变工况运行的侧流型压缩机运行空间的确定方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种变工况运行的侧流型压缩机运行空间的确定方法及系统包括：根据预定质量流量公式以及侧流型压缩机中测量元件得到的预定参数进行计算并根据质量守恒原则得到侧流型压缩机二段的实际质量流量值；根据热量守恒原则及第一预定公式得到侧流型压缩机二段的实际入口温度；根据预定的侧流型压缩机二段的流量系数及预定归一化公式得到简化流量平方及出口压比，通过所述简化流量平方及出口压比得到归一化侧流型压缩机运行与控制曲线；根据侧流型压缩机二段的实际工况参数，利用第二预定公式得到所述侧流型压缩机运行空间；该方法及系统能够控制提升侧流型压缩机的设备安全和运行效率。

【技术实现步骤摘要】
变工况运行的侧流型压缩机运行空间的确定方法及系统
本专利技术涉及压缩机控制领域，特别是涉及一种变工况运行的侧流型压缩机运行空间的确定方法及系统。
技术介绍
侧流型压缩机一般是采用多级压缩的方法，其主要可以分为反应型侧流应用和制冷型侧流应用两种类型。目前，国内的侧流型压缩机防喘振控制仅仅是采用简单的基于质量守恒的流量计算方法。但是这种基于质量流量的防喘振控制方法仅仅在压缩机在标定工况条件下使用，才具有控制作用。但是当压缩机运行工况发生变化时，例如在开车阶段，或者因上游工艺设备问题会造成降量生产所导致压缩机对应段的入口工况条件发生显著变化时，这种基于质量流量的固定工况防喘振流量计算将会导致很大的计算偏差，导致防喘振控制与保护产生误动或者拒动，一方面影响设备的安全运行，另一方面在采用手动控制的方式下会因开大回流阀门增加回流流量而造成很高的能量消耗与浪费。因此如何提升侧流型压缩机的设备安全和运行效率，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种变工况运行的侧流型压缩机运行空间的确定方法及系统，该方法能够确定侧流型压缩机在变工况下的运行空间，并提升侧流型压缩机的设备安全和运行效率。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种变工况运行的侧流型压缩机运行空间的确定方法包括：根据预定质量流量公式以及侧流型压缩机中测量元件得到的预定参数进行计算，分别得到侧流型压缩机一段和二段的质量流量值并根据质量守恒原则得到侧流型压缩机二段的实际质量流量值；利用所述侧流型压缩机二段的实际质量流量值及所述预定参数，根据热量守恒原则及第一预定公式得到侧流型压缩机二段的实际入口温度；根据预定的侧流型压缩机二段的流量系数及预定归一化公式得到简化流量平方及出口压比，通过所述简化流量平方及出口压比得到归一化侧流型压缩机运行与控制曲线；根据侧流型压缩机二段的实际工况参数，利用第二预定公式得到所述侧流型压缩机运行空间。其中，所述根据预定质量流量公式以及侧流型压缩机中测量元件得到的预定参数进行计算，分别得到侧流型压缩机一段和二段的质量流量值并根据质量守恒原则得到侧流型压缩机二段的实际质量流量值包括：根据侧流型压缩机中测量元件得到的预定参数，利用预定质量流量公式得到侧流型压缩机一段的质量流量值W1；根据侧流型压缩机中测量元件得到的预定参数，利用预定质量流量公式得到侧流型压缩机二段的质量流量值W2s；利用所述W1及W2s，根据质量守恒原则W2＝W1+W2s得到侧流型压缩机二段的实际质量流量值W2；其中，A1为侧流型压缩机一段的流量系数，ΔPo,1为侧流型压缩机一段的入口流量压差，ρ1为侧流型压缩机一段的气体密度，PS,1为侧流型压缩机一段的入口压力，Ts,1为侧流型压缩机一段的入口温度，Zs,1为侧流型压缩机一段的气体压缩因子，A2s为侧流型压缩机二段的流量系数，ΔPo,2s为侧流型压缩机二段的入口流量压差，ρ2s为侧流型压缩机二段的气体密度，PS,2s为侧流型压缩机二段的入口压力，Ts,2s为侧流型压缩机二段的入口温度，Zs,2s为侧流型压缩机二段的气体压缩因子，MW为气体分子量，Ro为普适气体常数。其中，所述根据热量守恒原则及第一预定公式得到侧流型压缩机二段的实际入口温度包括：根据热量守恒原则及第一预定公式得到侧流型压缩机二段的实际入口温度T2；其中，W1为侧流型压缩机一段的质量流量值，W2s为侧流型压缩机二段的质量流量值，W2为侧流型压缩机二段的实际质量流量值，Ts,1为侧流型压缩机一段的入口温度，Ts,2s为侧流型压缩机二段的入口温度。其中，所述根据预定的侧流型压缩机二段的流量系数及预定归一化公式得到简化流量平方及出口压比包括：根据预定侧流型压缩机二段的流量系数Aimg及预定归一化横坐标公式得到简化流量平方qr2；根据预定归一化纵坐标公式得到出口压比Rc；其中，ΔPo,img为流量压差，PS,2s为侧流型压缩机二段的入口压力，P3s为侧流型压缩机二段的出口压力。其中，获得所述流量压差包括：根据预定流量压差公式得到流量压差ΔPo,img；其中，所述其中，W2为侧流型压缩机二段的实际质量流量值，Aimg为侧流型压缩机二段的流量系数，ρimg为侧流型压缩机二段的气体密度，PS,2s为侧流型压缩机二段的入口压力，MW为气体分子量，Ro为普适气体常数，Zs,2s为侧流型压缩机二段的气体压缩因子，T2为侧流型压缩机二段的实际入口温度。其中，所述通过所述简化流量平方及出口压比得到归一化侧流型压缩机运行与控制曲线包括：根据所述简化流量平方及出口压比，利用最小二乘法得到归一化侧流型压缩机运行与控制曲线。其中，基于变工况运行的侧流型压缩机运行空间的确定方法还包括：根据所述侧流型压缩机运行空间，利用防喘振算法控制器对侧流型压缩机进行防喘振控制。本专利技术还提供一种基于变工况运行的侧流型压缩机运行空间的确定系统包括：第一计算模块，用于根据预定质量流量公式以及侧流型压缩机中测量元件得到的预定参数进行计算，分别得到侧流型压缩机一段和二段的质量流量值并根据质量守恒原则得到侧流型压缩机二段的实际质量流量值；第二计算模块，用于利用所述侧流型压缩机二段的实际质量流量值及所述预定参数，根据热量守恒原则及第一预定公式得到侧流型压缩机二段的实际入口温度；归一化模块，用于根据预定的侧流型压缩机二段的流量系数及预定归一化公式得到简化流量平方及出口压比，通过所述简化流量平方及出口压比得到归一化侧流型压缩机运行与控制曲线；确定模块，用于根据侧流型压缩机二段的实际工况参数，利用第二预定公式得到所述侧流型压缩机运行空间。其中，基于变工况运行的侧流型压缩机运行空间的确定系统还包括：控制模块，用于根据所述侧流型压缩机运行空间，利用防喘振算法控制器对侧流型压缩机进行防喘振控制。其中，所述归一化模块包括：第一计算单元，用于根据预定侧流型压缩机二段的流量系数Aimg及预定归一化横坐标公式得到简化流量平方qr2；第二计算单元，用于根据预定归一化纵坐标公式得到出口压比Rc；归一化单元，用于根据所述简化流量平方及出口压比，利用最小二乘法得到归一化侧流型压缩机运行与控制曲线。本专利技术所提供的一种确定侧流型压缩机运行与控制曲线的方法和系统，通过上述方法及系统能够得到归一化的侧流型压缩机运行与控制曲线，该归一化的侧流型压缩机运行与控制曲线与分子量、入口压力、入口温度、入口气体压缩因子等无关，只与侧流型压缩机组内部机械构造有关；根据实际工况下侧流型压缩机二段的实际工况参数，利用第二预定公式计算得到所述实际工况下侧流型压缩机运行空间；该方法能够使侧流型压缩机的运行与控制曲线随着压缩机二段的实际工况参数的改变而动态改变；从而高效的防止压缩机设备的损坏与工艺生产参数的扰动、并显著降低压缩机的运行能耗。附图说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变工况运行的侧流型压缩机运行空间的确定方法，其特征在于，包括：根据预定质量流量公式以及侧流型压缩机中测量元件得到的预定参数进行计算，分别得到侧流型压缩机一段和二段的质量流量值并根据质量守恒原则得到侧流型压缩机二段的实际质量流量值；利用所述侧流型压缩机二段的实际质量流量值及所述预定参数，根据热量守恒原则及第一预定公式得到侧流型压缩机二段的实际入口温度；根据预定的侧流型压缩机二段的流量系数及预定归一化公式得到简化流量平方及出口压比，通过所述简化流量平方及出口压比得到归一化侧流型压缩机运行与控制曲线；根据侧流型压缩机二段的实际工况参数，利用第二预定公式得到所述侧流型压缩机运行空间。

【技术特征摘要】
1.一种变工况运行的侧流型压缩机运行空间的确定方法，其特征在于，包括：根据预定质量流量公式以及侧流型压缩机中测量元件得到的预定参数进行计算，分别得到侧流型压缩机一段和二段的质量流量值并根据质量守恒原则得到侧流型压缩机二段的实际质量流量值；利用所述侧流型压缩机二段的实际质量流量值及所述预定参数，根据热量守恒原则及第一预定公式得到侧流型压缩机二段的实际入口温度；根据预定的侧流型压缩机二段的流量系数及预定归一化公式得到简化流量平方及出口压比，通过所述简化流量平方及出口压比得到归一化侧流型压缩机运行与控制曲线；根据侧流型压缩机二段的实际工况参数，利用第二预定公式得到所述侧流型压缩机运行空间。2.如权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述根据预定质量流量公式以及侧流型压缩机中测量元件得到的预定参数进行计算，分别得到侧流型压缩机一段和二段的质量流量值并根据质量守恒原则得到侧流型压缩机二段的实际质量流量值包括：根据侧流型压缩机中测量元件得到的预定参数，利用预定质量流量公式得到侧流型压缩机一段的质量流量值W1；根据侧流型压缩机中测量元件得到的预定参数，利用预定质量流量公式得到侧流型压缩机二段的质量流量值W2s；利用所述W1及W2s，根据质量守恒原则W2＝W1+W2s得到侧流型压缩机二段的实际质量流量值W2；其中，A1为侧流型压缩机一段的流量系数，ΔPo,1为侧流型压缩机一段的入口流量压差，ρ1为侧流型压缩机一段的气体密度，PS,1为侧流型压缩机一段的入口压力，Ts,1为侧流型压缩机一段的入口温度，Zs,1为侧流型压缩机一段的气体压缩因子，A2s为侧流型压缩机二段的流量系数，ΔPo,2s为侧流型压缩机二段的入口流量压差，ρ2s为侧流型压缩机二段的气体密度，PS,2s为侧流型压缩机二段的入口压力，Ts,2s为侧流型压缩机二段的入口温度，Zs,2s为侧流型压缩机二段的气体压缩因子，MW为气体分子量，Ro为普适气体常数。3.如权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述根据热量守恒原则及第一预定公式得到侧流型压缩机二段的实际入口温度包括：根据热量守恒原则及第一预定公式得到侧流型压缩机二段的实际入口温度T2；其中，W1为侧流型压缩机一段的质量流量值，W2s为侧流型压缩机二段的质量流量值，W2为侧流型压缩机二段的实际质量流量值，Ts,1为侧流型压缩机一段的入口温度，Ts,2s为侧流型压缩机二段的入口温度。4.如权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述根据预定的侧流型压缩机二段的流量系数及预定归一化公式得到简化流量平方及出口压比包括：根据预定侧流型压缩机二段的流量系数Aimg及预...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪云峰，康明强，秦悦明，杜辉，
申请(专利权)人：杭州和利时自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33