DE3810717A1 - Verfahren zur vermeidung des pumpens eines turboverdichters mittels abblaseregelung - Google Patents

Verfahren zur vermeidung des pumpens eines turboverdichters mittels abblaseregelung

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermeidung des Pumpens eines einen nachgeschalteten Prozeß mit einem gasförmigen Druckmedium versorgenden Turboverdichters mittels Abblaseregelung, bei welchem der Ansaugvolumen­ strom und der Verdichterenddruck kontinuierlich erfaßt werden und bei welchem bei Abnahme des Ansaugvolumen­ stroms auf oder unter einen vom Verdichterenddruck abhän­ gigen, noch zulässigen, oberhalb des Pumpgrenzvolumen­ stromes liegenden Minimalansaugvolumenstrom durch Öffnen wenigstens eines Abblaseventils sichergestellt wird, daß der Volumenstrom durch den Verdichter oberhalb von dessen Pumpgrenze gehalten wird.
Ein Verfahren der genannten Art ist aus der DE-AS 26 23 899 bekannt. Zur Ermöglichung eines Betriebes des Verdichters möglichst nahe an dessen Pumpgrenze ist hier eine besondere Art der Verstärkung der vom Ansaugvolumen­ strom und Verdichterenddruck abhängigen Regeldifferenz der Abblaseregelung vorgesehen, wobei die Art der Ver­ stärkung von der jeweiligen Lage des Arbeitspunktes des Verdichters abhängt.
Die Lage des Arbeitspunktes des Verdichters wird übli­ cherweise durch die Koordinaten Ansaugvolumenstrom und Verdichterenddruck in dem von diesen gebildeten Kennfeld definiert. Die Pumpgrenze des Verdichters läßt sich im Kennfeld als eine Linie, die Pumpgrenzlinie, darstellen, die im Betrieb des Verdichters durch den Arbeitspunkt nicht überschritten werden sollte. Bewegt sich der Ar­ beitspunkt infolge z. B. einer Abnahme des Ansaugvolumen­ stromes auf die Pumpgrenze zu, wird bei Überschreiten einer zur Pumpgrenze parallelen, vor dieser liegenden Abblaselinie das Abblaseventil geöffnet, um den Ansaug­ volumenstrom wieder zu vergrößern, bis der Arbeitspunkt sich wieder ausreichend weit von der Pumpgrenze entfernt hat.
Eine Betrachtung der Ursachen für die Verschiebung des Arbeitspunktes ergibt, daß diese neben Änderungen von Drehzahl oder Leitschaufelstellung des Verdichters häufig Änderungen oder Störungen in dem dem Verdichter nachge­ schalteten Prozeß sind. Eine Durchflußänderung tritt im letztgenannten Fall also zunächst im Prozeß auf und pflanzt sich von dort mit endlicher Geschwindigkeit bis zum Verdichter und durch diesen hindurch zu dessen An­ saugseite fort. Nachteilig ist dabei bei dem bekannten Verfahren, daß eine Verschiebung des Arbeitspunktes erst festgestellt wird, wenn sich der den Verdichter durch­ setzende Volumenstrom bereits vermindert hat. Die Abbla­ seregelung kann deshalb erst verzögert eingreifen und kommt unter ungünstigen Umständen zu spät, um ein Pumpen des Verdichters zu verhindern.
Es stellt sich daher die Aufgabe, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem das Pumpen eines Verdichters auch dann sicher vermieden wird, wenn die Ursache für eine Veränderung des Ansaugvolumenstromes in dem dem Verdichter nachgeschalteten Prozeß liegt.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß zusätzlich der Abgabedurchfluß zu dem dem Verdichter nachgeschalteten Prozeß nahe dessen Eingangs erfaßt wird und daß bei Abnahme des Abgabedurch­ flusses unter einen noch zulässigen Minimalabgabedurch­ fluß ein Öffnen des Abblaseventils erfolgt.
Mit dem neuen Verfahren wird erreicht, daß auf Änderungen oder Störungen im Prozeß beruhende Durchflußänderungen frühzeitig erkannt werden und daß bei für den Verdichter gefährlichen Abnahmen des Abgabedurchflusses die Abblase­ regelung rechtzeitig eingreift. Hierdurch wird eine zum Pumpen des Verdichters führende Verminderung des Verdich­ terdurchflusses sicher vermieden. Der Verdichter kann deshalb ohne Einbußen an Pumpsicherheit näher an der Pumpgrenze betrieben werden, was einen wirtschaftlicheren Teillastbetrieb des Verdichters und ein geringeres Scha­ densrisiko infolge von Pumpen ergibt.
Der Abgabedurchfluß kann entweder durch eine entsprechen­ de Meßeinrichtung in einer zum Prozeß geführten Drucklei­ tung für das Druckmedium unmittelbar gemessen oder in einer Simulation aus Parametern des nachgeschalteten Prozesses, wie z. B. der Stellung eines oder mehrerer Ventile und/oder des Druckes an einer oder mehreren Stel­ len des Prozesses, berechnet werden. Die erste Verfah­ rensvariante ist besonders dann zweckmäßig, wenn aus anderen Gründen bereits eine Durchflußmeßeinrichtung an geeigneter Stelle vorhanden ist, deren Meßergebnisse für das neue Verfahren genutzt werden können. Die Berechnung des Durchflusses ist dann zu bevorzugen, wenn eigens für das Verfahren eine Durchflußmeßeinrichtung installiert werden müßte. Hierdurch werden unnötig hohe Investitions­ kosten vermieden. Unabhängig von der Art der Erfassung des Abgabedurchflusses, sei es durch Messung oder durch Berechnung, kann dieser auf beiden Wegen mit einer für das Verfahren ausreichenden Genauigkeit gewonnen werden. Wird der Abgabedurchfluß als Massenstrom, d. h. als Masse je Zeiteinheit, gemessen, muß noch eine Umrechnung erfol­ gen, um zu gleichen Einheiten bei Ansaugvolumenstrom und Abgabedurchfluß zu kommen. Der Massenstrom steht über die Dichte des verdichteten Gases mit dem Volumenstrom in einer festen Beziehung und die Dichte wiederum ist eine Funktion des Druckes. In diesem Fall ist also zur Berech­ nung des Abgabedurchflusses als Volumenstrom neben der Er­ fassung des Massenstroms auch eine Druckmessung am Ein­ gang des Prozesses sowie eine anschließende Umrechnung erforderlich.
Wie eingangs angegeben, ist der gerade noch zulässige Minimalansaugvolumenstrom eine Funktion des Verdichter­ enddruckes. Das gleiche gilt für den Minimalabgabedurch­ fluß unter der oft erfüllten Voraussetzung, daß der Druck des Druckmediums auf dessen weiterem Weg zum Prozeß im wesentlichen konstant bleibt. In einer einfachen Ver­ fahrensvariante ist daher vorgesehen, daß für den Mini­ malansaugvolumenstrom und für den Minimalabgabedurchfluß der gleiche, von einem gemeinsamen Funktionsgeber in Ab­ hängigkeit vom Verdichterenddruck gelieferte Minimal­ durchflußwert verwendet wird. Eine andere, etwas aufwen­ digere Verfahrensvariante sieht zur Ermöglichung einer höheren Genauigkeit und größeren Beeinflußbarkeit des Verfahrens vor, daß für den Minimalansaugvolumenstrom und für den Minimalabgabedurchfluß unabhängig voneinander berechnete, von je einem eigenen Funktionsgeber geliefer­ te Minimaldurchflußwerte verwendet werden, wobei der Minimalansaugvolumenstrom als Funktion des Verdichterend­ drucks und der Minimalabgabedurchfluß als Funktion des Drucks an der Abgabedurchfluß-Erfassungsstelle nahe des Eingangs des Prozesses bestimmt werden.
Für den Fall, daß in dem Verfahren der Abblaseregelung eine Sicherheitssteuerung überlagert ist, welche bei Unterschreiten eines vom Verdichterenddruck abhängigen, zwischen Minimalansaugvolumenstrom und Pumpgrenzvolumen­ strom liegenden Sicherheitsgrenzvolumenstromes eine Schnellöffnung des Abblaseventils unter Umgehung der Abblaseregelung auslöst, ist vorgesehen, daß bei Abnahme des Abgabedurchflusses unter den Sicherheitsgrenzvolumen­ strom die Sicherheitssteuerung ausgelöst wird. In dieser Verfahrensvariante wirken also die abgabeseitig erfaßten Durchflußwerte sowohl auf die Abblaseregelung als auch auf die Sicherheitssteuerung.
In dem Verfahren kann aber auch vorgesehen sein, daß für den Minimalabgabedurchfluß die dem jeweiligen Sicher­ heitsgrenzvolumenstrom entsprechenden Minimaldurchfluß­ werte verwendet werden und daß bei Abnahme des Abgabe­ durchflusses unter den Minimalabgabedurchfluß bzw. Si­ cherheitsgrenzvolumenstrom eine Schnellöffnung des Abbla­ seventils durch die Sicherheitssteuerung unter Umgehung der Abblaseregelung erfolgt. Störungen im Abgabedurchfluß wirken dadurch nur auf die Sicherheitssteuerung, nicht jedoch auf die normale Abblaseregelung. In der Praxis stellt diese Unterform des Verfahrens keine Einschränkung für die Pumpsicherheit des Verdichters dar, da bei rela­ tiv kleinen und/oder langsamen Änderungen oder Störungen im Abgabedurchfluß die normale, vom Ansaugvolumenstrom gesteuerte Abblaseregelung noch ausreichend schnell rea­ gieren kann.
Um das neue Verfahren auch bei Betriebszuständen des Verdichters mit geöffnetem Abblaseventil mit ausreichen­ der Genauigkeit anwenden zu können, ist vorgesehen, daß zusätzlich der Abblasedurchfluß durch das Abblaseventil erfaßt und zu dem Abgabedurchfluß addiert wird. Die Er­ fassung des Abblasedurchflusses erfolgt entweder durch eine Messung in der dem Abblaseventil vor- und nachge­ schalteten Abblaseleitung oder durch eine eine eigene Meßeinrichtung einsparende Berechnung. Eine Möglichkeit der Berechnung besteht darin, daß der Abblasedurchfluß durch eine Simulationsrechnung aus der Stellung des Ab­ blaseventils und dem Druck vor dem Abblaseventil berech­ net wird. Hierzu ist ein Stellungsmelder am Abblaseventil erforderlich, der in der Praxis häufig schon aus anderen Gründen vorhanden ist. Wenn ein derartiger Stellungsmel­ der eingespart werden soll, kann der Abblasedurchfluß auch aus einer in der Abblaseregelung erzeugten Regel­ größe für die Verstellung des Abblaseventils durch Si­ mulation des dynamischen Verhaltens des Abblaseventils und aus dem Druck vor dem Abblaseventil berechnet werden. Eine solche Simulation des dynamischen Verhaltens des Ventils ist mit den heute verfügbaren Möglichkeiten der elektronischen Datenverarbeitung kein Problem.
Zwecks Erzielung einer höheren Genauigkeit bei der Be­ stimmung des Abblasedurchflusses ist vorgesehen, daß zusätzlich die Temperatur des durch das Abblaseventil strömenden Mediums und/oder der Druck hinter dem Abblase­ ventil gemessen und in die Berechnung des Abblasedurch­ flusses einbezogen werden. Außer Temperatur und/oder Druck können auch noch weitere, den Durchfluß durch das Abblaseventil beeinflussende Größen erfaßt und in die Be­ rechnung einbezogen werden.
Aufgrund von verbleibenden Ungenauigkeiten bei der Mes­ sung oder Berechnung des Abgabedurchflusses und gegebe­ nenfalls des Abblasedurchflusses kann es vorkommen, daß der ermittelte Durchfluß kleiner ist als der tatsächliche Durchfluß. In diesem Fall würde das Abblaseventil primär durch die Änderungen des Abblasdurchflusses bzw. der Sum­ me aus diesem und dem Abgabedurchfluß gesteuert. Dadurch kommt es zu einem Betrieb des Verdichters mit einem un­ nötig großen Abstand von der Pumpgrenze. Um dies zu ver­ meiden, kann der Abgabedurchfluß bzw. die Summe aus die­ sem und dem Abblasedurchfluß vor Eingang in die Regelung oder Sicherheitssteuerung mit einem vorgebbaren Faktor, der größer als 1 ist, multipliziert werden. Alternativ kann mit dem gleichen Ziel zu dem Abgabedurchfluß bzw. zu der Summe aus diesem und dem Abblasedurchfluß vor Eingang in die Regelung oder Sicherheitssteuerung eine vorgebbare Konstante addiert werden. Dies hat zur Folge, daß eine unerwünschte Vergrößerung des Sicherheitsabstandes zur Pumpgrenze nur noch dann eintritt, wenn der Fehler in der Abgabedurchflußbestimmung größer wird als der vorgegebene Faktor, der z. B. 1,1 sein kann, oder als die addierte Größe.
Eine andere Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, daß in einer Zusatzeinrichtung mit großer Zeitkonstante eine Korrekturgröße auf den Abgabedurchfluß bzw. die Summe aus Abgabedurchfluß und Abblasedurchfluß addiert wird, die so lange verändert wird, bis die Summe aus Abgabedurchfluß und Abblasedurchfluß genau dem Ansaugedurchfluß ent­ spricht. Durch geeignete Wahl der Zeitkonstanten der Zusatzeinrichtung, die z. B. durch einen Integrierer realisierbar ist, kann gewährleistet werden, daß die kompensierende Wirkung so langsam erfolgt, daß vorüber­ gehende dynamische Ungleichgewichte zwischen Ansaugvolu­ menstrom und Abgabedurchfluß bzw. der Summe aus diesem und dem Abblasedurchfluß sowie zwischen den zugehörigen Regeldifferenzen ungehindert passieren können. Ergänzend kann der Integrierer auf bestimmte Werte, inbesondere negative Werte begrenzt werden, wodurch die Einstellung eines zu großen Sicherheitsabstandes von der Pumpgrenze verhindert wird.
Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, daß die Werte für den Abgabedurchfluß bzw. die Summe aus diesem und dem Abblasedurchfluß als Eingangssignal auf eine nachgebende Referenz gegeben werden, wobei die Referenz im wesentli­ chen aus einem Integrierer mit einstellbarer Zeitkonstan­ te besteht, dessen Ausgangssignal mit dieser Zeitkonstan­ te dem Eingangssignal folgt, und wobei die nach plötzli­ chen Änderungen des Eingangssignals vorübergehend auftre­ tende Differenz zwischen Eingags- und Ausgangssignal als Korrekturgröße für eine aus Ansaugvolumenstrom und Mini­ malansaugvolumenstrom gebildete, in die normale Abblase­ regelung eingehende Regeldifferenz verwendet wird. Hier­ durch wird bei plötzlicher Abnahme des Abgabedurchflusses ein früheres und/oder verstärktes Eingreifen der normalen Abblaseregelung bewirkt. Die Regeldifferenz kann dabei unmittelbar selbst oder auch durch vorzeichenrichtige Aufschaltung der Korrekturgröße auf den Soll- oder Ist­ wert für die Berechnung der Regeldifferenz verändert wer­ den. Eine derartige frühere Reaktion ist bei Störungen in Richtung einer Zunahme des Abgabedurchflusses nicht er­ forderlich, weshalb zweckmäßig diese Regelung mittels nachgebender Referenz als nur in der erstgenannten Abnahme- Richtung wirkend ausgestaltet ist.
Schließlich besteht noch die Möglichkeit, daß der Abgabe­ durchfluß in Form mehrerer einzelner Teil-Abgabedurch­ flüsse an unterschiedlichen, möglichen Störstellen be­ nachbarten Punkten des dem Verdichter nachgeschalteten Prozesses erfaßt wird und daß für jeden Teil-Abgabe­ durchfluß unabhängig voneinander von je einem eigenen Funktionsgeber in Abhängigkeit vom herrschenden Ver­ dichterenddruck eigene Minimaldurchflußwerte berechnet werden. Hier ist zwar ein höherer Verfahrensaufwand in Kauf zu nehmen, es wird jedoch ein frühestmögliches Rea­ gieren der Abblaseregelung und/oder der Sicherheitssteue­ rung auf Störungen aus dem nachgeschalteten Prozeß ge­ währleistet.
Ein Ablaufbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im folgenden anhand einer Zeichnung erläutert. Die ein­ zige Figur der Zeichnung zeigt in schematischer Dar­ stellung einen Turboverdichter nebst zugehörigen Lei­ tungen, Ventilen und dergleichen Elementen zusammen mit einem Regelschema des Verfahrens.
Im oberen Teil der Figur ist ein Turboverdichter 1 darge­ stellt, der saugseitig mit einer Ansaugleitung 10 und druckseitig mit einer Abgabeleitung 11 verbunden ist. Von der Abgabeleitung 11 zweigt eine Abblaseleitung 20 ab, in die ein Abblaseventil 2 eingeschaltet ist. Durch die Abblaseleitung 20 kann bei geöffnetem Abblaseventil 2 ein Teil des vom Verdichter 1 in die Abgabeleitung 11 geför­ derten gasförmigen Mediums in die Atmosphäre abgeblasen werden. Das Abblaseventil 2 ist hierzu mittels einer Ventilbetätigungseinrichtung 21 verstellbar. Im weiteren Verlauf der Abgabeleitung 11 ist in diese, wie üblich, eine Rückschlagklappe 3 eingesetzt. An diese Rückschlag­ klappe 3 anschließend führt die Abgabeleitung 11 zu einem dem Verdichter 1 nachgeschalteten Prozeß, der mit dem komprimierten gasförmigen Medium zu versorgen ist.
Vor dem Verdichter 1 ist in die Ansaugleitung 10 eine Meßeinrichtung 4 eingesetzt, die dazu dient, den durch die Leitung 10 zum Verdichter 1 strömenden Ansaugvolumen­ strom A zu messen. In Strömungsrichtung hinter dem Ver­ dichter 1 ist in der Abgabeleitung 11 eine weitere Meß­ einrichtung 5 angeordnet, die dazu dient, den Verdichter­ enddruck P E zu messen. Eine weitere Meßeinrichtung 6 ist schließlich noch vor dem dem Verdichter 1 nachgeschalte­ ten Prozeß in die Abgabeleitung 11 eingesetzt. Diese Meß­ einrichtung 6 dient zur Messung des Abgabedurchflusses P zum Prozeß, wobei ggf. noch über die Dichte des Mediums an der Meßstelle eine Umrechnung in Volumen je Zeitein­ heit erfolgt, wenn der Abgabedurchfluß als Massenstrom, d. h. als Masse je Zeiteinheit, gemessen wird.
Wie aus dem Regelschema in der Figur ersichtlich ist, werden die gemessenen Werte des Verdichterenddrucks P E zur Berechnung des bei dem jeweiligen Druck P E gerade noch zulässigen Minimaldurchflusses Amin verwendet. Hieran schließt sich die Berechnung einer ersten Regel­ differenz x d 1 an, wobei x d 1 als Differenz aus dem Mini­ maldurchfluß, hier dem Minimalansaugvolumenstrom Amin, und dem Ansaugvolumenstrom A definiert ist.
Die gemessenen Werte für den Abgabedurchfluß P werden zur Berechnung einer zweiten Regeldifferenz x d 2 verwen­ det, wobei x d 2 definiert ist als Differenz aus dem Mini­ maldurchfluß, hier dem Minimalabgabedurchfluß Pmin und dem gemessenen Abgabedurchfluß P. Für beide Regeldiffe­ renzbildungen wird im vorliegenden Beispiel jeweils der­ selbe Minimaldurchfluß verwendet, d. h. daß hier der Minimalansaugvolumenstrom Amin gleich dem Minimalabgabe­ durchfluß Pmin ist. Alternativ kann auch ein gesonderter Minimalabgabedurchfluß berechnet werden.
Die beiden Regeldifferenzen x d 1 und x d 2 werden einer Maximalwertauswahl zugeführt. In dieser Maximalwertaus­ wahl wird der größere der beiden Regeldifferenzwerte ausgewählt und als Regeldifferenz x d der Abblaseregelung zugeführt. Die Abblaseregelung berechnet aus der ihr zugeführten Regeldifferenz x d eine Stellgröße y, die auf die bereits erwähnte Ventilbetätigungseinrichtung 21 zur Verstellung des Abblaseventils 2 gegeben wird und dort eine entsprechende Verstellung des Abblaseventils 2 be­ wirkt.
Aus diesem ein einfaches Ablaufbeispiel des Verfahrens darstellenden Regelschema ist ersichtlich, daß bei einer Durchflußänderung, die ihre Ursache in dem dem Verdichter 1 nachgeschalteten Prozeß hat, zunächst eine Änderung des Abgabedurchflusses P erfolgt, bevor sich der Ansaug­ volumenstrom A ändert. Diese Änderung wird frühzeitig von der Meßeinrichtung 6 erfaßt, was über die Regeldiffe­ renzbildung, die Maximalwertauswahl und die Abblaserege­ lung zu einer frühen und damit rechtzeitigen Reaktion des Abblaseventils 2 führt, auch wenn die Meßeinrichtung 4 für den Ansaugvolumenstrom A noch keine Veränderung des Durchflusses feststellt. Ein Pumpen des Verdichters wird so sicher vermieden.

Claims (17)

1. Verfahren zur Vermeidung des Pumpens eines einen nachgeschalteten Prozeß mit einem gasförmigen Druckmedium versorgenden Turboverdichters mittels Abblaseregelung, bei welchem der Ansaugvolumenstrom ( A) und der Verdichterenddruck (P E) kontinuierlich erfaßt werden und bei welchem bei Abnahme des Ansaug­ volumenstroms ( A) auf oder unter einen vom Ver­ dichterenddruck (P E) abhängigen, noch zulässigen, oberhalb des Pumpgrenzvolumenstromes liegenden Mini­ malansaugvolumenstrom ( Amin) durch Öffnen wenigstens eines Abblaseventils sichergestellt wird, daß der Volumenstrom ( A) durch den Verdichter oberhalb von dessen Pumpgrenze gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich der Abgabe­ durchfluß ( P) zu dem dem Verdichter (1) nachge­ schalteten Prozeß nahe dessen Eingangs erfaßt wird und daß bei Abnahme des Abgabedurchflusses ( P) unter einen noch zulässigen Minimalabgabedurchfluß ( Pmin) ein Öffnen des Abblaseventils (2) erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgabedurchfluß ( P) gemessen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgabedurchfluß ( P) in einer Simulation aus Parametern des nachgeschalteten Prozesses, wie der Stellung eines oder mehrerer Ventile und/oder des Druckes an einer oder mehreren Stellen des Prozesses, berechnet wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß für den Minimalansaugvolumenstrom ( Amin) und für den Minimalabgabedurchfluß ( Pmin) der gleiche, von einem gemeinsamen Funktionsgeber in Abhängigkeit vom Verdichterenddruck (P E) gelieferte Minimaldurchflußwert verwendet wird.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß für den Minimalansaugvolumenstrom ( Amin) und für den Minimalabgabedurchfluß ( Pmin) unabhängig voneinander berechnete, von je einem eige­ nen Funktionsgeber gelieferte Minimaldurchflußwerte verwendet werden, wobei der Minimalansaugvolumenstrom ( Amin) als Funktion des Verdichterenddrucks (P E) und der Minimalabgabedurchfluß ( Pmin) als Funktion des Drucks an der Abgabedurchfluß-Erfassungsstelle nahe des Eingangs des Prozesses bestimmt wird.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, wobei in dem Verfahren der Abblaseregelung eine Sicherheitssteue­ rung überlagert ist, welche bei Unterschreiten eines vom Verdichterenddruck (P E) abhängigen, zwischen Minimalansaugvolumenstrom ( Amin) und Pumpgrenz­ volumenstrom ( G) liegenden Sicherheitsgrenzvolumen­ stromes ( s) eine Schnellöffnung des Abblaseventils unter Umgehung der Abblaseregelung auslöst, dadurch gekennzeichnet, daß bei Abnahme des Abgabedurchflus­ ses ( P) unter den Sicherheitsgrenzvolumenstrom ( s) die Sicherheitssteuerung ausgelöst wird.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß für den Minimalabgabedurchfluß ( Pmin) die dem jeweiligen Sicherheitsgrenzvolumen­ strom ( s) entsprechenden Minimaldurchflußwerte ver­ wendet werden und daß bei Abnahme des Abgabedurch­ flusses ( P) unter den Minimalabgabedurchfluß ( Pmin) bzw. Sicherheitsgrenzvolumenstrom ( s) eine Schnell­ öffnung des Abblaseventils (2) durch die Sicherheits­ steuerung unter Umgehung der Abblaseregelung erfolgt.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zusätzlich der Abblasedurchfluß ( B) durch das Abblaseventil (2) erfaßt und zu dem Abgabedurchfluß ( P) addiert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abblasedurchfluß ( B) gemessen wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abblasedurchfluß ( B) durch eine Simulations­ rechnung aus der Stellung des Abblaseventils (2) und dem Druck vor dem Abblaseventil (2) berechnet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abblasedurchfluß ( B) aus einer in der Ab­ blaseregelung erzeugten Regelgröße (y) für die Ver­ stellung des Abblaseventils (2) und aus dem Druck vor dem Abblaseventil (2) durch Simulation des dynami­ schen Verhaltens des Abblaseventils (2) berechnet wird.
12. Verfahren nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zusätzlich die Temperatur des durch das Abblaseventil (2) strömenden Mediums und/oder der Druck hinter dem Abblaseventil (2) gemessen und in die Berechnung des Abblasedurchflusses ( B) einbe­ zogen werden.
13. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Abgabedurchfluß ( P) bzw. die Summe aus diesem und dem Abblasedurchfluß ( B) vor Eingang in die Regelung oder Sicherheitssteuerung mit einem vorgebbarem Faktor, der größer als 1 ist, multipliziert wird.
14. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zu dem Abgabedurchfluß ( P) bzw. zu der Summe aus diesem und dem Abblasedurchfluß ( B) vor Eingang in die Regelung oder Sicherheitssteuerung eine vorgebbare Konstante addiert wird.
15. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in einer Zusatzeinrichtung mit großer Zeitkonstante eine Korrekturgröße auf den Abgabe­ durchfluß ( P) bzw. Summe aus Abgabedurchfluß ( P) und Abblasedurchfluß ( B) addiert wird, die so lange verändert wird, bis die Summe aus Abgabedurchfluß ( P) und Abblasedurchfluß ( B) genau dem Ansaugvolu­ menstrom ( A) entspricht.
16. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Werte für den Abgabedurchfluß ( P) bzw. die Summe aus diesem und dem Abblase­ durchfluß ( B) als Eingangssignal auf eine nachgeben­ de Referenz gegeben werden, wobei die Referenz im wesentlichen aus einem Integrierer mit einstellbarer Zeitkonstante besteht, dessen Ausgangssignal mit dieser Zeitkonstante dem Eingangssignal folgt, und wobei die nach plötzlichen Änderungen des Eingangs­ signals vorübergehend auftretende Differenz zwischen Eingangs- und Ausgangssignal als Korrekturgröße für eine aus Ansaugvolumenstrom ( A) und Minimalansaug­ volumenstrom ( Amin) gebildete, in die normale Ab­ blaseregelung eingehende Regeldifferenz (x d 1) verwen­ det wird.
17. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Abgabedurchfluß ( P) in Form mehrerer einzelner Teil-Abgabedurchflüsse an unter­ schiedlichen, möglichen Störstellen benachbarten Punkten des dem Verdichter (1) nachgeschalteten Pro­ zesses erfaßt wird und daß für jeden Teil-Abgabe­ durchfluß unabhängig voneinander von je einem eige­ nen Funktionsgeber in Abhängigkeit vom herrschenden Verdichterenddruck (P E) eigene Minimaldurchflußwerte berechnet werden.
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AT89103056T ATE114021T1 (de) 1988-03-30 1989-02-22 Verfahren zur vermeidung des pumpens eines turboverdichters mittels abblaseregelung.
US07/321,519 US4948332A (en) 1988-03-30 1989-03-09 Method of preventing surge in a turbocompressor by regulating blow-off
JP1075269A JPH01300093A (ja) 1988-03-30 1989-03-29 吹出し調整によるターボ圧縮機のサージ回避方法

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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5195875A (en) * 1991-12-05 1993-03-23 Dresser-Rand Company Antisurge control system for compressors
US5306116A (en) * 1992-04-10 1994-04-26 Ingersoll-Rand Company Surge control and recovery for a centrifugal compressor
JP3658415B2 (ja) * 1993-12-28 2005-06-08 株式会社 日立インダストリイズ ガスタービン装置
DE19528253C2 (de) * 1995-08-01 1997-10-16 Gutehoffnungshuette Man Verfahren und Vorrichtung zur Vermeidung von Reglerinstabilitäten bei Pumpgrenzregelungen beim Betrieb von Strömungsmaschinen mit Reglern hoher Prportionalverstärkung
DE19726547A1 (de) * 1997-06-23 1999-01-28 Babcock Bsh Gmbh Verfahren zur Bestimmung des Betriebspunktes eines Ventilators und Ventilator
DE19828368C2 (de) * 1998-06-26 2001-10-18 Man Turbomasch Ag Ghh Borsig Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben von zwei- oder mehrstufigen Verdichtern
DE10012380A1 (de) * 2000-03-14 2001-09-20 Man Turbomasch Ag Ghh Borsig Verfahren zum Schutz eines Turbokompressors vor Betrieb im instabilen Arbeitsbereich
CN100557249C (zh) * 2006-11-08 2009-11-04 财团法人工业技术研究院 压缩机喘振的预判方法
EP2101240B1 (de) * 2008-03-10 2013-06-26 Karl Morgenbesser Regelorgan für Fluide
IT1402481B1 (it) * 2010-10-27 2013-09-13 Nuovo Pignone Spa Metodo e dispositivo che effettua una compensazione del tempo morto di anti-pompaggio basata su modello
JP6501380B2 (ja) * 2014-07-01 2019-04-17 三菱重工コンプレッサ株式会社 多段圧縮機システム、制御装置、異常判定方法及びプログラム
RU2016112469A (ru) * 2016-04-01 2017-10-04 Фишер-Роузмаунт Системз, Инк. Способы и устройство для обнаружения и предотвращения помпажа компрессора
KR101989588B1 (ko) * 2018-11-27 2019-06-14 터보윈 주식회사 서지 영역에서의 운전이 가능한 터보 블로어

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1107887B (de) * 1957-04-16 1961-05-31 Power Jets Res & Dev Ltd Regler zur Pumpverhuetung bei Stroemungsverdichtern
DE2623899A1 (de) * 1976-05-28 1977-12-15 Gutehoffnungshuette Sterkrade Verfahren zum betreiben von grossen turbo-verdichtern

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3276674A (en) * 1963-03-06 1966-10-04 Shell Oil Co Method for preventing surging of compressors
DE1428066A1 (de) * 1963-08-30 1968-11-28 Continental Elektro Ind Ag Grenzmengenregelung an Turboverdichtern
US3994623A (en) * 1975-02-11 1976-11-30 Compressor Controls Corporation Method and apparatus for controlling a dynamic compressor
US4139328A (en) * 1977-05-25 1979-02-13 Gutehoffnungshitte Sterkrade Ag Method of operating large turbo compressors
DE2735246C2 (de) * 1977-08-04 1985-07-18 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Regeleinrichtung für einen Turboverdichter
US4486142A (en) * 1977-12-01 1984-12-04 Naum Staroselsky Method of automatic limitation for a controlled variable in a multivariable system
DE3105376C2 (de) * 1981-02-14 1984-08-23 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 4200 Oberhausen Verfahren zum Betreiben von Turboverdichtern
US4464720A (en) * 1982-02-12 1984-08-07 The Babcock & Wilcox Company Centrifugal compressor surge control system
US4560319A (en) * 1983-08-01 1985-12-24 MAN Maschinenfabrik Unternehmensbereich GHH Sterkrade Method and apparatus for controlling at least two parallel-connected turbocompressors
US4697980A (en) * 1984-08-20 1987-10-06 The Babcock & Wilcox Company Adaptive gain compressor surge control system
DE3540088A1 (de) * 1985-11-12 1987-05-14 Gutehoffnungshuette Man Verfahren zur erfassung von pumpstoessen an turbokompressoren
DE3540285A1 (de) * 1985-11-13 1987-05-14 Gutehoffnungshuette Man Verfahren und einrichtung zum regeln von turbokompressoren
DE3544821A1 (de) * 1985-12-18 1987-06-19 Gutehoffnungshuette Man Verfahren zum regeln von turbokompressoren zur vermeidung des pumpens
DE3544822A1 (de) * 1985-12-18 1987-06-19 Gutehoffnungshuette Man Verfahren zur pumpgrenzregelung von turbokomporessoren
DE3620614A1 (de) * 1986-06-20 1987-12-23 Gutehoffnungshuette Man Verfahren zum filtern eines verrauschten signals
US4781524A (en) * 1987-02-12 1988-11-01 Man Gutehoffnungshuette Gmbh Method and apparatus for detecting pressure surges in a turbo-compressor
JP2585324B2 (ja) * 1987-12-09 1997-02-26 株式会社日立製作所 ガスタービンの制御方法及びその装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1107887B (de) * 1957-04-16 1961-05-31 Power Jets Res & Dev Ltd Regler zur Pumpverhuetung bei Stroemungsverdichtern
DE2623899A1 (de) * 1976-05-28 1977-12-15 Gutehoffnungshuette Sterkrade Verfahren zum betreiben von grossen turbo-verdichtern

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Publication number Publication date
DE58908615D1 (de) 1994-12-15
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US4948332A (en) 1990-08-14
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ATE114021T1 (de) 1994-11-15

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