用于离心压缩机设计的气体物性参数计算方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于离心压缩机设计的气体物性参数计算方法及装置，涉及压缩机技术领域，主要目的在于保证设计出的离心压缩机准确性，以及保证压缩机组正常运行。所述方法包括：获取离心压缩机的设计输入参数，所述设计输入参数包括进出口压力、进出口温度、各气体组分以及各气体组分含量；根据所述进出口压力、所述进出口温度、所述各气体组分和所述各气体组分含量，计算所述各气体组分经过离心压缩机段间冷却器的冷凝析出；根据冷凝析出的气体组分含量、所述进出口压力、所述进出口温度和预设气体物性计算方程，计算冷凝析出后各气体组分的气体物性参数并确定为用于离心压缩机设计的气体物性参数。

Calculating Method and Device of Gas Physical Property Parameters for Centrifugal Compressor Design

The invention discloses a method and device for calculating gas physical parameters used in the design of centrifugal compressors, which relates to the technical field of compressors. The main purpose is to ensure the accuracy of the designed centrifugal compressors and the normal operation of compressor units. The method includes: obtaining design input parameters of centrifugal compressor, which include import and export pressure, import and export temperature, each gas component and each gas component content; calculating the gas component passing through the inter-section cooler of centrifugal compressor according to the import and export pressure, the import and export temperature, each gas component and the content of each gas component. Condensation; According to the content of condensated gas components, the inlet and outlet pressure, the inlet and outlet temperature and the preset gas physical properties calculation equation, the gas physical properties parameters of each gas component after condensation are calculated and determined for the design of centrifugal compressor.

【技术实现步骤摘要】
用于离心压缩机设计的气体物性参数计算方法及装置
本专利技术涉及离心压缩机设计领域，特别是涉及一种用于离心压缩机设计的气体物性参数计算方法及装置。
技术介绍
离心压缩机，广泛应用于石油化工等领域。离心压缩机是整个化工装置的心脏设置，压缩的气体为化工工艺介质。不同的工艺气体其组成和物理性质差别巨大，有些易于压缩而有些很难压缩。在离心压缩机设计技术中，介质物性参数的计算是最为关键的部分之一。如果介质物性参数计算不准确，将使压缩机达不到设计指标。轻则使机组能耗增加，重则使机组不能稳定运行。目前，通常根据输入的压缩机设计参数，直接计算用于离心压缩机设计的气体物性参数。然而，为了提高效率、降低能耗，很多化工流程压缩机带有段间冷却器。化工气体介质(特别是分子量较重的混合介质，如分子量＞32)经过前面一段的压缩，再经过段间冷却器时可能会有液体凝结析出，析出的液体可能是烃类的混合物，可能含水，也可能不含有水。若直接计算用于离心压缩机设计的气体物性参数，会造成设计出的离心压缩机不准确，无法满足用户的需求，严重的可造成压缩机组不能运行。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种用于离心压缩机设计的气体物性参数计算方法及装置，主要目的在于能够保证设计出的离心压缩机准确性，以及保证压缩机组正常运行。依据本专利技术一个方面，提供了一种用于离心压缩机设计的气体物性参数计算方法，包括：获取离心压缩机的设计输入参数，所述设计输入参数包括进出口压力、进出口温度、各气体组分以及各气体组分含量；根据所述进出口压力、所述进出口温度、所述各气体组分和所述各气体组分含量，计算所述各气体组分经过离心压缩机段间冷却器的冷凝析出；根据冷凝析出的气体组分含量、所述进出口压力、所述进出口温度和预设气体物性计算方程，计算冷凝析出后各气体组分的气体物性参数并确定为用于离心压缩机设计的气体物性参数。依据本专利技术另一个方面，提供了一种用于离心压缩机设计的气体物性参数计算装置，包括：获取单元，用于获取离心压缩机的设计输入参数，所述设计输入参数包括进出口压力、进出口温度、各气体组分以及各气体组分含量；计算单元，用于根据所述进出口压力、所述进出口温度、所述各气体组分和所述各气体组分含量，计算所述各气体组分经过离心压缩机段间冷却器的冷凝析出；所述计算单元，还用于根据冷凝析出的气体组分含量、所述进出口压力、所述进出口温度和预设气体物性计算方程，计算冷凝析出后各气体组分的气体物性参数；确定单元，用于将计算的气体物性参数确定为用于离心压缩机设计的气体物性参数。依据本专利技术又一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以下步骤：获取离心压缩机的设计输入参数，所述设计输入参数包括进出口压力、进出口温度、各气体组分以及各气体组分含量；根据所述进出口压力、所述进出口温度、所述各气体组分和所述各气体组分含量，计算所述各气体组分经过离心压缩机段间冷却器的冷凝析出；根据冷凝析出的气体组分含量、所述进出口压力、所述进出口温度和预设气体物性计算方程，计算冷凝析出后各气体组分的气体物性参数并确定为用于离心压缩机设计的气体物性参数。依据本专利技术再一个方面，提供了一种用于离心压缩机设计的气体物性参数计算装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：获取离心压缩机的设计输入参数，所述设计输入参数包括进出口压力、进出口温度、各气体组分以及各气体组分含量；根据所述进出口压力、所述进出口温度、所述各气体组分和所述各气体组分含量，计算所述各气体组分经过离心压缩机段间冷却器的冷凝析出；根据冷凝析出的气体组分含量、所述进出口压力、所述进出口温度和预设气体物性计算方程，计算冷凝析出后各气体组分的气体物性参数并确定为用于离心压缩机设计的气体物性参数。本专利技术提供一种用于离心压缩机设计的气体物性参数计算方法及装置，能够获取离心压缩机的设计输入参数，并能够根据所述进出口压力、所述进出口温度、所述各气体组分和所述各气体组分含量，计算所述各气体组分经过离心压缩机段间冷却器的冷凝析出；克服了无法计算经过离心压缩机段间冷却器的冷凝析出的缺陷。与此同时，能够根据冷凝析出的气体组分含量、所述进出口压力、所述进出口温度和预设气体物性计算方程，计算冷凝析出后各气体组分的气体物性参数并确定为用于离心压缩机设计的气体物性参数，即在设计离心压缩机时，通过考虑气体组分经过冷却器的冷凝析出，能够保证设计出的离心压缩机准确性，满足用户的需求以及保证压缩机组正常运行。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。附图说明通过阅读下文实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1示出了本专利技术实施例提供的一种用于离心压缩机设计的气体物性参数计算方法流程图；图2示出了本专利技术实施例提供的一种离心压缩机设计需要的各气体组分设置界面的示意图；图3示出了本专利技术实施例提供的一种气体物性参数的输出界面图；图4示出了本专利技术实施例提供的另一种气体物性参数的输出界面图；图5示出了本专利技术实施例提供的一种冷凝析出计算流程图；图6示出了本专利技术实施例提供的另一种用于离心压缩机设计的气体物性参数计算方法流程图；图7示出了本专利技术实施例提供的一种用于离心压缩机设计的气体物性参数计算装置的结构示意图；图8示出了本专利技术实施例提供的另一种用于离心压缩机设计的气体物性参数计算装置的结构示意图；图9示出了本专利技术实施例提供的一种用于离心压缩机设计的气体物性参数计算装置的实体结构示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。如
技术介绍
所述，通常根据输入的压缩机设计参数，直接计算用于离心压缩机设计的气体物性参数。然而，为了提高效率、降低能耗，很多化工流程压缩机带有段间冷却器。化工气体介质(特别是分子量较重的混合介质，如分子量＞32)经过前面一段的压缩，再经过段间冷却器时可能会有液体凝结析出，析出的液体可能是烃类的混合物，可能含水，也可能不含有水。若直接计算用于离心压缩机设计的气体物性参数，会造成设计出的离心压缩机不准确，无法满足用户的需求，严重可造成压缩机组不能运行为了解决上述问题，本专利技术实施例提供了一种用于离心压缩机设计的气体物性参数计算方法，如图1所示，所述方法包括：101、获取离心压缩机的设计输入参数。其中，所述设计输入参数包括进出口压力、进出口温度、各气体组分以及各气体组分含量。所述设计输入参数具体可以为技术人员通过参数设置界面输入的，为了简化气体物性参数计算的步骤，在获取所述设计输入参数后，可以验证所述设计输入参数是否完整有效，如验证上述信息是否完整，验证进出口压力、进出口温度是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于离心压缩机设计的气体物性参数计算方法，其特征在于，包括：获取离心压缩机的设计输入参数，所述设计输入参数包括进出口压力、进出口温度、各气体组分以及各气体组分含量；根据所述进出口压力、所述进出口温度、所述各气体组分和所述各气体组分含量，计算所述各气体组分经过离心压缩机段间冷却器的冷凝析出；根据冷凝析出的气体组分含量、所述进出口压力、所述进出口温度和预设气体物性计算方程，计算冷凝析出后各气体组分的气体物性参数并确定为用于离心压缩机设计的气体物性参数。

【技术特征摘要】
1.一种用于离心压缩机设计的气体物性参数计算方法，其特征在于，包括：获取离心压缩机的设计输入参数，所述设计输入参数包括进出口压力、进出口温度、各气体组分以及各气体组分含量；根据所述进出口压力、所述进出口温度、所述各气体组分和所述各气体组分含量，计算所述各气体组分经过离心压缩机段间冷却器的冷凝析出；根据冷凝析出的气体组分含量、所述进出口压力、所述进出口温度和预设气体物性计算方程，计算冷凝析出后各气体组分的气体物性参数并确定为用于离心压缩机设计的气体物性参数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述进出口压力、所述进出口温度、所述各气体组分和所述各气体组分含量，计算所述各气体组分经过离心压缩机段间冷却器的冷凝析出，包括：从预设数据库中读取与所述各气体组分对应的临界压力、临界温度、偏心因子；根据所述进出口压力、所述进出口温度、所述临界压力、所述临界温度和所述偏心因子，计算所述各气体组分的初始平衡常数；根据所述初始平衡常数和所述各气体组分含量，判断所述各气体组分经过离心压缩机段间冷却器后是否处于包含液体组分和气体组分的两相区；若处于两相区，根据预设初始气化率和预设气化率迭代公式，计算出收敛的气化率；根据所述收敛的气化率、所述初始平衡常数和所述各气体组分含量，迭代计算各液体组分含量和各气体组分含量；根据计算的各液体组分含量、计算的各气体组分含量和预设组分逸度公式，分别迭代计算各液体组分逸度和各气体组分逸度；若当前迭代各液体组分逸度和所述各气体组分逸度不相等，则根据所述各液体组分含量、所述各气体组分含量、所述各液体组分逸度和所述各气体组分逸度，分别计算所述各液体组分和所述各气体组分的平衡常数，计算的平衡常数用于下次迭代计算各液体组分含量和各气体组分含量；若当前迭代的各液体组分逸度和各气体组分逸度均相等，则将当前迭代计算的各液体组分含量和各气体组分含量，确定为所述各气体组分经过离心压缩机段间冷却器的冷凝析出的计算结果。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述初始平衡常数和所述各气体组分含量，判断所述各气体组分经过离心压缩机段间冷却器后是否处于包含液体组分和气体组分的两相区，包括：计算所述初始平衡常数和所述各气体组分含量的乘积之和，以及所述各气体组分含量和所述初始平衡常数的比值之和；通过判断所述乘积之和是否大于预设阈值，且所述比值之和是否大于预设阈值，判断所述各气体组分经过离心压缩机段间冷却器后是否处于包含液体组分和气体组分的两相区。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述初始平衡常数和所述各气体组分含量，判断所述各气体组分经过离心压缩机段间冷却器后是否处于包含液体组分和气体组分的两相区之后，所述方法还包括：若处于包含液体组分的单相区，则计算各液体组分含量；若处于包含气体组分的单相区，则计算各气体组分含量。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各气体组分含量包括各气体组分的摩尔流量，所述根据所述进出口压力、所述进出口温度、所述各气体组分和所述各气体组分含量，计算所述各气体组分经过离心压缩机段间冷却器的冷凝析出之前，所述方法还包括：根据所述进出口压力和所述各气体组分的摩尔流量，计算所述各气体组分的露点温度；检测离心压缩机段间的预...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏刚，刘长胜，孙玉莹，周慧彬，武姿廷，
申请(专利权)人：沈阳鼓风机集团股份有限公司，沈阳透平机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21