用于离心式回转机械的多工况设计方法和装置制造方法及图纸

本公开提供了一种用于离心式回转机械的多工况设计方法和装置，涉及离心式回转机械的设计领域。该方法包括：根据离心式回转机械的系统运行特性数据和权重计算得到最大权重流量和与该最大权重流量对应的压比或扬程；以及根据该最大权重流量和与该最大权重流量对应的压比或扬程获得该离心式回转机械的指标参数。本公开可以提高离心式回转机械的运行效率，降低能耗。

【技术实现步骤摘要】
用于离心式回转机械的多工况设计方法和装置
本公开涉及离心式回转机械的设计领域，特别涉及一种用于离心式回转机械的多工况设计方法和装置。
技术介绍
在传统的离心压缩机设计中，工况选择通常将满负荷的性能作为唯一考核指标。要求离心压缩机在设计工况附近，其性能达到最佳，效率达到最高。然而，离心压缩机运行工况与使用环境的温湿度以及室内负荷需求紧密相关。在一年之中，甚至在一天之中，气温变化幅度变化很大，需要的冷量变化幅度也很大，离心压缩机的运行工况也会随之产生较大的变化。实践证明，离心压缩机的运行使用并不一直运行于设计工况点。相反，在实际运行中，离心压缩机在绝大部分时间运行于部分负荷下，甚至远远偏离设计工况。其中国家标准GB/T18430.1中就提到空调机组在75％和50％负荷下运行，时间占比分别达到41.5％和46.1％。这样，如果采用传统的满负荷设计方案进行压缩机设计，在部分负荷运行时，将造成压缩机低能效运行和巨大的能源浪费。
技术实现思路
本公开解决的一个技术问题是：提供一种用于离心式回转机械的多工况设计方法，以提高离心式回转机械的运行能效。根据本公开的一个方面，提供了一种确定用于离心式回转机械的多工况设计参数的方法，包括：根据离心式回转机械的系统运行特性数据和权重计算得到最大权重流量和与所述最大权重流量对应的压比或扬程。在一些实施例中，计算得到最大权重流量和与所述最大权重流量对应的压比或扬程的步骤包括：根据离心式回转机械的系统运行特性数据拟合得到系统运行特性曲线，并根据所述系统运行特性数据的权重拟合得到系统运行特性权重曲线；根据所述系统运行特性权重曲线计算得到最大权重流量；以及根据所述最大权重流量和所述系统运行特性曲线获得与所述最大权重流量对应的压比或扬程。根据本公开的另一个方面，提供了一种用于离心式回转机械的多工况设计方法，包括：根据离心式回转机械的系统运行特性数据和权重计算得到最大权重流量和与所述最大权重流量对应的压比或扬程；以及根据所述最大权重流量和与所述最大权重流量对应的压比或扬程获得所述离心式回转机械的指标参数。在一些实施例中，根据所述最大权重流量和与所述最大权重流量对应的压比或扬程获得所述离心式回转机械的指标参数的步骤包括：根据所述最大权重流量计算得到多个第一流量和多个第二流量，并获得与每个第一流量对应的压比或扬程以及与每个第二流量对应的压比或扬程，其中，所述第一流量小于所述最大权重流量，所述第二流量大于所述最大权重流量；分别根据所述最大权重流量及其对应的压比或扬程、每个第一流量及其对应的压比或扬程和每个第二流量及其对应的压比或扬程各自获得相应的一组二维性能曲线；根据各组二维性能曲线分别获得相应的三维性能曲面；根据各个三维性能曲面和系统运行需求范围获取最大等效率区域；以及根据所述最大等效率区域获得所述离心式回转机械的指标参数。在一些实施例中，计算得到最大权重流量和与所述最大权重流量对应的压比或扬程的步骤包括：根据离心式回转机械的系统运行特性数据拟合得到系统运行特性曲线，并根据所述系统运行特性数据的权重拟合得到系统运行特性权重曲线；根据所述系统运行特性权重曲线计算得到最大权重流量；以及根据所述最大权重流量和所述系统运行特性曲线获得与所述最大权重流量对应的压比或扬程。在一些实施例中，计算所述第一流量的关系式为：Q1＝Qmax×(1-A1×n)，其中，Q1为第一流量，Qmax为最大权重流量，0.03<A1<0.07，n为预定参数且n属于预定范围内的正整数。在一些实施例中，计算所述第二流量的关系式为：Q2＝Qmax×(1+A2×m)，其中，Q2为第二流量，Qmax为最大权重流量，0.03<A2<0.07，m为预定参数且m属于预定范围内的正整数。在一些实施例中，获得二维性能曲线的步骤包括：分别根据所述最大权重流量及其对应的压比或扬程、每个第一流量及其对应的压比或扬程和每个第二流量及其对应的压比或扬程，通过系统循环分析和比转速要求，各自得到相应的设计参数，并分别根据相应的设计参数各自得出相应的一组二维性能曲线。在一些实施例中，每组二维性能曲线包括：压比与流量的关系曲线、和效率与流量的关系曲线；或者，每组二维性能曲线包括：扬程与流量的关系曲线、和效率与流量的关系曲线；所述三维性能曲面包括：压比、效率和流量这三者之间的关系曲面，或者扬程、效率和流量这三者之间的关系曲面。在一些实施例中，根据各组二维性能曲线分别获得相应的三维性能曲面的步骤包括：根据压比与流量的关系曲线和效率与流量的关系曲线获得压比、效率和流量这三者之间的关系曲面；或者，根据扬程与流量的关系曲线和效率与流量的关系曲线获得扬程、效率和流量这三者之间的关系曲面。在一些实施例中，根据各个三维性能曲面和系统运行需求范围获取最大等效率区域的步骤包括：对于每个三维性能曲面，以压比与流量的关系曲线或者扬程与流量的关系曲线所包围的区域作为底面，将该底面中满足系统运行需求范围的工况点对应的等效率封闭曲线向所述三维性能曲面以垂直于该底面的方向延伸，并与该三维性能曲面相交，从而形成柱状封闭区域；以及从各个柱状封闭区域中获得体积最大的柱状封闭区域即为最大等效率区域。在一些实施例中，根据所述最大等效率区域获得离心式回转机械的指标参数的步骤包括：根据符合所述最大等效率区域的流量和压比，并结合系统循环分析和比转速要求得到离心式回转机械的指标参数；或者，根据符合所述最大等效率区域的流量和扬程，并结合系统循环分析和比转速要求得到离心式回转机械的指标参数。根据本公开的另一个方面，提供了一种确定用于离心式回转机械的多工况设计参数的装置，包括：数据获取模块，用于获取离心式回转机械的系统运行特性数据和权重；和设计参数计算模块，用于根据所述离心式回转机械的系统运行特性数据和权重计算得到最大权重流量和与所述最大权重流量对应的压比或扬程。在一些实施例中，所述设计参数计算模块用于根据离心式回转机械的系统运行特性数据拟合得到系统运行特性曲线，根据所述系统运行特性数据的权重拟合得到系统运行特性权重曲线，根据所述系统运行特性权重曲线计算得到最大权重流量，以及根据所述最大权重流量和所述系统运行特性曲线获得与所述最大权重流量对应的压比或扬程。根据本公开的另一个方面，提供了一种用于离心式回转机械的多工况设计装置，包括：设计参数计算模块，用于根据离心式回转机械的系统运行特性数据和权重计算得到最大权重流量和与所述最大权重流量对应的压比或扬程；以及指标参数计算模块，用于根据所述最大权重流量和与所述最大权重流量对应的压比或扬程获得所述离心式回转机械的指标参数。在一些实施例中，所述指标参数计算模块包括：多参数计算单元，用于根据所述最大权重流量计算得到多个第一流量和多个第二流量，并获得与每个第一流量对应的压比或扬程以及与每个第二流量对应的压比或扬程，其中，所述第一流量小于所述最大权重流量，所述第二流量大于所述最大权重流量；性能曲线获取单元，用于分别根据所述最大权重流量及其对应的压比或扬程、每个第一流量及其对应的压比或扬程和每个第二流量及其对应的压比或扬程各自获得相应的一组二维性能曲线；性能曲面获取单元，用于根据各组二维性能曲线分别获得相应的三维性能曲面；等效率区域获取单元，用于根据各个三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种确定用于离心式回转机械的多工况设计参数的方法，包括：根据离心式回转机械的系统运行特性数据和权重计算得到最大权重流量和与所述最大权重流量对应的压比或扬程。

【技术特征摘要】
1.一种确定用于离心式回转机械的多工况设计参数的方法，包括：根据离心式回转机械的系统运行特性数据和权重计算得到最大权重流量和与所述最大权重流量对应的压比或扬程。2.根据权利要求1所述的方法，其中，计算得到最大权重流量和与所述最大权重流量对应的压比或扬程的步骤包括：根据离心式回转机械的系统运行特性数据拟合得到系统运行特性曲线，并根据所述系统运行特性数据的权重拟合得到系统运行特性权重曲线；根据所述系统运行特性权重曲线计算得到最大权重流量；以及根据所述最大权重流量和所述系统运行特性曲线获得与所述最大权重流量对应的压比或扬程。3.一种用于离心式回转机械的多工况设计方法，包括：根据离心式回转机械的系统运行特性数据和权重计算得到最大权重流量和与所述最大权重流量对应的压比或扬程；以及根据所述最大权重流量和与所述最大权重流量对应的压比或扬程获得所述离心式回转机械的指标参数。4.根据权利要求3所述的方法，其中，根据所述最大权重流量和与所述最大权重流量对应的压比或扬程获得所述离心式回转机械的指标参数的步骤包括：根据所述最大权重流量计算得到多个第一流量和多个第二流量，并获得与每个第一流量对应的压比或扬程以及与每个第二流量对应的压比或扬程，其中，所述第一流量小于所述最大权重流量，所述第二流量大于所述最大权重流量；分别根据所述最大权重流量及其对应的压比或扬程、每个第一流量及其对应的压比或扬程和每个第二流量及其对应的压比或扬程各自获得相应的一组二维性能曲线；根据各组二维性能曲线分别获得相应的三维性能曲面；根据各个三维性能曲面和系统运行需求范围获取最大等效率区域；以及根据所述最大等效率区域获得所述离心式回转机械的指标参数。5.根据权利要求3所述的方法，其中，计算得到最大权重流量和与所述最大权重流量对应的压比或扬程的步骤包括：根据离心式回转机械的系统运行特性数据拟合得到系统运行特性曲线，并根据所述系统运行特性数据的权重拟合得到系统运行特性权重曲线；根据所述系统运行特性权重曲线计算得到最大权重流量；以及根据所述最大权重流量和所述系统运行特性曲线获得与所述最大权重流量对应的压比或扬程。6.根据权利要求4所述的方法，其中，计算所述第一流量的关系式为：Q1＝Qmax×(1-A1×n)，其中，Q1为第一流量，Qmax为最大权重流量，0.03<A1<0.07，n为预定参数且n属于预定范围内的正整数。7.根据权利要求4所述的方法，其中，计算所述第二流量的关系式为：Q2＝Qmax×(1+A2×m)，其中，Q2为第二流量，Qmax为最大权重流量，0.03<A2<0.07，m为预定参数且m属于预定范围内的正整数。8.根据权利要求4所述的方法，其中，获得二维性能曲线的步骤包括：分别根据所述最大权重流量及其对应的压比或扬程、每个第一流量及其对应的压比或扬程和每个第二流量及其对应的压比或扬程，通过系统循环分析和比转速要求，各自得到相应的设计参数，并分别根据相应的设计参数各自得出相应的一组二维性能曲线。9.根据权利要求4所述的方法，其中，每组二维性能曲线包括：压比与流量的关系曲线、和效率与流量的关系曲线；或者，每组二维性能曲线包括：扬程与流量的关系曲线、和效率与流量的关系曲线；所述三维性能曲面包括：压比、效率和流量这三者之间的关系曲面，或者扬程、效率和流量这三者之间的关系曲面。10.根据权利要求9所述的方法，其中，根据各组二维性能曲线分别获得相应的三维性能曲面的步骤包括：根据压比与流量的关系曲线和效率与流量的关系曲线获得压比、效率和流量这三者之间的关系曲面；或者，根据扬程与流量的关系曲线和效率与流量的关系曲线获得扬程、效率和流量这三者之间的关系曲面。11.根据权利要求9所述的方法，其中，根据各个三维性能曲面和系统运行需求范围获取最大等效率区域的步骤包括：对于每个三维性能曲面，以压比与流量的关系曲线或者扬程与流量的关系曲线所包围的区域作为底面，将该底面中满足系统运行需求范围的工况点对应的等效率封闭曲线向所述三维性能曲面以垂直于该底面的方向延伸，并与该三维性能曲面相交，从而形成柱状封闭区域；以及从各个柱状封闭区域中获得体积最大的柱状封闭区域即为最大等效率区域。12.根据权利要求9所述的方法，其中，根据所述最大等效率区域获得离心式回转机械的指标参数的步骤包括：根据符合所述最大等效率区域的流量和压比，并结合系统循环分析和比转速要求得到离心式回转机械的指标参数；或者，根据符合所述最大等效率区域的流量和扬程，并结合系统循环分析和比转速要求得到离心式回转机械的指标参数。13.一种确定用于离心式回转机械的多工况设计参数的装置，包括：数据获取模块，用于获取离心式回转机械的系统运行特性数据和权重；和设计参数计算模块，用于根据所述离心式回转...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘华，张治平，钟瑞兴，李宏波，周宇，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44