CN113565801A - 低温压缩机密封保温装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低温压缩机密封保温装置及其控制方法，该装置包括供气源（101）、保温保压循环控制组件、密封控制组件和清洗控制组件；供气源通过保温保压循环控制组件连接至低温压缩机的目标腔体（100），并在供气源与目标腔体间形成循环气路；供气源通过密封控制组件连接至目标腔体，在供气源与目标腔体间形成进排气气路；供气源通过清洗控制组件连接至目标腔体，在供气源与目标腔体之间形成进气气路；目标腔体上形成有泄漏通道（1041）。本发明通过一套设备满足低温压缩机在不同运行工况下的密封保压、保温、气路循环、清洗等功能对供气的需求，占用空间小，集成度高，有利于设备的布置安装、更新迭代和检修维护。

Description

低温压缩机密封保温装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及透平机械的运行控制装置及方法，尤其涉及一种大型低温压缩机密封保温装置及其控制方法。

背景技术

目前，在叶轮直径超过3.5米的大型低温压缩机的运行过程中，由于运行工艺的不同，其内部工作介质可处于负压、增压、低温等各种复杂的运行工况。为了保证压缩机在各类工况下的正常运转，需要外部供气系统分别为低温压缩机提供用于密封、保温、清洗等功能的气源，而现有技术的供气系统无法满足多功能的气源供给。在低温压缩机的实际运行中，根据工艺需要分别设置不同的供气系统，大大增加了设备工艺成本，占用了较大的空间且现场安装不便，各供气系统均需要独立控制，控制和检修维护不便，影响低温压缩机的运行效率。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种低温压缩机密封保温装置，能通过一套设备满足低温压缩机腔体密封保压、保温、清洗所需的供气，以满足不同的低温压缩机运行工况的工艺要求。

本发明的目的之二在于提供一种低温压缩机密封保温装置的控制方法，能在低温压缩机运行过程中实现保压和保温控制，实现对目标腔体的压力和温度的有效控制。

本发明是这样实现的：

一种低温压缩机密封保温装置，包括带有出气口和进气口的供气源、以及分别连接至控制系统的保温保压循环控制组件、密封控制组件和清洗控制组件；供气源的第一个出气口通过保温保压循环控制组件经保温进气管连接至低温压缩机的目标腔体的第一个进气口，并在供气源与目标腔体之间形成循环气路；目标腔体的第一个出气口通过保温保压循环控制组件经保温排气管连接至供气源的第一个进气口；供气源的第二个出气口通过密封控制组件经密封进气管连接至低温压缩机的目标腔体的第二个进气口，目标腔体的第二个出气口通过密封控制组件经密封排气管连接至供气源的第二个进气口，在供气源与目标腔体之间形成进排气气路；供气源的第三个出气口通过清洗控制组件经清洗进气管连接至低温压缩机的目标腔体的第三个进气口，在供气源与目标腔体之间形成进气气路，且该目标腔体上形成有若干个用于排气的泄漏通道。

所述的低温压缩机的目标腔体是一个或多个；保温保压循环控制时的目标腔体为目标保温保压腔体，密封控制时的目标腔体为目标密封腔体，清洗控制时的目标腔体为目标清洗腔体；

其中，所述的目标保温保压腔体和目标密封腔体内设有温度传感器；

所述的目标密封腔体内部设有密封结构，密封结构将目标密封腔体分隔为与进气口连通的进气侧腔体和与出气口连通的排气侧腔体，且进气侧腔体与排气侧腔体相互独立。

所述的保温保压循环控制组件包括循环气路机构，循环气路机构包括：沿气体流动方向依次串联于保温进气管上的第一入口气动调节阀、第一入口止回阀和循环风机、串联于目标保温保压腔体的出气口与循环风机的进气口之间的循环回路止回阀、以及沿气体流动方向依次串接于保温排气管上的第一出口气动调节阀和排气止回阀；第一入口气动调节阀串接至供气源的第一个出气口，循环风机串接至目标保温保压腔体的进气口；第一出口气动调节阀串接至目标保温保压腔体的出气口，排气止回阀通过供气源的第一个进气口串接至供气源的废气母管。

所述的保温保压循环控制组件还包括保温机构，保温机构包括：依次串接在循环风机与目标保温保压腔体的进气口之间的第一加热器、冷却器和入口温度传感器、以及设置在目标保温保压腔体的出气口处的第一出口温度传感器，第一加热器连接至控制系统，入口温度传感器和第一出口温度传感器分别外接报警设备。

所述的保温保压循环控制组件包括保压机构，保压机构包括：设置在目标保温保压腔体的出气口处的第一出口压力传感器和第一出口差压传感器、以及串接在第一入口气动调节阀与供气源的第一个出气口之间的第一入口减压阀，第一出口差压传感器、第一入口气动调节阀和第一出口气动调节阀分别连接至控制系统。

所述的密封控制组件包括：设置在密封进气管上的第二入口止回阀和进气调压机构、以及设置在密封排气管上的第二出口止回阀和排气调压机构；进气调压机构包括：依次串接在供气源的第二出气口与第二入口止回阀进气端之间的第二入口减压阀和第二入口气动调节阀、以及连接在目标密封腔体的进气口与第二入口止回阀出气端之间的入口差压传感器，第二入口气动调节阀和入口压差传感器分别连接至控制系统；第二出口止回阀连接至供气源的废气母管；排气调压机构包括：依次串接在目标密封腔体的出气口与第二出口止回阀之间的第二出口压力传感器、第二出口差压传感器和第二出口气动调节阀，第二出口差压传感器和第二出口气动调节阀分别连接至控制系统。

所述的密封控制组件还包括调温机构，调温机构包括：串接在目标密封腔体的进气口与第二入口止回阀之间的第二加热器、以及设置在在目标密封腔体的出气口处的第二出口温度传感器，第二出口温度传感器外接报警设备。

所述的清洗控制组件包括：沿气流方向依次串接于清洗进气管上的第三入口减压阀、入口电动开关阀和入口截流阀，第三入口减压阀串接至供气源的第三个出气口，入口截流阀串接至目标清洗腔体的进气口，目标清洗腔体的进气口处设有入口压力传感器，入口压力传感器外接报警装置。

一种采用低温压缩机密封保温装置的密封保温控制方法，包括以下步骤：

步骤S101：控制系统内预设目标腔体的目标压差值和目标温度值，打开入口减压阀和加热器，使供气源内的气体输送至目标腔体内，并采集目标腔体的压力数据和温度数据；

所述的压力数据包括目标腔体的腔体内压力、进气压力和腔体内外压力差，温度数据包括目标腔体的腔体内温度；

步骤S102：控制系统比对目标腔体的腔体内外压力差与目标压差值，若腔体内外压力差大于目标压差值，则执行步骤S103，若腔体内外压力差小于目标压差值，则执行步骤S106，若腔体内外压力差等于目标压差值，则返回步骤S101；

步骤S103：减小目标腔体内的压力；

步骤S104：控制系统重新采集目标腔体的压力数据，并判断目标腔体的腔体内外压力差是否降至目标压差值，若是，则执行步骤S105，若否，则返回步骤S103；

步骤S105：控制系统判断是否进行保温控制，若是，则执行步骤S108，若否，则返回步骤S102；

步骤S106：增大目标腔体内的压力；

步骤S107：控制系统重新采集目标腔体的压力数据，并判断目标腔体的腔体内外压力差是否升至目标压差值，若是，则执行步骤S105，若否，则返回步骤S106；

步骤S108：控制系统比对目标腔体的腔体内温度与目标温度值；若腔体内温度超出目标温度值，则减小加热器的输出功率，转至步骤S109；若腔体内温度低于目标温度值，则增大加热器的输出功率，转至步骤S109；若腔体内温度位于目标温度值内，则返回步骤S102；

步骤S109：控制系统重新采集目标腔体的温度数据，并判断腔体内温度是否位于目标温度值内，若是，则返回步骤S102，若否，则返回步骤S108。

所述的步骤S103中，目标腔体内的压力减小方法包括减小入口气动调节阀的开度、增大出口气动调节阀的开度中的一种或两种结合；步骤S106中，目标腔体内的压力增大方法包括增大入口气动调节阀的开度、减小出口气动调节阀的开度中的一种或两种结合。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、本发明的装置由于设有入口气动调节阀和出口气动调节阀，能快速调节进气和出气流量，有效控制目标保温保压腔体和目标密封腔体内的压力，达到密封保压的目的，有效解决了大型低温压缩机的低温气体外泄漏问题。

2、本发明的装置由于设有加热器，能控制进气温度，通过换热使压缩机冷区保持在合适的温度范围内，达到保温的目的，有效解决了大型低温压缩机的轴承保温问题。

3、本发明的装置由于设有入口电动开关阀和节流阀，能结合入口压力传感器实现对目标清洗腔体内气体的清洗置换，以满足目标清洗腔体的下次使用要求。

4、本发明的方法能通过供气源实现密封保压、保温、清洗供气，且三种供气功能相对独立控制，以实现不同功能，满足低温压缩机不同工况下的运行工艺要求。

本发明可以根据低温压缩机运行工况的变化，通过一套设备满足低温压缩机在不同运行工况下的密封保压、保温、气路循环、清洗等功能对供气的需求，且能自动调整供气压力和供气温度，降低了人为操作风险，同时具有占用空间小、集成度高等优点，有利于设备的布置安装、更新迭代和检修维护，尤其适用于大型低温压缩机的运行工况中。

附图说明

图1是本发明低温压缩机密封保温装置的结构示意图，图中箭头方向为气体流动方向；

图2是本发明低温压缩机密封保温装置中的保温保压循环控制组件的工作原理图，图中箭头方向为气体流动方向；

图3是本发明低温压缩机密封保温装置中的密封控制组件的工作原理图，图中箭头方向为气体流动方向；

图4是本发明低温压缩机密封保温装置中的清洗控制组件的工作原理图，图中箭头方向为气体流动方向；

图5是本发明密封保温控制方法的流程图。

图中，100目标腔体，101供气源，102目标保温保压腔体，103目标密封腔体，1031密封结构，104目标清洗腔体，1041泄漏通道，105保温进气管，106保温排气管，107密封进气管，108密封排气管，109清洗进气管，1010温度传感器，201第一入口减压阀，202第一入口气动调节阀，203第一入口止回阀，204循环风机，205第一加热器，206冷却器，207入口温度传感器，208第一出口压力传感器，209第一出口差压传感器，210第一出口温度传感器，211第一出口气动调节阀，212排气止回阀，213循环回路止回阀，301第二入口减压阀，302第二入口气动调节阀，303第二入口止回阀，304第二加热器，305入口差压传感器，306第二出口压力传感器，307第二出口差压传感器，308第二出口温度传感器，309第二出口气动调节阀，310第二出口止回阀，401第三入口减压阀，402入口电动开关阀，403入口截流阀，404入口压力传感器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

请参见附图1，一种低温压缩机密封保温装置，包括带有出气口和进气口的供气源101、以及分别连接至控制系统（FCS）的保温保压循环控制组件、密封控制组件和清洗控制组件；供气源101的第一个出气口通过保温保压循环控制组件经保温进气管105连接至低温压缩机的目标腔体100的第一个进气口，并在供气源101与目标腔体100之间形成循环气路；目标腔体100的第一个出气口通过保温保压循环控制组件经保温排气管106连接至供气源101的第一个进气口；供气源101的第二个出气口通过密封控制组件经密封进气管107连接至低温压缩机的目标腔体100的第二个进气口，目标腔体100的第二个出气口通过密封控制组件经密封排气管108连接至供气源101的第二个进气口，在供气源101与目标腔体100之间形成进排气气路；供气源101的第三个出气口通过清洗控制组件经清洗进气管109连接至低温压缩机的目标腔体100的第三个进气口，在供气源101与目标腔体100之间形成进气气路，且该目标腔体100上形成有若干个用于排气的泄漏通道1041。

根据不同的运行工艺，所述的低温压缩机的目标腔体100可以是一个或多个，在低温压缩机中，目标腔体100内的压力和温度与目标腔体100外部的压力和温度不同，以满足目标腔体100内部设备的工作要求。为了区分不同运行工艺下的目标腔体100，保温保压循环控制时的目标腔体100称为目标保温保压腔体102，密封控制时的目标腔体100称为目标密封腔体103，清洗控制时的目标腔体100称为目标清洗腔体104，其中，目标保温保压腔体102和目标密封腔体103内设有温度传感器1010，用于采集保温控制过程中的目标腔体100的腔体内温度。

请参见附图2，所述的保温保压循环控制组件包括循环气路机构，循环气路机构包括：沿气体流动方向依次串联于保温进气管105上的第一入口气动调节阀202、第一入口止回阀203和循环风机204、串联于目标保温保压腔体102的出气口与循环风机204的进气口之间的循环回路止回阀213、以及沿气体流动方向依次串接于保温排气管106上的第一出口气动调节阀211和排气止回阀212；第一入口气动调节阀202串接至供气源101的第一个出气口，循环风机204串接至目标保温保压腔体102的进气口（即目标腔体100的第一个进气口）；第一出口气动调节阀211串接至目标保温保压腔体102的出气口（即目标腔体100的第一个出气口），排气止回阀212通过供气源101的第一个进气口串接至供气源101的废气母管（图中未示出），废气母管用于排放运行过程中所有的废气。通过循环风机204将从供气源101输入的气体送入目标保温保压腔体102的进气口，并从目标保温保压腔体102的出气口经循环回路止回阀213返回循环风机204，与从供气源101输入的气体合并后再次进入目标保温保压腔体102，实现对目标保温保压腔体102的循环供气，目标保温保压腔体102内的气体也可通过第一出口气动调节阀211和排气止回阀212排出，以保持目标保温保压腔体102内的气压平衡。第一入口止回阀203、循环回路止回阀213和排气止回阀212用于防止其所在气路内的气体倒流。

所述的保温保压循环控制组件还包括保温机构，保温机构包括：依次串接在循环风机204与目标保温保压腔体102的进气口之间的第一加热器205、冷却器206和入口温度传感器207、以及设置在目标保温保压腔体102的出气口处的第一出口温度传感器210，第一加热器205连接至控制系统（FCS），入口温度传感器207和第一出口温度传感器210分别外接报警设备。由于目标保温保压腔体102内可能设有相关设备或仪表，目标保温保压腔体102内的温度需要控制在一定范围内，以确保内部相关设备或仪表的正常运行。可通过第一加热器205提高进气温度，或通过冷却器206降低进气温度，以确保进气温度满足目标保温保压腔体102的温度要求。通过入口温度传感器207和第一出口温度传感器210分别对目标保温保压腔体102的进气温度和排气温度进行实时监测，能及时且基本了解目标保温保压腔体102内的工作温度，并在工作温度不符合要求时通过外接的报警设备报警，提醒工作人员进行人工干预。

所述的保温保压循环控制组件包括保压机构，保压机构包括：设置在目标保温保压腔体102的出气口处的第一出口压力传感器208和第一出口差压传感器209、以及串接在第一入口气动调节阀202与供气源101的第一个出气口之间的第一入口减压阀201，第一出口差压传感器209、第一入口气动调节阀202和第一出口气动调节阀211分别连接至控制系统（FCS）。第一入口减压阀201能用于调定目标保温保压腔体102的最大进气压力，根据第一入口气动调节阀202控制的进气压力、第一出口压力传感器208检测的排气压力以及第一出口差压传感器209检测的腔体外部压力与排气压力的压差，更精确的控制第一入口气动调节阀202和第一出口气动调节阀211的开度，从而满足目标保温保压腔体102的内部压力要求。当目标保温保压腔体102的腔体外部压力发生变化时，控制系统（FSC）设定的目标保温保压腔体102内的压力将根据差压变化进行调整，如：要求设定的目标保温保压腔体102内的压力比腔体外部压力高10kPa，当目标保温保压腔体102内外的差压大于10kPa时，可增大第一出口气动调节阀211的开度，排气减小差压，反之，当目标保温保压腔体102内外的差压小于10kPa，增大第一入口气动调节阀202的开度，补气增大差压。

请参见附图3，所述的目标密封腔体103内部设有密封结构1031，密封结构1031将目标密封腔体103分隔为与进气口（即密保腔体100的第二个进气口）连通的进气侧腔体和与出气口（即密保腔体100的第二个出气口）连通的排气侧腔体，进气侧腔体与排气侧腔体相互独立。

请参见附图3，所述的密封控制组件包括：设置在密封进气管107上的第二入口止回阀303和进气调压机构、以及设置在密封排气管108上的第二出口止回阀310和排气调压机构；进气调压机构包括：依次串接在供气源101的第二出气口与第二入口止回阀303进气端之间的第二入口减压阀301和第二入口气动调节阀302、以及连接在目标密封腔体103的进气口（即目标腔体100的第二个进气口）与第二入口止回阀303出气端之间的入口差压传感器305，第二入口气动调节阀302和入口压差传感器305分别连接至控制系统（FCS）；第二出口止回阀310连接至供气源101的废气母管（图中未示出）；第二入口减压阀301用于调定目标密封腔体103的最大进气压力，入口差压传感器305用于检测密封进气管107的压力与目标密封腔体103的腔体外部压力之间的压力差，以保证供气压力比腔体外部压力高一定阈值（如10kPa），从而保证外部气体不向目标密封腔体103内泄漏，达到密封的效果。控制系统通过调节第二入口气动调节阀302的开度来保证上述差压范围。排气调压机构包括：依次串接在目标密封腔体103的出气口（即目标腔体100的第二个出气口）与第二出口止回阀310之间的第二出口压力传感器306、第二出口差压传感器307和第二出口气动调节阀309，第二出口差压传感器307和第二出口气动调节阀309分别连接至控制系统（FCS）。第二出口差压传感器307用于检测密封排气管108与大气压之间的压力差，以保证目标密封腔体103的排气侧腔体内的压力比大气压高一定阈值（如10kPa），可通过控制第二出口气动调节阀309的开度来调节目标密封腔体103的排气侧腔体内的压力。在控制系统的控制下，联动控制第二入口气动调节阀302和第二出口气动调节阀309的开度来控制目标密封腔体103内两个腔体的压力，使其满足工艺要求。第二入口止回阀303和第二出口止回阀310用于防止其所在气路内的气体倒流。

所述的密封控制组件还包括调温机构，调温机构包括：串接在目标密封腔体103的进气口与第二入口止回阀303之间的第二加热器304、以及设置在在目标密封腔体103的出气口处的第二出口温度传感器308，第二出口温度传感器308外接报警设备。可通过第二加热器304提高进气温度，第二出口温度传感器308用于监测目标密封腔体103的出气温度，当目标密封腔体103的出气温度过低（如低于-20℃）时，表示密封排气管108存在漏冷现象，报警设备发出报警信号，提醒操作人员。

请参见附图4，所述的清洗控制组件包括：沿气流方向依次串接于清洗进气管109上的第三入口减压阀401、入口电动开关阀402和入口截流阀403，第三入口减压阀401串接至供气源101的第三个出气口，入口截流阀403串接至目标清洗腔体104的进气口（即目标腔体100的第三个进气口），目标清洗腔体104的进气口处设有入口压力传感器404，入口压力传感器404外接报警装置。第三入口减压阀401、入口电动开关阀402和入口截流阀403能对进入目标清洗腔体104的进气流量和压力起到有效的控制，并通过入口压力传感器404实现进气压力的监测当进气压力低于预设值时通过报警装置报警，提醒操作人员清洗气故障。清洗控制组件对目标清洗腔体104进行气体的清洗置换时不涉及保压和保温控制，控制系统打开入口电动开关阀402，供气源101关闭向目标清洗腔体104内供气。不需要清洗置换目标清洗腔体104内的气体时，入口电动开关阀402。

请参见附图5，一种低温压缩机密封保温装置的密封保温控制方法，该密封保温控制方法用于低温压缩机的目标腔体100保压控制，该密封保温控制方法包括以下步骤：

步骤S101：控制系统内预设目标腔体100的目标压差值（如5-20kPa）和目标温度值（如0-50℃），打开入口减压阀和加热器，使供气源101内的气体输送至目标腔体100内，并采集目标腔体100的压力数据和温度数据。目标压差值和目标温度值由低温压缩机的运行工艺要求确定。

所述的压力数据包括目标腔体100的腔体内压力、进气压力和腔体内外压力差。由于目标腔体100出气口处的压力与腔体内压力近似（目标腔体100出气口处的压力略小于腔体内压力），故采用目标腔体100的排气压力作为腔体内压力。

所述的温度数据包括目标腔体100的腔体内温度，腔体内温度通过目标腔体100内的温度传感器1010采集。

步骤S102：控制系统比对目标腔体100的腔体内外压力差与目标压差值，若腔体内外压力差大于目标压差值，则执行步骤S103，若腔体内外压力差小于目标压差值，则执行步骤S106，若腔体内外压力差等于目标压差值，则返回步骤S101。

步骤S103：减小目标腔体100内的压力，目标腔体100内的压力减小方法包括减小入口气动调节阀的开度、增大出口气动调节阀的开度中的一种或两种结合。在减小入口气动调节阀的开度时，根据目标腔体100的进气压力对入口气动调节阀的开度大小进行控制。在增大出口气动调节阀的开度时，根据目标腔体100的排气压力对出口气动调节阀的开度大小进行控制。

步骤S104：控制系统重新采集目标腔体100的压力数据，并判断目标腔体100的腔体内外压力差是否降至目标压差值，若是，则执行步骤S105，若否，则返回步骤S103。

步骤S105：控制系统判断是否进行保温控制，若是，则执行步骤S108，若否，则返回步骤S102。

步骤S106：增大目标腔体100内的压力，目标腔体100内的压力增大方法包括增大入口气动调节阀的开度、减小出口气动调节阀的开度中的一种或两种结合。在增大入口气动调节阀的开度时，根据目标腔体100的进气压力对入口气动调节阀的开度大小进行控制。在减小出口气动调节阀的开度时，根据目标腔体100的排气压力对出口气动调节阀的开度大小进行控制。

步骤S107：控制系统重新采集目标腔体100的压力数据，并判断目标腔体100的腔体内外压力差是否升至目标压差值，若是，则执行步骤S105，若否，则返回步骤S106。

步骤S108：控制系统比对目标腔体100的腔体内温度与目标温度值；若腔体内温度超出目标温度值，则减小加热器的输出功率，转至步骤S109；若腔体内温度低于目标温度值，则增大加热器的输出功率，转至步骤S109；若腔体内温度位于目标温度值内，则返回步骤S102。

步骤S109：控制系统重新采集目标腔体100的温度数据，并判断腔体内温度是否位于目标温度值内，若是，则返回步骤S102，若否，则返回步骤S108。

在低温压缩机的保温保压循环控制和密封控制过程中，上述保压控制方法均适用，即：在保温保压循环控制中，所述的目标腔体100为目标保温保压腔体102，入口减压阀为第一入口减压阀201，入口气动调节阀为第一入口气动调节阀202，出口气动调节阀为第一出口气动调节阀211，加热器为第一加热器205；目标保温保压腔体102的排气压力由第一出口压力传感器208采集，目标保温保压腔体102的腔体内外压力差由第一出口差压传感器209采集，腔体内外压力差为腔体内压力-腔体外压力。在密封控制中，所述的目标腔体100为目标密封腔体103，入口减压阀为第二入口减压阀301，入口气动调节阀为第二入口气动调节阀302，出口气动调节阀为第二出口气动调节阀309，加热器为第二加热器304；目标密封腔体103的排气压力由第二出口压力传感器306采集，目标密封腔体103的腔体内外压力差由第二出口差压传感器307采集，腔体内外压力差为腔体内压力-腔体外压力。

在对目标腔体100进行控制时，密封保压控制和保温控制相互独立进行，即只进行密封保压控制，或只进行保温控制；也可根据工艺需要对目标腔体100同时进行密封和保温控制。在同时进行密封控制和保温控制时，通常先采取密封控制达到密封保压要求后在进行保温控制，且同时进行的密封控制和保温控制的控制策略相互独立。

实施例1：

在低温常压工况下，目标保温保压腔体102的腔体外部温度为-160℃~0℃，腔体外部压力115kPa，在控制系统内预设：目标保温保压腔体102内保温的目标温度值为20℃、保压的压力值为125kPa，目标压差值为10kPa。

步骤1：打开入口减压阀和加热器，使供气源101内的气体输送至目标保温保压腔体102内，并采集目标保温保压腔体102的压力数据和温度数据。

所述的压力数据包括目标保温保压腔体102的腔体内压力（排气压力）、进气压力和腔体内外压力差。所述的温度数据包括目标保温保压腔体102的腔体内温度。

步骤2：控制系统比对目标腔体100的腔体内外压力差为12kPa，大于目标压差值为10kPa。

步骤3：增大第一出口气动调节阀211的开度，通过第一出口压差传感器209监测腔体内外压力差，即控制系统重新采集腔体内外压力差为10kPa，保持第一出口气动调节阀211的当前开度。

步骤4：根据工艺要求对目标保温保压腔体102进行保温。通过温度传感器1010采集目标保温保压腔体102的腔体内温度为25℃，大于目标温度值20℃。

步骤5：减小加热器的输出功率，直至控制系统采集的腔体内温度为20℃。

以上完成一次密封保温控制循环，返回步骤2，进行下一次密封保温控制循环，通过循环的密封保温控制保持目标保温保压腔体102腔体内的密封保温工况，使腔体内装置及仪表的正常工作。

实施例2：

在低温常压工况下，目标密封腔体103的腔体外部温度为-160℃~0℃，腔体外部压力为450kPa，在控制系统内预设：目标密封腔体103内保温的目标温度值为20℃、保压的压力值为460kPa，目标压差值为10kPa。

步骤1：打开入口减压阀和加热器，使供气源101内的气体输送至目标密封腔体103内，并采集目标密封腔体103的压力数据和温度数据。

所述的压力数据包括目标密封腔体103的腔体内压力（排气压力）、进气压力和腔体内外压力差。所述的温度数据包括目标密封腔体103的腔体内温度。

步骤2：控制系统比对目标腔体100的腔体内外压力差为8kPa，小于目标压差值10kPa。

步骤3：增大第一入口气动调节阀201的开度，通过第一出口压差传感器209监测腔体内外压力差，即控制系统重新采集腔体内外压力差为10kPa，保持第一入口气动调节阀201的当前开度。

步骤4：根据工艺要求对目标密封腔体103进行保温。通过温度传感器1010采集目标密封腔体103的腔体内温度为15℃，小于目标温度值20℃。

步骤5：增大加热器的输出功率，直至控制系统采集的腔体内温度为20℃。

以上完成一次密封保温控制循环，返回步骤2，进行下一次密封保温控制循环，通过循环的密封保温控制保持目标密封腔体103腔体内的密封保温工况，使腔体内装置及仪表的正常工作。

实施例3：

在常温增压工况下，目标密封腔体103的腔体外部温度为0℃~20℃，腔体外部压力为450kPa，在控制系统内预设：目标密封腔体103内保温的目标温度值为20℃、保压的压力值为460kPa，目标压差值为10kPa。

步骤1：打开入口减压阀和加热器，使供气源101内的气体输送至目标密封腔体103内，并采集目标密封腔体103的压力数据和温度数据。

所述的压力数据包括目标密封腔体103的腔体内压力（排气压力）、进气压力和腔体内外压力差。所述的温度数据包括目标密封腔体103的腔体内温度。

步骤2：控制系统比对目标腔体100的腔体内外压力差为8kPa，小于目标压差值10kPa。

步骤3：增大第一入口气动调节阀201的开度，通过第一出口压差传感器209监测腔体内外压力差，即控制系统重新采集腔体内外压力差为10kPa，保持第一入口气动调节阀201的当前开度。

以上完成一次密封控制循环，不进行保温控制，返回步骤2，进行下一次密封控制循环，通过循环的密封控制保持目标密封腔体103腔体内的密封工况，使腔体内装置及仪表的正常工作。

实施例4：

在低温增压工况下，目标保温保压腔体103的腔体外部温度为0℃~20℃，腔体外部压力为450kPa，在控制系统内预设：目标保温保压腔体103内保温的目标温度值为20℃、保压的压力值为460kPa，目标压差值为10kPa。

步骤1：打开入口减压阀和加热器，使供气源101内的气体输送至目标保温保压腔体103内，并采集目标保温保压腔体103的压力数据和温度数据。

所述的压力数据包括目标保温保压腔体103的腔体内压力（排气压力）、进气压力和腔体内外压力差。所述的温度数据包括目标保温保压腔体103的腔体内温度。

步骤2：控制系统比对目标腔体100的腔体内外压力差为-5kPa，小于目标压差值10kPa。

步骤3：增大第一入口气动调节阀201的开度，通过第一出口压差传感器209监测腔体内外压力差，即控制系统重新采集腔体内外压力差为10kPa，保持第一入口气动调节阀201的当前开度。

以上完成一次密封控制循环，不进行保温控制，返回步骤2，进行下一次密封控制循环，通过循环的密封控制保持目标保温保压腔体103腔体内的密封工况，使腔体内装置及仪表的正常工作。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低温压缩机密封保温装置，其特征是：包括带有出气口和进气口的供气源（101）、以及分别连接至控制系统的保温保压循环控制组件、密封控制组件和清洗控制组件；供气源（101）的第一个出气口通过保温保压循环控制组件经保温进气管（105）连接至低温压缩机的目标腔体（100）的第一个进气口，并在供气源（101）与目标腔体（100）之间形成循环气路；目标腔体（100）的第一个出气口通过保温保压循环控制组件经保温排气管（106）连接至供气源（101）的第一个进气口；供气源（101）的第二个出气口通过密封控制组件经密封进气管（107）连接至低温压缩机的目标腔体（100）的第二个进气口，目标腔体（100）的第二个出气口通过密封控制组件经密封排气管（108）连接至供气源（101）的第二个进气口，在供气源（101）与目标腔体（100）之间形成进排气气路；供气源（101）的第三个出气口通过清洗控制组件经清洗进气管（109）连接至低温压缩机的目标腔体（100）的第三个进气口，在供气源（101）与目标腔体（100）之间形成进气气路，且该目标腔体（100）上形成有若干个用于排气的泄漏通道（1041）。

2.根据权利要求1所述的低温压缩机密封保温装置，其特征是：所述的低温压缩机的目标腔体（100）是一个或多个；保温保压循环控制时的目标腔体（100）为目标保温保压腔体（102），密封控制时的目标腔体（100）为目标密封腔体（103），清洗控制时的目标腔体（100）为目标清洗腔体（104）；

其中，所述的目标保温保压腔体（102）和目标密封腔体（103）内设有温度传感器（1010）；

所述的目标密封腔体（103）内部设有密封结构（1031），密封结构（1031）将目标密封腔体（103）分隔为与进气口连通的进气侧腔体和与出气口连通的排气侧腔体，且进气侧腔体与排气侧腔体相互独立。

3.根据权利要求1所述的低温压缩机密封保温装置，其特征是：所述的保温保压循环控制组件包括循环气路机构，循环气路机构包括：沿气体流动方向依次串联于保温进气管（105）上的第一入口气动调节阀（202）、第一入口止回阀（203）和循环风机（204）、串联于目标保温保压腔体（102）的出气口与循环风机（204）的进气口之间的循环回路止回阀（213）、以及沿气体流动方向依次串接于保温排气管（106）上的第一出口气动调节阀（211）和排气止回阀（212）；第一入口气动调节阀（202）串接至供气源（101）的第一个出气口，循环风机（204）串接至目标保温保压腔体（102）的进气口；第一出口气动调节阀（211）串接至目标保温保压腔体（102）的出气口，排气止回阀（212）通过供气源（101）的第一个进气口串接至供气源（101）的废气母管。

4.根据权利要求3所述的低温压缩机密封保温装置，其特征是：所述的保温保压循环控制组件还包括保温机构，保温机构包括：依次串接在循环风机（204）与目标保温保压腔体（102）的进气口之间的第一加热器（205）、冷却器（206）和入口温度传感器（207）、以及设置在目标保温保压腔体（102）的出气口处的第一出口温度传感器（210），第一加热器（205）连接至控制系统，入口温度传感器（207）和第一出口温度传感器（210）分别外接报警设备。

5.根据权利要求1所述的低温压缩机密封保温装置，其特征是：所述的保温保压循环控制组件包括保压机构，保压机构包括：设置在目标保温保压腔体（102）的出气口处的第一出口压力传感器（208）和第一出口差压传感器（209）、以及串接在第一入口气动调节阀（202）与供气源（101）的第一个出气口之间的第一入口减压阀（201），第一出口差压传感器（209）、第一入口气动调节阀（202）和第一出口气动调节阀（211）分别连接至控制系统。

6.根据权利要求1所述的低温压缩机密封保温装置，其特征是：所述的密封控制组件包括：设置在密封进气管（107）上的第二入口止回阀（303）和进气调压机构、以及设置在密封排气管（108）上的第二出口止回阀（310）和排气调压机构；进气调压机构包括：依次串接在供气源（101）的第二出气口与第二入口止回阀（303）进气端之间的第二入口减压阀（301）和第二入口气动调节阀（302）、以及连接在目标密封腔体（103）的进气口与第二入口止回阀（303）出气端之间的入口差压传感器（305），第二入口气动调节阀（302）和入口压差传感器（305）分别连接至控制系统；第二出口止回阀（310）连接至供气源（101）的废气母管；排气调压机构包括：依次串接在目标密封腔体（103）的出气口与第二出口止回阀（310）之间的第二出口压力传感器（306）、第二出口差压传感器（307）和第二出口气动调节阀（309），第二出口差压传感器（307）和第二出口气动调节阀（309）分别连接至控制系统。

7.根据权利要求1或6所述的低温压缩机密封保温装置，其特征是：所述的密封控制组件还包括调温机构，调温机构包括：串接在目标密封腔体（103）的进气口与第二入口止回阀（303）之间的第二加热器（304）、以及设置在在目标密封腔体（103）的出气口处的第二出口温度传感器（308），第二出口温度传感器（308）外接报警设备。

8.根据权利要求1所述的低温压缩机密封保温装置，其特征是：所述的清洗控制组件包括：沿气流方向依次串接于清洗进气管（109）上的第三入口减压阀（401）、入口电动开关阀（402）和入口截流阀（403），第三入口减压阀（401）串接至供气源（101）的第三个出气口，入口截流阀（403）串接至目标清洗腔体（104）的进气口，目标清洗腔体（104）的进气口处设有入口压力传感器（404），入口压力传感器（404）外接报警装置。

9.一种采用权利要求1所述的低温压缩机密封保温装置的密封保温控制方法，其特征是：包括以下步骤：

步骤S101：控制系统内预设目标腔体（100）的目标压差值和目标温度值，打开入口减压阀和加热器，使供气源（101）内的气体输送至目标腔体（100）内，并采集目标腔体（100）的压力数据和温度数据；

所述的压力数据包括目标腔体（100）的腔体内压力、进气压力和腔体内外压力差，温度数据包括目标腔体（100）的腔体内温度；

步骤S102：控制系统比对目标腔体（100）的腔体内外压力差与目标压差值，若腔体内外压力差大于目标压差值，则执行步骤S103，若腔体内外压力差小于目标压差值，则执行步骤S106，若腔体内外压力差等于目标压差值，则返回步骤S101；

步骤S103：减小目标腔体（100）内的压力；

步骤S104：控制系统重新采集目标腔体（100）的压力数据，并判断目标腔体（100）的腔体内外压力差是否降至目标压差值，若是，则执行步骤S105，若否，则返回步骤S103；

步骤S105：控制系统判断是否进行保温控制，若是，则执行步骤S108，若否，则返回步骤S102；

步骤S106：增大目标腔体（100）内的压力；

步骤S107：控制系统重新采集目标腔体（100）的压力数据，并判断目标腔体（100）的腔体内外压力差是否升至目标压差值，若是，则执行步骤S105，若否，则返回步骤S106；

步骤S108：控制系统比对目标腔体（100）的腔体内温度与目标温度值；若腔体内温度超出目标温度值，则减小加热器的输出功率，转至步骤S109；若腔体内温度低于目标温度值，则增大加热器的输出功率，转至步骤S109；若腔体内温度位于目标温度值内，则返回步骤S102；

步骤S109：控制系统重新采集目标腔体（100）的温度数据，并判断腔体内温度是否位于目标温度值内，若是，则返回步骤S102，若否，则返回步骤S108。

10.根据权利要求9所述的密封保温控制方法，其特征是：所述的步骤S103中，目标腔体（100）内的压力减小方法包括减小入口气动调节阀的开度、增大出口气动调节阀的开度中的一种或两种结合；步骤S106中，目标腔体（100）内的压力增大方法包括增大入口气动调节阀的开度、减小出口气动调节阀的开度中的一种或两种结合。

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