吸入压力之间的比。校正速度限定为由压缩机处理的气体的吸入温度和压缩机的转速的函数。校正速度因此与以下比成比例
其中:
Ts为压缩机入口处的处理流体温度,以及
N为压缩机的转速。
如果气体成分恒定,则校正速度由上文提到的比限定。因此,本文公开的方法适用于处理具有已知且恒定的成分(例如,二氧化碳等)的气体的压缩机的抗喘振/抗阻塞控制。
运转包络线可由吸入极限线、阻塞极限线,以及由最大可容许校正速度和由最小可容许校正速度界定。
如果压缩机设有可动入口导叶,即设有可变定子导叶,则运转包络线可对于可变定子导叶的各个位置限定。因此,根据一些,多个运转包络线在校正速度对压缩比图或性能图中限定。取决于可变定子导叶的实际位置,选择对应的运转包络线以用于抗喘振和/或抗阻塞控制。由于可变定子导叶的位置通常可以以连续方式改变,故根据一些实施例,确定有限数目的运转包络线,其对应于可变定子导叶的有限数目的不同位置。如果可变定子导叶的实际位置不同于已经确定包络线的那些和为了控制目的而储存的其相关数据,则例如通过内插数据可用的两个最接近的运转包络线的数据来计算。
因此,根据一些实施例,提供了一种用于调节涡轮压缩机来防止喘振的方法,包括以下步骤:
提供前述涡轮压缩机的至少一个运转状态的至少一个喘振极限线和/或至少一个阻塞线;
连续地确定压缩机的运转点,其测量压缩机入口处的处理气体温度、压缩机的转速、输送和吸入压力值;
连续地确定压缩机的校正速度的实际值,校正速度与比成比例,
连续地确定对应于校正速度的实际值的至少前述喘振极限线上的最大可容许压力比和/或至少前述喘振线上的最小可容许压力比;
连续地确定等于输送压力与吸入压力之间的比的实际压力比;
如果实际压力比等于或高于最大可容许压力比或者等于或低于最小可容许压力比,则作用于抗喘振布置来使压缩机中的小部分压缩气体再循环穿过吸入管线。
在本公开内容和包含的权利要求的上下文中,用语“连续地确定”参数还包括在压缩机的继续运转期间以恒定或可变的时间间隔确定前述参数。
在优选实施例中,喘振极限线连同阻塞极限线与最大和最小可容许校正速度线限定运转包络线,压缩机的运转点必须保持在该运转包络线内。
如果压缩机的运转点接近喘振极限线,则抗喘振布置可起作用。抗喘振布置可为本领域中已知的任何布置。喘振通过打开抗喘振旁通阀来防止。在特定实施例中,如果过程气体为空气,则可通过将一部分压缩机输送流排出或放出至环境中来防止喘振。在两种情况中,输送流增加,因此将压缩机的运转点移离喘振极限线。
该方法还可包括检测进入涡轮压缩机中的气体类型或气体成分的在先步骤。
由于校正速度涉及气体成分或类型,故气体检测或预测可允许方法的在线连续设置。
具体而言,当工作气体具有在一定时间内不恒定的成分时,该方法需要关于由涡轮压缩机加工的气体的信息。为了获得该信息,可使用本领域中已知的任何气体检测器,例如过程气相色谱仪。
该设备还可包括用于包含与相应气体相关联的运转包络线的适合的数据库。
如果压缩机的运转点接近校正速度上限或校正速度下限,则可采取动作来分别减小或增大压缩机的转速。
如果压缩机的运转点接近阻塞极限线,则抗阻塞布置可起作用。前述布置可为本领域中已知的任何布置。例如,抗阻塞阀可闭合。
在一些实施例中,可变定子导叶(即,可动入口导叶)可设在压缩机的吸入侧处。可变定子导叶可用作控制器件,以防止压缩机运转点接近或移动超过界定运转包络线的线。例如,阻塞可通过减小入口截面且因此减小压缩气体的入口流来防止。
可变定子导叶还可起作用以防止压缩机运转点移动到校正速度上限以上或下降到校正速度下限以下。
根据另一个方面,本文公开的主题关于用于向包括至少一个压缩机的压缩系统提供抗喘振和/或抗阻塞控制的设备,前述设备执行上文限定的控制方法。根据又一个方面,本文公开的主题关于由至少一个压缩机及用于抗喘振和/或抗阻塞控制的前述设备组成的压缩系统。
根据另一个方面,本文公开的主题关于一种用于调节涡轮压缩机的方法,包括以下步骤:
确定校正速度对压力比图或性能图上的至少一个压缩机运转包络线,所述运转包络线由阻塞极限线、喘振极限线、最大可容许校正速度线和最小可容许校正速度线界定;
连续地确定前述校正的速度对压力比图上的涡轮压缩机的运转点;
确定运转点是否包含在运转包络线中;
如果涡轮压缩机的运转点不在运转包络线内,则作用于促动系统来修改前述涡轮压缩机的至少一个运转参数。由于这可避免气体分散到环境中,故其特别适用于污染气体。
特征和实施例在这里的下文中公开,且在所附权利要求中进一步阐明,权利要求形成了本描述的组成部分。以上简要描述提出了本发明的各种实施例的特征,以便随后的详细描述可更好理解,且以便可更好认识本领域的此贡献。当然,存在下文将描述且所附权利要求中将阐明的本发明的其它特征。在此方面中,在详细地阐释本发明的若干实施例之前,将理解的是,本发明的各种实施例不在其应用中受限于构造的细节和以下描述中阐明或附图中示出的构件的布置。本发明能够有其它实施例,且能够以各种方式实践和执行。另外,将理解的是,本文使用的术语和用语是为了描述的目的,且不应当认作是在限制。
因此,本领域的技术人员将认识到本公开内容所基于的构想可容易地用作设计用于执行本发明的若干目的的其它结构、方法和/或系统的基础。因此,重要的是,权利要求被认作是包括在它们并未脱离本发明的精神和范围的限度内的此等同构造。
附图说明
本发明的公开实施例和其许多所附优点的更完整地认识可容易获得,因为公开实施例在结合附图考虑时通过参照以下详细描述会变得更好理解,在附图中:
图1示出了根据现有技术的压缩机系统的示意图;
图2示出了当前用于抗喘振和抗阻塞控制系统的压缩机性能图;
图3示出了根据本公开内容的压缩机系统的图示;
图4示出了在包括带有可动可变定子导叶的涡轮压缩机的系统中类似于图3的一个的图示;
图5示出了根据本公开内容的压缩机性能图,其显示一个运转包络线;
图6示出了压缩机性能图,其显示对应于涡轮压缩机的可动入口导叶或可变定子导叶的两个不同位置的两个重叠包络线;
图7示出了归纳根据本公开内容的控制算法的流程图。
具体实施方式
示例性实施例的以下详细描述提到了附图。不同示图中的相同参考标号表示相同或相似的元件。此外,示图不一定按比例绘制。另外,以下详细描述并不限制本发明。相反,本发明的范围由所附权利要求限定。
遍及说明书参考“一个实施例”或“实施例”或“一些实施例”是指结合实施例描述的特定特征、结构或特点包括在公开的主题的至少一个实施例中。因此,在遍及说明书的各种位置中的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”或“在一些实施例中”的出现不一定是指相同的(多个)实施例。此外,特定的特征、结构或特点可以以任何适合的方式在一个或更多个实施例中组合。
图3示意性地示出了体现本文公开的主题的压缩机系统20。压缩机系统20包括涡轮压缩机21,例如离心式或轴流式涡轮压缩机。涡轮压缩机21可由原动件23驱动来旋转。在一些实施例中,原动件23可为电动机。在其它实施例中,原动件23可为燃气轮机,例如航改燃气轮机。在又一个实施例中,可使用不同原动件,例如汽轮机。负载联接件25使原动件23与涡轮压缩机21连接。例如齿轮箱的速度操纵装置(未示出)可布置在原动件23与涡轮压缩机21之间。
工作气体穿过吸入管线25给送至涡轮压缩机21的入口侧或吸入侧,且压缩的流体从压缩机的输送侧输送穿过输送管线或压力管线27。单向阀或止回阀29A和29B布置在吸入管线和/或压力管线27中。
换热器31可布置在压力管线27上,或沿将压力管线27连接到吸入管线25上的旁通管线33的用虚线显示的31x处。抗喘振的旁通阀35沿旁通管线33布置。抗喘振阀35由这里将在下文中更详细描述的抗喘振控制系统37控制。
在特定实施例中,例如,当工作流体为空气或可排到环境中的任何流体时,抗喘振阀35可布置在将工作流体直接地排放到大气中的放出管线上,即使一部分再循环穿过吸入管线25。
为了检测进入涡轮压缩机中的工作气体,系统可配备有用于检测气体的成分或类型的布置50。该布置可为特定类型的气相色谱仪。
控制单元39进一步设在系统20中。控制单元39与涡轮压缩机21的入口侧或吸入侧处的温度传感器41以及与压力传感器对接。压力传感器直接地或间接地提供压缩机的输送侧与吸入侧之间的压力比的测量。举例来说,图3的示意图中,输送侧压力传感器43在涡轮压缩机21的排放侧提供输送压力的值Pd。涡轮压缩机21的入口处的压力传感器45在涡轮压缩机21的入口处提供吸入过程Ps的测量。压力比可由控制单元39基于两个测量的压力值Pd、Ps计算。在其它实施例中,压力比可在控制单元39外确定,且压力比值可直接地输入控制单元39中。
转速传感器还将转速值N(例如,表示为rpm)提供至控制单元39。
基于上文提到的运转参数,控制单元39因此能够计算压缩机的压力比,以及压缩机的所谓的校正速度,其限定为以下:
其中,
C1为温度、压力和气体成分的函数,
N为涡轮压缩机21的转速,以及
Ts为涡轮压缩机21的吸入处的绝对温度。
因数C1为气体成分的函数,且如果气体具有不变的成分且T和P在限制范围中,则假定C1是常数。
在气体具有已知和恒定的成分的情况中,校正速度可简化如下:
校正速度可用于限定压缩机性能图,其中校正速度在一个坐标上报告,且压力比在另一个坐标上报告。
图5示意性地显示此类的性能图,其中校正速度在竖直轴线上报告,且压力比Pd/Ps在水平轴线上报告。在此性能图上,可绘出喘振极限线SLL。为了防止喘振现象,压缩机21将运转使得图5的性能图上的压缩机的运转点保持在喘振控制线上或喘振控制线左侧上,使得压缩机将不会在喘振极限线SLL上或超过喘振控制线运转。
在图5的相同性能图上,还可绘出阻塞极限线CLL,其指出极限,超过该极限可发生阻塞现象。为了在没有阻塞的情况下运转压缩机21,压缩机的运转点将不会移动超过其左侧上的阻塞极限线CLL。
图5的性能图上绘出了另外两条线,即最小可容许校正速度线(Nc)min和最大可容许校正速度线(Nc)max。后者为平行于水平坐标(横坐标)的直线,且分别表示:最小可容许校正速度,压缩机在其以下将不会运转;以及最大校正速度,涡轮压缩机超过其将运转。
以上限定的四条线形成运转包络线OE。压缩机控制系统将控制压缩机,使得其运转点保持在运转包络线OE内。在图5中,指出了标为OP的示例性运转点,其对应于校正速度值Nc和压力比PR=Pd/Ps。
设计和布置控制系统使得当点OP朝右侧移动且到达喘振极限线SLL时,涡轮机21的运转状态就修改为将运转点OP带回运转包络线OE。这可例如通过打开抗喘振阀35来获得。当运转点OP移动至左侧直到其达到阻塞极限线CLL时,控制系统将运转成以便修改流动状态回到运转包络线OE内的运转点。这可例如通过作用于抗阻塞阀47来完成。
如果运转点OP向下移动而到达(Nc)min线,则通过增大压缩机21的转速来防止在最小可容许校正速度值(Nc)min下移动。运转点在最大可容许校正速度值(Nc)max上方的移动通过相应减小涡轮压缩机21的转速来防止。
在图3的简化的图示中,涡轮压缩机21并未设有可动入口导叶或可变定子导叶(VSV)。这些后者通常设在常见的涡轮压缩机中以取决于系统的运转条件来改变入口截面的几何形状。图4代表图3的相同系统,加上了在51处示意性地显示的可变定子导叶。与图3中的相同参考标号指出了相同或对应的构件或部分,其将不会再一次描述。在图4的系统中,控制单元35还接收关于涡轮压缩机21的可变定子导叶的实际位置的信息。标号VSV指出了关于涡轮压缩机21的运转期间可变定子导叶的实际位置的信息。VSV位置可由未示出的适合促动器设置。促动器可由相同的控制单元37控制。
抗阻塞阀47已经从图4的简图中省去,因为阻塞可备选地通过作用于VSV上来防止。后者闭合来减小涡轮压缩机的入口体积流量,以避免压缩机的阻塞,而不需要使用抗阻塞阀。
实际上,对于可动可变定子导叶51的各个可能位置,可绘出不同的性能图且因此绘出不同的运转包络线。这在图6中示意性地呈现,其中呈现了标为OE1和OE2的两个不同的运转包络线。各个运转包络线由四条曲线界定,曲线在两种情况中以与上文结合图5所述的相同方式限定。因此,各个运转包络线由喘振极限线SLL、阻塞极限线CLL、最大可容许校正速度线(Nc)max和最小可容许校正速度线(Nc)min界定。
事实上,可提供不定数目的运转包络线,可变定子导叶的每一个位置一个运转包络线。限定各个运转包络线的数据可储存在可由控制单元37存取的存储器中,且在图3和4中以38示意性地显示。在实际实施例中,例如将以查找表格等的形式计算和储存仅有限数目的运转包络线。在涡轮增压器21的运转期间,控制单元37将使用对应于可变定子导叶的实际位置的运转包络线(如果此包络线存在)。如果可变定子导叶的实际位置不同于运转包络线已经储存在控制系统中的那些,则控制单元将使用对应于两个最近的VSV位置的数据(例如通过现有数据的内插)来计算运转包络线,由此运转包络线在储存存储器中可用。
迄今描述的系统的运转将从参照以上附图以及参照图7的流程图的以下描述中变得更清楚。在图7中,控制过程呈现为一系列的步骤。应当理解的是,为了获得压缩机21的运转状态的连续控制,图7中呈现的方法步骤的顺序将在系统的运转期间连续且反复地重复。
在控制过程的开始,确定校正速度Nc。这通过检测涡轮压缩机21的吸入侧处的转速N和温度Ts来完成。如果涡轮压缩机21设有结合图4描述的可变定子导叶51,则确定VSV位置。基于关于可变定子导叶的实际位置的数据,将使用例如储存在储存存储器38中的数据来计算运转包络线。如上文所提到的,对于一些可变定子导叶位置,运转包络线数据可直接地储存在储存存储器38中。对于其它中间位置,运转包络线可例如通过内插现有数据来计算。
一旦已经确定运转包络线,则可确定实际校正速度Nc的最大和最小压力比。该最大和最小比在图5中表示为PRmax和PRmin。
压缩的实际运转点然后基于如上文所提到的计算的校正速度Nc和由压力传感器确定的实际压力比来确定,压力传感器测量涡轮压缩机21的输送压力Pd和吸入压力Ps。实际压力比在图5中表示为PR。
这里,控制系统具有作用于抗喘振和/或抗阻塞布置来防止系统的阻塞或喘振所需的所有数据。在一些实施例中,喘振参数和阻塞参数可如下计算。喘振参数限定为:
其中:
PRmax为最大可容许压力比;
PR为实际压力比。
阻塞参数可如下限定:
其中:
PRmin为最低可容许压力比。
喘振参数和阻塞参数可用于生成作用于促动器的控制信号,其控制抗喘振阀35和抗阻塞阀47和/或VSV51。如果喘振参数变为等于1,即压缩机运转点在喘振控制线上移动,则抗喘振阀35的促动器将作用为至少部分打开旁通管线33上的抗喘振阀35。工作气体从输送侧再循环至压缩机的吸入侧,以使运转点OP移回到运转包络线OE中。如果阻塞参数变为等于1,则吸入管线25上的抗阻塞阀47将部分地闭合,以减小吸入流量,且使压缩机的运转点移回到运转包络线OE内。
由控制系统已知的实际校正速度值Nc(也是涡轮压缩机21的转速N的校正)如果需要就可执行,以便防止校正速度降到最小可容许值(Nc)min以下或升高到最大可容许值(Nc)max以上。在一些实施例中,如果校正速度值Nc下降到最小可容许值以下或升高到最大可容许值以上,则VSV的位置可改变为使涡轮压缩机在不同运转包络线的不同运转点移动。
尽管本文所述的主题的公开实施例已经在附图中显示且结合若干示例性实施例具体且详细地在上文完整描述,但对本领域的普通技术人员将显而易见的是,许多修改、变化和省略是可能的,而实质上不脱离新颖的教导内容、本文阐明的原理和构想,以及所附权利要求中叙述的主题的优点。因此,公开的创新的适当范围应当仅由所附权利要求的最宽阐释理解,以便包含所有此类修改、变化和省略。此外,任何过程或方法步骤的顺序或序列可根据备选实施例变更或重组。
Claims (15)
1.一种用于调节涡轮压缩机来防止喘振的方法,包括以下步骤:
提供所述涡轮压缩机的至少一个喘振极限线(SLL)和/或至少一个阻塞线(CLL);
连续地确定压缩机的运转点,其测量压缩机入口处的处理气体温度(Ts)、所述压缩机的转速(N)、输送和吸入压力值(Pd、Ps);连续地确定所述涡轮压缩机的校正速度(Nc)的实际值,所述校正速度(Nc)与比成比例;
连续地确定对应于所述校正速度(Nc)的所述实际值的所述喘振极限线(SLL)上的至少最大可容许压力比(PRmax)和/或所述阻塞线(CLL)上的至少最小可容许压力比(PRmin);
连续地确定实际压力比(PR),其等于输送压力与吸入压力之间的比(Pd/Ps);
如果所述实际压力比(PR)等于或高于所述最大可容许压力比(PRmax)或者等于或低于所述最小可容许压力比(PRmin),则作用于抗喘振布置来使所述压缩机中的一部分压缩气体再循环穿过所述吸入管线。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括计算限定为以下的喘振参数的步骤:
其中:
PRmax为所述最大可容许压力比;
PR为所述实际压力比,
且使用所述喘振参数来控制所述抗喘振布置。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法,其特征在于,还包括计算限定为以下的阻塞参数的步骤:
其中:
PRmin为所述最小可容许压力比;
PR为所述实际压力比,
且使用所述阻塞参数来控制所述抗阻塞布置。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,还包括以下步骤:
提供所述涡轮压缩机的至少一个最大可容许校正速度(Ncmax)和至少一个最小可容许校正速度(Ncmin);
如果所述校正速度(Nc)的所述实际值高于所述最大可容许校正速度(Ncmax),则减小所述压缩机的所述转速(N);
如果所述校正速度(Nc)的所述实际值低于所述最小可容许校正速度(Ncmin),则增大所述压缩机的所述转速(N)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,还包括以下步骤:
将可变定子导叶(51)设在所述涡轮压缩机(21)的入口处;
确定表现所述可变定子导叶(VSV)的位置的参数;
在各自对应于所述可变定子导叶的相应位置的多个喘振极限线(SLL)和/或多个阻塞线(CLL)之间选择所述喘振极限线(SLL)和/或所述阻塞线(CLL)作为所述参数的函数。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,还包括以下步骤:
设置对应于所述可变定子导叶(VSV)的所述位置的最大可容许校正速度(Ncmax)和最小可容许校正速度(Ncmin);
如果所述校正速度(Nc)的所述实际值高于所述最大可容许校正速度(Ncmax)或如果所述校正速度(Nc)的所述实际值低于所述最小可容许校正速度(Ncmin),则作用于所述可变定子导叶(51)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,还包括检测进入所述涡轮压缩机中的气体类型的在先步骤。
8.一种用于向包括至少一个压缩机的压缩系统提供抗喘振控制的设备,所述设备布置和构造成用于执行根据权利要求1至7中任一项所述的方法。
9.一种用于向包括至少一个压缩机(21)的压缩系统提供抗喘振控制的设备(37),所述设备包括:
数据储存装置(38),其包含限定所述压缩机的至少一个喘振极限线(SLL)和/或至少一个阻塞线(CLL)的数据;
用于连续地确定所述压缩机的运转点的布置,其包括:用于测量压缩机入口处的处理气体温度(Ts)的温度传感器(41)、用于测量所述压缩机的转速(N)的转速传感器、用于测量输送和吸入压力值(Pd、Ps)的压力传感器(43、45);
用于连续地确定所述涡轮压缩机的校正速度(Nc)的实际值的布置,所述校正速度(Nc)与比成比例;
用于连续地确定对应于所述校正速度(Nc)的所述实际值的所述喘振极限线(SLL)上的至少最大可容许压力比(PRmax)和/或所述阻塞线(CLL)上的至少最小可容许压力比(PRmin)的布置;
用于连续地确定实际压力比(PR)的布置,该实际压力比等于输送压力与吸入压力之间的比(Pd/Ps);
抗喘振布置(35),其使所述压缩机(21)中的一部分压缩气体再循环穿过所述吸入管线(25),如果所述实际压力比(PR)等于或高于所述最大可容许压力比或者等于或低于所述最小可容许压力比,则该抗喘振布置。
10.根据权利要求9所述的设备,其特征在于,还包括用于计算限定为以下的喘振参数的装置
其中:
PRmax为所述最大可容许压力比;
PR为所述实际压力比。
11.根据权利要求9或权利要求10所述的设备,其特征在于,还包括用于计算限定为以下的阻塞参数的装置:
其中:
PRmin为所述最大可容许压力比;
PR为所述实际压力比。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的设备,其特征在于,所述储存装置(38)包含至少限定所述压缩机(21)的一个最大可容许校正速度(Ncmax)和一个最小可容许校正速度(Ncmin)的数据;以及其中提供了速度控制布置,其控制所述压缩机的转速(N),使得:如果所述校正速度(Nc)的所述实际值高于所述最大可容许校正速度(Ncmax),则所述压缩机(21)的所述转速(N)减小,且如果所述校正速度(Nc)的所述实际值低于所述最小可容许校正速度(Ncmin),则所述压缩机(21)的所述转速(N)增大。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的设备,其特征在于,还包括用于控制所述压缩机(21)的可变定子导叶(51)的位置的促动装置,且其中所述储存装置(38)包含限定对应于所述可变定子导叶(51)的多个相应位置的多个喘振线(SLL)和/或阻塞线(CLL)的数据。
14.一种压缩系统,包括至少一个压缩机(21)和用于所述压缩机的抗喘振控制的根据权利要求9至13中的一项或更多项所述的设备。
15.根据权利要求14所述的压缩系统,其特征在于,还包括用于检测进入所述涡轮压缩机中的气体类型的布置(50)。
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