ITCO20100060A1

ITCO20100060A1 - Metodo e dispositivo che effettua una compensazione del tempo morto di anti-pompaggio basata su modello

Info

Publication number: ITCO20100060A1
Application number: IT000060A
Authority: IT
Inventors: Daniele Galeotti
Original assignee: Nuovo Pignone Spa
Priority date: 2010-10-27
Filing date: 2010-10-27
Publication date: 2012-04-28
Also published as: RU2011144929A; CN102562524A; EP2447541A1; US9127684B2; EP2447541B1; IT1402481B1; JP2012092840A; US20120103426A1; JP6144870B2

Description

TITLE / TITOLO:

METHOD AND DEVICE PERFORMING MODEL BASED ANTI-SURGE DEAD TIME COMPENSATION / METODO E DISPOSITIVO CHE EFFETTUA UNA COMPENSAZIONE DEL TEMPO MORTO DI ANTI-POMPAGGIO BASATA SU MODELLO

ARTE NOTA CAMPO TECNICO

Le realizzazioni dell'oggetto divulgato dal presente documento si riferiscono in generale a metodi e dispositivi atti ad effettuare una compensazione del tempo morto di anti-pompaggio nei sistemi che includono un compressore.

RIASSUNTO DELL'ARTE NOTA

Poiché il petrolio e il gas naturale restano a oggi una fonte energetica che non può essere sostituita in misura sufficientemente significativa nell'economia mondiale, l'interesse a sviluppare nuovi campi produttivi è continuato a crescere. I compressori sono utilizzati frequentemente nelle tubazioni per trasportare il gas naturale da un sito di produzione ai consumatori, in raffinerie di petrolio, sistemi refrigeranti, turbine a gas, etc. In un compressore, una pressione di un flusso di fluido è incrementata aggiungendo energia cinetica/velocità al flusso di fluido, ad es. attraverso la rotazione di un rotore o di una girante nel compressore. Durante il funzionamento del compressore può verificarsi un fenomeno di pompaggio. Un fenomeno di pompaggio si verifica quando il compressore non può aggiungere energia sufficiente a superare la resistenza del sistema, determinando il rapido calo del flusso e della pressione di scarico. Il pompaggio può essere accompagnato da forti vibrazioni, aumenti della temperatura e cambiamenti rapidi nella spinta assiale che possono danneggiare il compressore. Sovracorrenti lunghe e ripetute possono causare danni irreparabili. La maggioranza dei sistemi include compressori progettati per rilevare una tendenza di pompaggio ed invertirla. Ad esempio, per invertire una tendenza di pompaggio, il flusso di fluido nel compressore può essere regolato modificando la quantità di fluido riciclato attraverso il compressore.

La Figura 1 è un diagramma schematico di un sistema convenzionale 1 che include un compressore 10. Il sistema 1 comprende un circuito anti-pompaggio 20 attraverso il quale una parte del fluido emessa attraverso un'uscita 22 del compressore 10 può essere riciclata a un ingresso 24 del compressore 10. La quantità di fluido riciclato tramite il circuito anti-pompaggio 20 dipende dalla posizione di un azionatore di una valvola anti-pompaggio 30 collocato lungo il circuito anti-pompaggio 20. Un controller anti-pompaggio 40 controlla la valvola anti-pompaggio 30 che determina la quantità di fluido riciclato. Il flusso nel compressore 10 viene modificato regolando la quantità di fluido riciclato. Il compressore 10 riceve il fluido da un espansore 42. I sensori di fluido e i componenti di gestione del fluido sono solitamente presenti lungo un circuito anti-pompaggio, ma la Figura 1 rappresenta un insieme minimo di elementi pertinenti alla presente discussione.

Si verifica un ritardo temporale fra il momento in cui il controller anti-pompaggio 40 trasmette una nuova posizione alla valvola anti-pompaggio 30 e il momento in cui avviene l'effettiva modifica del flusso attraverso il compressore 10. Questo ritardo è solitamente progettato come il tempo morto di una risposta di anti-pompaggio. Il tempo morto può essere dovuto a una non-linearità dell'azionatore della valvola di anti-pompaggio e ai ritardi lungo le tubazioni di trasporto del fluido del circuito antipompaggio 20. Gli effetti del tempo morto includono la riduzione di un margine di stabilità e prestazioni dinamiche scarse per preservare la stabilità del sistema (ad es. un'impostazione a basso guadagno).

Un diagramma schematico di un controller anti-pompaggio convenzionale usato nel sistema convenzionale 1 è illustrato in Figura 2. II controller anti-pompaggio convenzionale 50 interagisce con un processo 60. In Figura 2, il processo 60 comprende un sistema che include un compressore (ad es. 10 in Figura 1) e un circuito anti-pompaggio (ad es. 20 in Figura 1) con una valvola anti-pompaggio (ad es. 30 in Figura 1 ). Il controller anti-pompaggio 50 riceve informazioni sul funzionamento del sistema (generalmente progettate come misure di campo) dal processo 60.

Un blocco computazionale 70 del controller anti-pompaggio 50 calcola il valore di un parametro anti-pompaggio utilizzando le misure di campo ricevute dal processo 60. Il valore del parametro anti-pompaggio è proporzionale a un valore del flusso totale attraverso il compressore ed è pari alla somma di un flusso immesso e di un flusso riciclato di fluido. Ad esempio, il parametro anti-pompaggio può essere proporzionale a hsxPsd/Ps laddove hs è la pressione differenziale attraverso l'elemento di flusso collocato vicino all'aspirazione del compressore, Psd è il valore teorico di una pressione di aspirazione e Ps è il valore reale della pressione di aspirazione.

Un blocco di addizione/sottrazione 80 confronta il valore calcolato del parametro antipompaggio con un margine, che è un valore del parametro anti-pompaggio considerato sicuro per il funzionamento del sistema. Un controller plus integrale (PI) proporzionale 90 determina e trasmette la nuova posizione della valvola antipompaggio. Prima del controller PI 90, un blocco filtro di errore della banda morta 85 filtra l'ingresso del segnale nel controller PI 90 per evitare che il rumore del segnale incida sulla nuova posizione verso la valvola anti-pompaggio. Dopo che il controller PI 90 ha trasmesso la nuova posizione della valvola anti-pompaggio, un limitatore dei tassi 95 può regolare la nuova posizione per assicurare che la posizione non cambi a tassi superiori rispetto al valore operativo di sicurezza. Poco dopo che la posizione è cambiata, le misure di campo non riflettono il cambiamento dovuto al tempo morto. Pertanto, il controller anti-pompaggio convenzionale può ipercorreggere o sottocorreggere la posizione inviata alla valvola anti-pompaggio. Non viene fornita al controller convenzionale alcuna prevenzione o correzione per i tempi morti. La Figura 3 è un grafico del parametro di anti-pompaggio 110 e della posizione 120 del tempo contrario che indica le oscillazioni dovute alla sovracorrezione della sottocorrezione della posizione della valvola.

La presenza del tempo morto, che può essere ricompreso nell'intervallo di 1-10 s, rende instabile il circuito anti-pompaggio 20. Al fine di evitare questa instabilità, il sistema 1 può operare in base a un margine ulteriore relativo alla linea di antipompaggio (che può essere una linea di un grafico raffigurante un rapporto di pressione lungo il compressore opposto al flusso nel compressore al quale si verifica un fenomeno di pompaggio), ma questo tipo di funzionamento riduce l'involucro operativo del compressore. Di conseguenza, sarebbe auspicabile fornire sistemi e metodi che evitino i problemi e gli inconvenienti descritti in precedenza.

SINTESI

Secondo una realizzazione esemplificativa, un sistema di trasporto del fluido include (i) un compressore configurato per comprimere un fluido ivi immesso a una pressione di pompaggio e ottenere una pressione di scarico dal compressore, (ii) un circuito anti-pompaggio configurato per consentire a una parte del fluido scaricato dal compressore di essere riciclata in un ingresso del compressore, (iii) una valvola antipompaggio collegata al circuito anti-pompaggio e configurata per definire la parte del fluido riciclata in base a una posizione della valvola anti-pompaggio, e (iv) una valvola anti-pompaggio collegata alla valvola anti-pompaggio e configurata per ricevere le misure di campo relative al funzionamento attuale del sistema di trasporto del fluido nonché calcolare e trasmettere una nuova posizione della valvola anti-pompaggio. La nuova posizione viene calcolata per compensare un ritardo fra (i) quando una posizione presente viene inviata alla valvola anti-pompaggio e (ii) quando un effetto della posizione presente viene riflessa dalle misure di campo.

Secondo un'altra realizzazione, si ha un metodo di controllo di una valvola antipompaggio su un circuito anti-pompaggio che consente di riciclare una parte di un fluido compresso in un compressore. Tale metodo prevede: (i) il calcolo di un valore scorretto di un parametro anti-pompaggio sulla base delle misurazioni di campo a un funzionamento corrente del compressore e del circuito anti-pompaggio, (ii) la valutazione di un valore previsto del parametro anti-pompaggio utilizzando un modello avente come variabili le misurazioni di campo e una posizione corrente della valvola anti-pompaggio, (iii) il calcolo di un valore corretto del parametro antipompaggio che è compensato dal ritardo fra l'invio della posizione corrente alla valvola anti-pompaggio e la ripercussione dell'effetto della posizione corrente sulle misure di campo, usando il valore scorretto e il valore previsto, e (iv) la determinazione di una nuova posizione della valvola anti-pompaggio in base a (a) un margine, che è un valore limite del parametro anti-pompaggio, e a (b) il valore corretto del parametro anti-pompaggio.

Secondo un'altra realizzazione, un controller anti-pompaggio include: (i) un'interfaccia configurata per ricevere misure di campo relative a un funzionamento corrente di un sistema comprensivo di un compressore e un circuito anti-pompaggio dotato di valvola anti-pompaggio e inviare una nuova posizione alla valvola anti-pompaggio, (ii) una prima unità collegata all'interfaccia e configurata per calcolare un valore scorretto di un parametro anti-pompaggio in base alle misure di campo ricevute attraverso l'interfaccia, (iii) una seconda unità collegata all'interfaccia e configurata per valutare un valore previsto del parametro anti-pompaggio usando un modello deterministico e basato sulle misurazioni di campo e su una posizione corrente della valvola antipompaggio, e (iv) una terza unità collegata alla prima unità, alla seconda nonché all'interfaccia e configurata per determinare una nuova posizione della valvola antipompaggio basata su (a) un margine, che corrisponde a un flusso attraverso il compressore considerato sicuro per il compressore stesso, e su (b) un valore corretto del parametro anti-pompaggio che è compensato da un ritardo fra l'invio della posizione corrente alla valvola anti-pompaggio e la ripercussione di un effetto della posizione corrente sulle misure di campo, in base al valore scorretto e al valore previsto.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

I disegni tecnici allegati nella descrizione dettagliata, e di cui costituiscono parte integrante, rappresentano una o più realizzazioni e, unitamente alla descrizione, spiegano tali realizzazioni. Nei disegni:

la Figura 1 è un diagramma schematico di un sistema comprensivo di un controller convenzionale di una valvola anti-pompaggio;

la Figura 2 è un diagramma schematico di un controller anti-pompaggio convenzionale;

la Figura 3 è un grafico del parametro anti-pompaggio e della posizione della valvola anti-pompaggio opposto a un tempo in un sistema convenzionale;

la Figura 4 è un diagramma schematico di un sistema comprensivo di un controller di una valvola anti-pompaggio, secondo una realizzazione esemplificativa;

la Figura 5 è un diagramma schematico di un controller anti-pompaggio secondo una realizzazione;

la Figura 6 è un grafico che illustra l'effetto del controller anti-pompaggio con una correzione del tempo morto, secondo una realizzazione esemplificativa;

la Figura 7 è un grafico del parametro anti-pompaggio e della posizione della valvola anti-pompaggio opposto a un tempo in un sistema comprensivo di un controller antipompaggio, secondo una realizzazione esemplificativa; e

la Figura 8 è un diagramma di flusso di un metodo di controllo di una valvola antipompaggio in fase di correzione del tempo morto, secondo una realizzazione esemplificativa.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA

La seguente descrizione delle realizzazioni esemplificative fa riferimento ai disegni tecnici allegati. Gli stessi numeri di riferimento in disegni diversi rappresentano elementi simili o identici. La seguente descrizione dettagliata non limita l’invenzione. Al contrario, il campo di applicazione dell’invenzione è definito dalle rivendicazioni incluse. Le seguenti realizzazioni sono trattate, per ragioni di semplicità, in relazione alla terminologia e alla struttura dei sistemi comprensivi di un compressore dotato di circuito anti-pompaggio. Tuttavia, le realizzazioni da trattare in seguito non sono limitate a tali sistemi, ma possono applicarsi ad altri sistemi che richiedono la compensazione del tempo morto in un circuito anti-pompaggio.

In tutta la descrizione dettagliata il riferimento a "una realizzazione” sta a indicare che una particolare caratteristica, struttura o proprietà descritta in relazione a una realizzazione è inclusa in almeno una realizzazione dell'oggetto divulgato. Pertanto, l’utilizzo delle espressioni "in una realizzazione" in vari punti della descrizione dettagliata non farà necessariamente riferimento alla medesima realizzazione. Inoltre, le particolari caratteristiche, strutture o proprietà possono essere combinate in una o più realizzazioni secondo la modalità appropriata.

La Figura 4 è un diagramma schematico di un sistema 100 comprensivo di un controller di una valvola anti-pompaggio, secondo una realizzazione esemplificativa. Il sistema 100 include un compressore 110 e un circuito anti-pompaggio 120 attraverso cui una parte del fluido viene emessa dal compressore 110 e riciclata attraverso un'uscita 122 del compressore 110 a un ingresso 124 del compressore 110. La quantità di fluido riciclata attraverso il circuito anti-pompaggio 120 dipende da una posizione di un azionatore di una valvola anti-pompaggio 130 sul circuito antipompaggio 120. Una persona esperta in materia ben comprende che nella descrizione seguente la posizione dell'azionatore della valvola anti-pompaggio si riferisce alla posizione della valvola anti-pompaggio.

Un controller anti-pompaggio 140 controlla la valvola anti-pompaggio 130, determinandone la quantità di fluido riciclato. Il controller 140 riceve le informazioni su un funzionamento del sistema 110 da vari sensori e da un pannello operativo del sistema (non mostrato). Quando un punto operativo del compressore si avvicina a una linea di pompaggio (ad es. in base a un parametro anti-pompaggio vicino al margine), il controller 140 invia una nuova posizione alla valvola anti-pompaggio 130. La nuova posizione modifica la quantità di fluido riciclato nel circuito anti-pompaggio 120 nonché la quantità di fluido che attraversa il compressore 110.

Secondo una realizzazione esemplificativa, la Figura 5 mostra un diagramma schematico di un controller anti-pompaggio 150 usato nel sistema 100 illustrato in Figura 4. Il controller anti-pompaggio 150 interagisce con un processo 160, Il processo 160 comprende un sistema che include un compressore (ad es. 110 in Figura 4) e un circuito anti-pompaggio (ad es. 120 in Figura 4) con una valvola antipompaggio (ad es. 130 in Figura 4). Il controller anti-pompaggio 150 riceve informazioni sul funzionamento del sistema (essendo le informazioni generalmente progettate come misure di campo) dal processo 160 e invia una posizione della valvola anti-pompaggio al processo attraverso un'interfaccia 165. Le misure di campo includono i valori dei vari parametri misurati dai sensori posizionati nel sistema. I blocchi 170, 172, 174, 176, 178, 180, 185, 190, 195 e 200 possono essere circuiti, computer, circuiteria logica, software o una loro combinazione.

Il blocco computazionale 170 del ontroller anti-pompaggio 150 calcola un parametro anti-pompaggio usando le misure i campo ricevute dal processo 160. Ad esempio, il parametro anti-pompaggio può essere proporzionale al flusso nel compressore. In un altro esempio, il parametro anti-sovracorrente può essere un rapporto hsxPsd/Ps al punto operativo, e il limite di pompaggio SL essere pari al valore hs*Psd/Ps sulla linea di pompaggio e avente lo stesso rapporto di compressione al punto operativo. Qui, hs è la pressione differenziale attraverso l'elemento di flusso posizionato vicino all'espirazione del compressore, Psd è il valore teorico della pressione di aspirazione e Ps è il valore reale della pressione di aspirazione.

Un valore previsto del parametro anti-pompaggio è calcolato usando un modello avente come variabili le misure di campo e la posizione corrente della valvola antipompaggio, tramite i blocchi 172, 174, 176 e 178. Il modello è di tipo deterministico, ad es. è basato su equazioni che descrivono lo stato del sistema. Il blocco 172 riceve l'ultima posizione trasmessa della valvola anti-pompaggio e delle misure di campo dal processo 160. Usando un modello del sistema, il blocco 172 stima un valore previsto del parametro anti-pompaggio e tiene conto dell'impatto dell'ultima posizione trasmessa relativa alla valvola anti-pompaggio. In altre parole, il blocco 172 stima il flusso anti-pompaggio successivo al periodo di transizione (ad es. dopo il tempo morto), quindi usa il flusso anti-pompaggio stimato per calcolare un flusso totale previsto attraverso il compressore (che è la somma del flusso immesso e del flusso anti-pompaggio stimato). Un valore della pressione differenziale hs , corrispondente al flusso totale previsto, viene poi utilizzato unitamente al rapporto di pressione (ad es., Psd/Ps) per stimare un valore previsto del parametro anti-pompaggio.

Il valore previsto del parametro anti-pompaggio emesso dal blocco 172 è immesso in un circuito di ritardo 174 e a un circuito di addizione/sottrazione 176. Il circuito di ritardo 174 può essere il filtro Padé . Il circuito addizione/sottrazione 176 fornisce in uscita una differenza fra il valore previsto del parametro anti-pompaggio e un valore previsto in precedenza del parametro anti-pompaggio. Pertanto, ipotizzando un valore stazionario senza cambiamenti della posizione della valvola anti-pompaggio, il valore previsto precedente e quello previsto attuale del parametro anti-pompaggio dovrebbero essere sostanzialmente identici. In questo modo, non viene eseguita alcuna correzione, o, in altri termini, viene aggiunta e sottratta la stessa quantità. Tuttavia, quando la valvola anti-pompaggio è aperta in risposta a una nuova posizione, la differenza fra il valore previsto precedente e quello previsto attuale del parametro anti-pompaggio previene la sovracorrezione della posizione corrente della valvola anti-pompaggio. L'uso di tale differenza comporta inoltre l'eliminazione di un potenziale errore di modeling.

Un circuito di addizione 178 aggiunge la differenza fra il valore previsto precedente più quello previsto attuale del parametro anti-pompaggio e il valore calcolato del parametro anti-pompaggio ricevuto dal blocco 176 al fine di trasmettere un valore corretto del parametro anti-pompaggio che viene compensato dall'effetto del tempo morto.

Al blocco di addizione/sottrazione 180, il valore corretto del parametro viene sottratto da un margine, che è un valore limite del parametro anti-pompaggio considerato sicuro per il funzionamento del sistema. Un segnale corrispondente a questa differenza viene poi filtrato da un blocco a banda morta 185 per eliminare il rumore e immetterlo in un blocco plus integrai (PI) proporzionale 190 che stabilisce e trasmette una nuova posizione della valvola anti-pompaggio. La nuova posizione emessa dal blocco PI 190 può essere regolata da un limitatore di tasso 195 al fine di assicurare che la posizione non vari a un tasso maggiore del valore operativo di sicurezza e di fornire l'uscita al processo 160.

Il valore corretto del parametro anti-sovracorrente può inoltre essere immesso in un blocco 200 che calcola il margine immesso nel blocco 180. Il margine può essere ridotto perché il sistema è più stabile e un involucro operativo del compressore può avvicinarsi alla linea di pompaggio quando viene utilizzato il controller anti-pompaggio convenzionale.

La Figura 6 è un grafico che illustra una linea limite di pompaggio e una linea di controllo di pompaggio per un compressore. L'asse y del grafico rappresenta un rapporto di compressione modificato pari al rapporto di compressione p (che è la pressione di scarico della pressione di aspirazione) minore di 1. L'asse x rappresenta una quantità hs*Psd/Ps, dove hs è una pressione differenziale attraverso un elemento di flusso posizionato vicino all'aspirazione del compressore, Psd è il valore teorico della pressione di aspirazione e Ps è il valore reale della pressione di aspirazione. La linea 210 è una linea limite di pompaggio (SLL, surge limit line) alla quale si verifica il fenomeno di pompaggio. La linea 230 è una linea di controllo di pompaggio (SCL, surge control line) che supera la linea di pompaggio quando interviene il controller anti-pompaggio. Il Punto A rappresenta un punto operativo del compressore durante il normale funzionamento. La coordinata x del punto A è il valore hsxPsd/Ps durante un normale funzionamento al rapporto di compressione p. Una linea parallela all'asse x interseca la linea di controllo di pompaggio 230 nel punto B e la linea limite di pompaggio 210 nel punto C. Pertanto, i punti A, B e C corrispondono alla stessa coordinata y, cioè lo stesso rapporto (modificato) di compressione p (cambiato in p- 1). La coordinata x del punto B è un valore di controllo di pompaggio SC|p-1, che è il valore hs*Psd/Ps per il rapporto di compressione p, sotto il quale viene azionato Tanti-pompaggio. La coordinata x del punto C è un valore limite di pompaggio SC|p-1, che è il valore hs*Psd/Ps per il rapporto di compressione p, al quale viene azionato il pompaggio. Il parametro per il punto operativo A può essere calcolato come un rapporto fra la coordinata x (ad es. il valore della quantità hs*Psd/Ps) del punto A e di SL|p-1.

Come illustrato in Figura 7, secondo una realizzazione, quando si utilizza un nuovo controller per compensare un tempo morto, il parametro anti-pompaggio 310 e la posizione della valvola 320 hanno oscillazioni piccole e rapidamente attenuate (qualora presenti) verso uno stato di equilibrio.

La Figura 8 è un diagramma di flusso di un metodo (400) di controllo di una valvola anti-pompaggio su un circuito anti-pompaggio che consente di riciclare una parte di un fluido compresso in un compressore. A S410, il metodo 400 include il calcolo di un valore scorretto di un parametro anti-pompaggio basato su misure di campo relative a un'operazione corrente del sistema di trasporto del fluido. A S420, il metodo 400 include la valutazione di un valore previsto del parametro anti-pompaggio usando un modello basato su misure di campo e su una posizione corrente della valvola antipompaggio. A S430 il metodo 400 include la valutazione di una nuova posizione della valvola anti-pompaggio basata su (1) un margine, che corrisponde a un flusso nel compressore considerato sicuro per il compressore stesso, e su (2) un valore corretto del parametro anti-pompaggio compensato da un ritardo fra l'invio della posizione corrente alla valvola di anti-pompaggio e la ripercussione di un effetto della posizione corrente dalle misure di campo. Il valore corretto è basato sul valore scorretto e sul valore previsto.

Il metodo 400 può inoltre includere il calcolo del valore corretto del parametro antipompaggio aggiungendo una differenza fra il valore predetto attuale più quello predetto precedente del parametro anti-pompaggio e il valore scorretto del parametro anti-pompaggio. Il metodo 400 può anche includere il calcolo del margine basato sul valore corretto del parametro anti-pompaggio. Le realizzazioni esemplificative divulgate forniscono il sistema e il metodo per controllare una valvola su un circuito anti-pompaggio tenendo conto dell'effetto del tempo morto. Resta inteso che la presente descrizione non intende limitare l'invenzione. Al contrario, le realizzazioni esemplificative includono alternative, modifiche e soluzioni equivalenti rientranti nello spirito e nel campo di applicazione dell'invenzione, come definito dalle rivendicazioni allegate. Inoltre, nella descrizione dettagliata delle realizzazioni esemplificative, sono esposti numerosi dettagli specifici al fine di consentire una comprensione esauriente dell'invenzione rivendicata. Tuttavia, chiunque sia esperto in materia comprende che le diverse realizzazioni possono essere attuate senza tali dettagli.

Nonostante le caratteristiche e gli elementi delle presenti realizzazioni esemplificative siano descritti nelle realizzazioni in particolari combinazioni, ciascuna caratteristica o ciascun elemento possono essere utilizzati singolarmente senza le altre caratteristiche e gli altri elementi delle realizzazioni o in varie combinazioni con o senza altre caratteristiche ed elementi divulgati dal presente documento. La presente descrizione scritta utilizza esempi dell’oggetto divulgato per permettere a qualsiasi esperto della tecnica di implementare tale oggetto, inclusa la realizzazione e l'utilizzo di qualsiasi dispositivo o sistema e l'esecuzione dei metodi incorporati. L'ambito brevettabile dell'oggetto del presente documento è definito dalle rivendicazioni e può includere altri esempi noti agli esperti in materia. Questi altri esempi rientrano nell'ambito delle rivendicazioni.

Claims

CLAIMS / RIVENDICAZIONI 1. Un sistema di trasporto del fluido, comprendente: un compressore configurato per comprimere un fluido che vi passa attraverso; un circuito anti-pompaggio configurato per consentire a una parte del fluido scaricato dal compressore di essere riciclato in un ingresso del compressore. una valvola anti-pompaggio collegata al circuito anti-pompaggio e configurata per definire la parte del fluido riciclato in base alla posizione della valvola antipompaggio; e un controller collegato alla valvola anti-pompaggio e configurato per ricevere le misure di campo relative al funzionamento corrente del sistema di trasporto del fluido, nonché calcolare e trasmettere una nuova posizione della valvola anti-pompaggio, che viene calcolata per compensare un ritardo fra (i) l'invio di una posizione corrente alla valvola di anti-pompaggio e la ripercussione dell'effetto della posizione corrente sulle misure di campo. 2. Il sistema di trasporto del fluido della rivendicazione 1 , laddove il controller della valvola anti-pompaggio è configurato per calcolare la nuova posizione della valvola anti-pompaggio in base a una differenza fra un margine, che è un valore sicuro del parametro anti-pompaggio, e un valore corretto del parametro antipompaggio, che viene calcolato in base alle misurazioni di campo ricevute per compensare il ritardo usando un modello del sistema di trasporto del fluido. 3. Il sistema di trasporto del fluido della rivendicazione 2, laddove il controller della valvola anti-pompaggio è configurato per calcolare il valore corretto usando (i) un valore scorretto del parametro anti-pompaggio, calcolato usando le misurazioni di campo, e (ii) un valore stimato del parametro anti-pompaggio, calcolato usando come variabili le misurazioni di campo e la posizione corrente della valvola anti-pompaggio immesse nel modello. 4. Il sistema di trasporto del fluido della rivendicazione 3, laddove il controller della valvola di anti-pompaggio è configurato per calcolare il valore scorretto del parametro anti-pompaggio proporzionale a una misurazione di una pressione differenziale di un elemento di flusso posizionato vicino a un'aspirazione del compressore caratterizzato da un rapporto fra (i) una pressione di aspirazione teorica e (ii) un valore corrente della pressione di aspirazione, in cui la misurazione della pressione differenziale e il valore corrente della pressione di aspirazione sono incluse nelle misurazioni di campo. 5. Il sistema di trasporto del fluido della rivendicazione 3, laddove il controller della valvola anti-pompaggio è configurato per calcolare il valore corretto usando (i) un valore scorretto del parametro anti-pompaggio, calcolato usando le misurazioni di campo, e (ii) un valore stimato del parametro anti-pompaggio, calcolato usando come variabili le misurazioni di campo e la posizione corrente della valvola anti-pompaggio immesse nel modello. 6. Il sistema di trasporto del fluido della rivendicazione 5, laddove il controller della valvola anti-pompaggio include un filtro Padé come circuito di ritardo per fornire un valore stimato precedente del parametro anti-pompaggio. 7. Il sistema di trasporto del fluido della rivendicazione 2, laddove il parametro anti-pompaggio è una funzione del flusso del fluido totale che attraversa il compressore, in cui il flusso del fluido totale è la somma di un flusso immesso e di un flusso della parte del fluido che viene riciclata. 8. Il sistema di trasporto del fluido della rivendicazione 2, laddove il controller della valvola anti-pompaggio è configurato per calcolare il margine in base al valore corretto del parametro anti-pompaggio. 9. Un metodo di controllo di una valvola anti-pompaggio su un circuito antipompaggio che consente dì riciclare una parte di un fluido compresso in un compressore, il metodo comprendente: il calcolo di un valore scorretto di un parametro anti-pompaggio basato su misurazioni di campo relative a un'operazione corrente del compressore e del circuito anti-pompaggio; la valutazione di un valore previsto del parametro anti-pompaggio usando un modello deterministico avente come variabili le misurazioni di campo e una posizione corrente della valvola anti-pompaggio; il calcolo del valore corretto del parametro anti-pompaggio che è compensato da un ritardo fra l'invio della posizione corrente alla valvola anti-pompaggio e la ripercussione della posizione corrente dalle misure di campo, usando il valore scorretto e il valore previsto; e la determinazione di una nuova posizione della valvola anti-pompaggio basata su (i) un margine, che è un valore limite del parametro anti-pompaggio, e sul (ii) valore corretto del parametro anti-pompaggio. 10. Un controller della valvola anti-pompaggio, comprendente: un'interfaccia configurata per ricevere le misure di campo, relative a un funzionamento corrente di un sistema che comprende un compressore e un circuito anti-pompaggio con una valvola anti-pompaggio, e per inviare una nuova posizione della valvola anti-pompaggio; una prima unità collegata all'interfaccia e configurata per calcolare un valore scorretto di un parametro anti-pompaggio basato sulle misurazioni di campo ricevute tramite l'interfaccia; una seconda unità collegata all'interfaccia, configurata per stimare un valore previsto del parametro anti-pompaggio usando un modello deterministico basato sulle misure di campo e su una posizione corrente della valvola anti-pompaggio; e una terza unità collegata alla prima unità, alla seconda unità e all'interfaccia, e configurata per determinare una nuova posizione della valvola anti-pompaggio basata su (i) un margine, che corrisponde a un flusso nel compressore considerato sicuro per il compressore stesso, e su (ii) un valore corretto del parametro anti-pompaggio compensato da un ritardo fra (a) l'invio della posizione corrente alla valvola di antipompaggio e (b) la ripercussione di un effetto della posizione corrente dalle misure di campo, in base al valore scorretto e al valore previsto. CLAIMS / RIVENDICAZIONI: 1. A fluid transport system, comprising: a compressor configured to compress a fluid passing therethrough; an anti-surge loop configured to allow a part of the fluid after being discharged from the compressor to be recycled back into an inlet of the compressor; an anti-surge valve connected to the anti-surge loop, and configured to define the part of the fluid recycled based on a position of the anti-surge valve; and an anti-surge valve controller connected to the anti-surge valve, and configured to receive field measures related to a current operation of the fluid transport system, and to calculate and transmit a new position to the anti-surge valve, the new position being calculated to compensate for a delay between (i) when a current position that has been sent to the anti-surge valve, and (ii) when an effect of the current position is reflected by the field measures.
2. The fluid transport system of claim 1 , wherein the anti-surge valve controller is configured to calculate the new position of the anti-surge valve based on a difference between a margin, which is a safe value of an anti-surge parameter, and a corrected value of the anti-surge parameter, which corrected value is calculated based on the received field measurements and compensated for the delay by using a model of the fluid transport system.
3. The fluid transport system of claim 2, wherein the anti-surge valve controller is configured to calculate the corrected value using (i) an uncorrected value of the anti-surge parameter calculated using the field measurements, and (ii) an estimated value of the anti-surge parameter using the field measurements and the current position of the anti-surge valve as variables input to the model.
4. The fluid transport system of claim 3, wherein the anti-surge valve controller is configured to calculate the uncorrected value of the anti-surge parameter as proportional to a differential pressure measurement of a flow element located close to a suction of the compressor weighted by a ratio of (i) a design suction pressure and (ii) a current value of the suction pressure, the differential pressure measurement and the current value of the suction pressure being included in the field measurements.
5. The fluid transport system of claim 3, wherein the anti-surge valve controller is configured to calculate the corrected value of the anti-surge parameter by adding a difference between the estimated value of the anti-surge parameter and an earlier estimated value of the anti-surge parameter, to the uncorrected value of the anti-surge parameter.
6. The fluid transport system of claim 5, wherein the anti-surge valve controller includes a Pade filter as a delay circuit to provide the earlier estimated value of the anti-surge parameter.
7. The fluid transport system of claim 2, wherein the anti-surge parameter is a function of a total fluid flow passing through the compressor, the total fluid flow being a sum of an input flow and a flow of the part of the fluid which is recycled.
8. The fluid transport system of claim 2, wherein the anti-surge valve controller is configured to calculate the margin based on the corrected value of the anti-surge parameter.
9. A method of controlling an anti-surge valve on an anti-surge loop enabling recycling a part of a fluid compressed in a compressor, the method comprising: calculating an uncorrected value of an anti-surge parameter based on field measurements related to a current operation of the compressor and the anti-surge loop; estimating a predicted value of the anti-surge parameter using a deterministic model having as variables the field measurements and a current position of the anti-surge valve; calculating a corrected value of the anti-surge parameter that is compensated for a delay between when the current position has been sent to the anti-surge valve, and when an effect of the current position is reflected by the field measures, using the uncorrected value and the predicted value; and determining a new position of the anti-surge valve based on (i) a margin, which is a limit value of the anti-surge parameter, and (ii) the corrected value of the anti-surge parameter.
10. An anti-surge valve controller, comprising: an interface configured to receive field measures related to a current operation of a system including a compressor and an anti-surge loop with an antisurge valve, and to send a new position to the anti-surge valve; a first unit connected to the interface and configured to calculate an uncorrected value of an anti-surge parameter based on the field measurements received via the interface; a second unit connected to the interface and configured to estimate a predicted value of the anti-surge parameter using a deterministic model and based on the field measurements and a current position of the anti-surge valve; and a third unit connected to the first unit, the second unit and the interface, and configured to determine a new position of the anti-surge valve based on (i) a margin, which corresponds to a flow through the compressor which is considered safe for the compressor, and (ii) a corrected value of the anti-surge parameter that is compensated for a delay between (a) when the current position is sent to the anti-surge valve and (b) when an effect of the current position is reflected by the field measures, based on the uncorrected value and the predicted value.