一种离心式压缩机喘振的自动检测、调节系统技术方案

本发明专利技术公开了一种离心式压缩机喘振的自动检测、调节系统，包括压缩机本体、调节阀、噪声分析仪、PLC控制器、进气管道、排气管道，调节阀与压缩机本体并联，噪声分析仪与压缩机本体连接，PLC控制器分别与噪声分析仪、调节阀、压缩机本体连接，通过噪声分析仪对压缩机本体发出噪声的分贝数及噪声的频率进行判断，若满足喘振的条件，噪声分析仪即发出报警信号，并将报警信号传输给PLC控制器；当PLC控制器检测到报警信号后，PLC控制器发出信号，将调节阀打开至一个初始开度A，此时排气管道的气流到达进气管道，压缩机本体停止喘振，然后，PLC控制器发出信号，将调节阀的开度逐渐关小，直至完全关闭。

An automatic detection and regulation system for centrifugal compressor surge

The invention discloses an automatic surge detection and regulation system of a centrifugal compressor, which comprises a compressor body, a regulating valve, a noise analyzer, a PLC controller, an intake pipe, an exhaust pipe, a regulating valve and a compressor body in parallel, a noise analyzer and a compressor body in connection, and a PLC controller and a noise analyzer respectively. The control valve and compressor are connected, and the decibel number of noise and the frequency of noise are judged by the noise analyzer. If the surge condition is satisfied, the noise analyzer sends out the alarm signal and transmits the alarm signal to the PLC controller. When the alarm signal is detected by the PLC controller, the PLC controller sends out the alarm signal. Out of the signal, the control valve will be opened to an initial opening A, at this time the exhaust pipe air into the intake pipe, compressor body stop surging, and then the PLC controller signal, the opening of the control valve gradually closed until completely closed.

【技术实现步骤摘要】
一种离心式压缩机喘振的自动检测、调节系统
本专利技术涉及自动控制
，具体涉及一种离心式压缩机喘振的自动检测、调节系统。
技术介绍
离心式压缩机广泛应用于石油、化工、冶金等行业，其安全可靠的运行对工业生产有着非常重要的意义。然而，离心式压缩机对气体的压力、流量、温度变化较敏感，易发生喘振。喘振是离心压缩机固有的一种现象，喘振产生的原因是当离心式压缩机流量减小到最小值时，出口压力会突然下降，管道内压力反而高于出口压力，于是气体倒流回机内，直到出口压力升高重新向管道输送气体为止；当管道中的压力恢复到原来的压力时,流量再次减少,管道中气体又产生倒流，如此周而复始产生的一种不稳定的工况，且机组会产生强烈的振动，同时发出异常的气流噪声，喘振具有较大的危害性，是离心式压缩机损坏的主要诱因之一。
技术实现思路
为了解决离心式压缩机喘振危害性的问题，需要在压缩机发生喘振时能够及时准确地被检测出来，并采取迅速有效的方法使压缩机避开喘振区，重新回到正常的工作状态，本专利技术提出了一种离心式压缩机喘振的自动检测、调节系统，本专利技术能够自动检测压缩机的喘振并自动调节压缩机的参数，从而有效地使压缩机能够重新回到稳定的运行状态。本专利技术的目的是这样实现的：一种离心式压缩机喘振的自动检测、调节系统，包括压缩机本体、调节阀、噪声分析仪、PLC控制器，所述压缩机本体具有进气管道、排气管道，所述调节阀通过支管连接进气管道、排气管道，形成与压缩机本体并联，所述噪声分析仪与压缩机本体连接，用于分析压缩机本体发出噪声的分贝数及噪声的频率，所述PLC控制器分别与噪声分析仪、调节阀、压缩机本体连接，压缩机喘振的自动检测、调节方法包括以下步骤：S1、压缩机喘振的自动检测通过噪声分析仪对压缩机本体发出噪声的分贝数及噪声的频率进行判断，若压缩机本体发出噪声的分贝数与频率同时满足喘振的条件，噪声分析仪即发出报警信号，并将报警信号传输给PLC控制器；S2、压缩机喘振的自动调节当PLC控制器检测到报警信号后，PLC控制器发出信号，将调节阀打开至一个初始开度A，初始开度A小于满开度，此时排气管道的气流直接通过支管、调节阀到达进气管道，使排气管道的压力下降，进气管道的流量增大，消除引起喘振的因素，压缩机本体停止喘振，然后，PLC控制器发出信号，将调节阀的开度逐渐关小，直至完全关闭，调节阀完全关闭后，如果压缩机本体不再发生喘振，即完成喘振的自动调节。优选地，S2中，如果在关闭调节阀的过程中，压缩机本体又发生喘振，PLC控制器发出信号，将调节阀开度重新打开至初始开度A，待压缩机本体停止喘振后，PLC控制器发出信号，再重新将调节阀的开度逐渐关小，直至完全关闭。优选地，S1中，设：压缩机本体喘振时发出的噪声分贝数为Zc，频率为Fc；压缩机本体正常运行时发出的噪声分贝数为Zy，频率为Fy；当满足Zc≥Zy_max+5，Zy_max为压缩机本体正常运行时发出噪声的最大分贝数，1≤Fc≤30，且Fy≥32时，噪声分析仪即发出报警信号。优选地，所述调节阀为蝶阀。优选地，所述噪声分析仪即发出报警信号时，同时发出报警声，喘振的自动调节完成后，PLC控制器发出信号，噪声分析仪停止发出报警声。优选地，所述初始开度A小于满开度。由于采用了上述技术方案，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术为全自动控制方式，并可以及时准确地对喘振进行检测判断并作出有效的防喘振调节，这样一方面可以做到无人值守，解放劳动力，避免因人的因素而误判，另一方面可以避免因传统的停机察看方式造成生产的停止，防止各种附加成本的增加，人力物力的巨大浪费，尤其对大型压缩机机组效果更好。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为喘振自动检测流程图；图3为喘振自动调节流程图。附图标记附图中，1为压缩机本体，2为噪声分析仪，3为蝶阀，4为PLC柜，5为进气管道，6为排气管道，7为支管。具体实施方式一种离心式压缩机喘振的自动检测、调节系统结构示意图如图1所示，系统主要包括压缩机本体1、噪声分析仪2、蝶阀3、PLC柜4、进气管道5、排气管道6及支管7等组成，PLC柜4内设置PLC控制器。其中，噪声分析仪具有分析噪声的分贝数及噪声的频率的功能；蝶阀是一个比例调节阀，可精确控制阀门的开度大小；PLC柜与噪声分析仪、蝶阀、压缩机本体均有通讯传输信号。压缩机的喘振自动检测原理及方法如下：压缩机发生喘振时，会发出异常的气流噪声，相比机组正常运行时的噪声大很多，且喘振时发出的噪声一般是低频(1～30Hz)噪声，而机组工作转速对应的频率一般都是高频，因此，可通过噪声分析仪对噪声的分贝数及噪声的频率进行判断，若分贝数与频率同时满足喘振的条件，即将信号传输给PLC柜，进行下一步的操作。假定，喘振时发出的噪声分贝数为Zc，机组正常运行时的噪声分贝数为Zy，喘振时噪声的频率为Fc，单位Hz，机组正常运行时噪声的频率为Fy，单位Hz，当满足Zc≥Zy_max+5，1≤Fc≤30，且Fy≥32时，即触发报警信号并发出蜂鸣声，并将该报警信号由噪声分析仪传送给PLC，具体流程图如下图2。压缩机的喘振自动调节原理及方法如下：压缩机发生喘振时，排气管道内的气流会沿着蜗壳及叶轮倒灌至叶轮进口，故可以将排气管道与进气管道直接连通，避免气流在压气机内部循环。具体的调节流程为：当PLC检测到喘振报警信号后，立即发出一个信号，将蝶阀3打开至一定初始开度A(如50％满开度，具体开度可根据压缩机的相关实时参数确定)，此时压缩机排气管道的气流直接通过阀门的开度到达进气管道，从而排气管道的压力下降，进气管道的流量增大，气流便按正常运行时的情况一样由进口端进去叶轮被压缩至出气端，完成正常的压缩过程。当排气管道中引起喘振的因素消除后，便将阀门的开度逐渐关小，最后全关，若不再发生喘振，即完成喘振的自动调节同时消除报警蜂鸣声；若在关闭阀门的过程中，机组又发生喘振，即刻将阀门开度重新调至初始开度，待喘振消除后再重新调节阀门，具体流程图如图3所示。最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本专利技术进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本专利技术权利要求书所限定的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离心式压缩机喘振的自动检测、调节系统，其特征在于：包括压缩机本体、调节阀、噪声分析仪、PLC控制器，所述压缩机本体具有进气管道、排气管道，所述调节阀通过支管连接进气管道、排气管道，形成与压缩机本体并联，所述噪声分析仪与压缩机本体连接，用于分析压缩机本体发出噪声的分贝数及噪声的频率，所述PLC控制器分别与噪声分析仪、调节阀、压缩机本体连接，压缩机喘振的自动检测、调节方法包括以下步骤：S1、压缩机喘振的自动检测通过噪声分析仪对压缩机本体发出噪声的分贝数及噪声的频率进行判断，若压缩机本体发出噪声的分贝数与频率同时满足喘振的条件，噪声分析仪即发出报警信号，并将报警信号传输给PLC控制器；S2、压缩机喘振的自动调节当PLC控制器检测到报警信号后，PLC控制器发出信号，将调节阀打开至一个初始开度A，此时排气管道的气流直接通过支管、调节阀到达进气管道，使排气管道的压力下降，进气管道的流量增大，消除引起喘振的因素，压缩机本体停止喘振，然后，PLC控制器发出信号，将调节阀的开度逐渐关小，直至完全关闭，调节阀完全关闭后，如果压缩机本体不再发生喘振，即完成喘振的自动调节。

【技术特征摘要】
1.一种离心式压缩机喘振的自动检测、调节系统，其特征在于：包括压缩机本体、调节阀、噪声分析仪、PLC控制器，所述压缩机本体具有进气管道、排气管道，所述调节阀通过支管连接进气管道、排气管道，形成与压缩机本体并联，所述噪声分析仪与压缩机本体连接，用于分析压缩机本体发出噪声的分贝数及噪声的频率，所述PLC控制器分别与噪声分析仪、调节阀、压缩机本体连接，压缩机喘振的自动检测、调节方法包括以下步骤：S1、压缩机喘振的自动检测通过噪声分析仪对压缩机本体发出噪声的分贝数及噪声的频率进行判断，若压缩机本体发出噪声的分贝数与频率同时满足喘振的条件，噪声分析仪即发出报警信号，并将报警信号传输给PLC控制器；S2、压缩机喘振的自动调节当PLC控制器检测到报警信号后，PLC控制器发出信号，将调节阀打开至一个初始开度A，此时排气管道的气流直接通过支管、调节阀到达进气管道，使排气管道的压力下降，进气管道的流量增大，消除引起喘振的因素，压缩机本体停止喘振，然后，PLC控制器发出信号，将调节阀的开度逐渐关小，直至完全关闭，调节阀完全关闭后，如果压缩机本体不再发生喘振，即完成喘振的自动调节。2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹贤军，侯春峰，
申请(专利权)人：重庆江增船舶重工有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50