离心压缩机中主密封气与平衡管压差的控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种离心压缩机中主密封气与平衡管压差的控制方法及装置，涉及离心压缩机技术领域，能够对离心压缩机中主密封气与平衡管压差进行精准控制。所述方法包括：获取离心压缩机中主密封气与平衡管之间的压力差；将所述离心压缩机中主密封气与平衡管之间的压力差输入至预先构建的控制模型中进行预判，得到控制输出，所述预先构建的控制模型包括闭环控制与中加入有扰动变量的前馈控制；基于所述控制输出对阀门动作进行控制，以使得所述主密封气与平衡管之间的压力差在预设范围内。

Control method and device of pressure difference between main seal gas and balance pipe in centrifugal compressor

【技术实现步骤摘要】
离心压缩机中主密封气与平衡管压差的控制方法及装置
本专利技术涉及离心压缩机
，特别是涉及一种离心压缩机中主密封气与平衡管压差的控制方法及装置。
技术介绍
离心压缩机作为炼油、化工企业的核心动力设备，安全生产和稳定运行非常重要。化工装置和用途的不同，使得离心压缩机的压缩气体介质也有所不同。离心压缩机的压缩气体介质除了空气以外，有毒、有害或者易燃、易爆的其他介质通常也可以被压缩，因此，在离心压缩机的生产运行过程中，为了保证安全生产和稳定运行，对离心压缩机进行干气密封以及对密封后气体与平衡管之间的压差控制尤为重要。离心压缩机主密封气作为离心压缩机一级密封气，通常以离心压缩机出口端的工艺气体作为主密封气，离心压缩机运行时出口端的工艺气体一般会提供一个相对离心压缩机平衡管压力较高的气源，通过聚结器和过滤器经过调节阀调节后作为一级密封气，经过有效的调节离心压缩机主密封气与平衡管的压差在一定范围内，可以保证离心压缩器中以及密封气的密封性。然而，该控制方法的抗干扰性较差，对于离心压缩机的主密封气压力稳定性依赖性强，一旦离心压缩机主密封气出现扰动，无法实现对离心压缩机中主密封气与平衡管压差的精准控制。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种离心压缩机中主密封气与平衡管压差的控制方法及装置，能够对离心压缩机中主密封气与平衡管压差进行精准控制。为达到上述目的，本专利技术主要提供如下技术方案：一方面，本专利技术实施例提供了一种离心压缩机中主密封气与平衡管压差的控制方法，该方法包括：获取离心压缩机中主密封气与平衡管之间的压力差；将所述离心压缩机中主密封气与平衡管之间的压力差输入至预先构建的控制模型中进行预判，得到控制输出，所述预先构建的控制模型包括闭环控制与中加入有扰动变量的前馈控制；基于所述控制输出对阀门动作进行控制，以使得所述主密封气与平衡管之间的压力差在预设范围内。另一方面，本专利技术实施例还提供了一种离心压缩机中主密封气与平衡管压差的控制装置，该装置包括：获取单元，用于获取离心压缩机中主密封气与平衡管之间的压力差；预判单元，用于将所述离心压缩机中主密封气与平衡管之间的压力差输入至预先构建的控制模型中进行预判，得到控制输出，所述预先构建的控制模型包括闭环控制与中加入有扰动变量的前馈控制；控制单元，用于基于所述控制输出对阀门动作进行控制，以使得所述主密封气与平衡管之间的压力差在预设范围内。本专利技术实施例提供的一种离心压缩机中主密封气与平衡管压差的控制方法及装置，通过将离心压缩机中主密封气与平衡管之间的压力差输入至预先构建的控制模型中进行预判，得到控制输出，并基于控制输出对阀门动作进行控制，以使得主密封气与平衡管之间的压力差在预设范围内。与现有技术中经过调节来控制主密封气与平衡管之间的压力差的方式相比，本申请基于离心压缩机出口端工艺气的扰动来消除其对离心压缩机主密封气与平衡管之间压力差的影响，以使得离心压缩机出口端工艺气压力出现扰动之初，控制系统就可以预先输出前馈控制，对离心压缩机主密封气与平衡管压差预期可达到的扰动进行预判和控制，而不需要等到离心压缩机主密封气与平衡管压差实际出现偏差后再进行控制，能够为离心压缩机组提供一个稳定、可靠、抗干扰能力强的一级密封气。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优选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。附图仅用于示出优选实施方式的目的，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离心压缩机中主密封气与平衡管压差的控制方法流程图；图2示出了本专利技术实施例提供的另一种离心压缩机中主密封气与平衡管压差的控制方法流程图；图3示出了本专利技术实施例提供的一种离心压缩机中主密封气与平衡管压差的控制装置结构示意图；图4示出了本专利技术实施例提供的另一种离心压缩机中主密封气与平衡管压差的控制装置结构示意图。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。本专利技术实施例提供一种离心压缩机中主密封气与平衡管压差的控制方法，如图1所示，所述方法包括：101、获取离心压缩机中主密封气与平衡管之间的压力差。通常情况下，离心压缩机运行过程中工作腔以及平衡管处会设置有压力表，主要是用来监测压差，以保证离心压缩机的正常工作。而在离心压缩机运行时出气口端的工艺气体一般会提供一个压力相对离心压缩机平衡管压力较高的气源，通过聚结器和过滤器经过调节阀后作为主密封气，与平衡管会产生压力差，具体可以根据工作腔内以及平衡管处设置的压力表来计算离心压缩机中主密封气与平衡管之间的压力差。102、将所述离心压缩机中主密封气与平衡管之间的压力差输入至预先构建的控制模型中进行预判，得到控制输出。其中，预先构建的控制模型包括闭环控制与中加入有扰动变量的前馈控制，这里闭环控制可以为经典闭环PID控制，以离心压缩机主密封气与平衡管之间的压力差作为控制变量，当离心压缩机主密封气与平衡管之间的压力差小于预设数值范围时，PID控制输出为阀门开启动作，当离心压缩机主密封气与平衡管之间的压力差大于预设数值范围时，PID控制输出为阀门关闭动作。这里加入有扰动变量的前馈控制为经典闭环PID控制的反馈控制，将离心压缩机出口端的工艺气压力作为扰动变量，该扰动变量对应前馈输出作用在PID控制输出的基础上，当离心压缩机出口端的工艺气压力减小时，前馈输出为作用在PID控制输出基础上的阀门开启动作，当离心压缩机出口端的工艺气压力增大时，前馈输出为作用在PID控制输出基础上的阀门关闭动作。在本专利技术实施例中，预先构建的控制模型可以在离心压缩机主密封气与平衡管之间的压力差在预设数值范围内的情况下提前进行预判，进而提前对阀门进行控制，而并非是等到压力差超出预数值范围后在进行控制。103、基于所述控制输出对阀门动作进行控制，以使得所述主密封气与平衡管之间的压力差在预设范围内。应说明的是，当控制阀门动作时，可以采用PID自动控制和手动控制，当其采用手动控制时，其阀门动作的调节方式可以与手阀的功能相同；当其采用PID自动控制时，其控制对象为离心压缩机中主密封气与平衡管压差作为调节对象，当离心压缩机中主密封气与平衡管压差大于设定参数(例如0.2MPa)时，表明进入压缩机的主密封气增大，通过PID控制阀门关闭动作，以使得主密封气与平衡管之间的压力差在预设范围内；当离心压缩机中主密封气与平衡管压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离心压缩机中主密封气与平衡管压差的控制方法，其特征在于，包括：/n获取离心压缩机中主密封气与平衡管之间的压力差；/n将所述离心压缩机中主密封气与平衡管之间的压力差输入至预先构建的控制模型中进行预判，得到控制输出，所述预先构建的控制模型包括闭环控制与中加入有扰动变量的前馈控制；/n基于所述控制输出对阀门动作进行控制，以使得所述主密封气与平衡管之间的压力差在预设范围内。/n

【技术特征摘要】
1.一种离心压缩机中主密封气与平衡管压差的控制方法，其特征在于，包括：
获取离心压缩机中主密封气与平衡管之间的压力差；
将所述离心压缩机中主密封气与平衡管之间的压力差输入至预先构建的控制模型中进行预判，得到控制输出，所述预先构建的控制模型包括闭环控制与中加入有扰动变量的前馈控制；
基于所述控制输出对阀门动作进行控制，以使得所述主密封气与平衡管之间的压力差在预设范围内。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取离心压缩机中主密封气与平衡管之间的压力差之后，所述方法还包括：
以所述离心压缩机中主密封气与平衡管之间的压力差作为控制变量，构建闭环控制。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述扰动变量以所述离心压缩机出口端工艺气压力作为前馈控制，在所述将所述离心压缩机中主密封气与平衡管之间的压力差输入至预先构建的控制模型中进行预判，得到控制输出之前，所述方法还包括：
通过在离心压缩机出口端设置压力测量点，获取离心压缩机出口端的工艺气压力；
以所述离心压缩机出口端的工艺气压力作为扰动变量，构建加入扰动变量的前馈控制。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述以所述离心压缩机出口端的工艺气压力作为扰动变量，构建加入扰动变量的前馈控制，具体包括：
通过增加死区时间和扰动死区范围，对所述扰动变量进行滤波设置；
当所述离心压缩机出口端工艺气压力对应的扰动时间超出所述死区时间和/或所述离心压缩机出口端工艺气压力对应的扰动时间超出所述扰动死区范围时，执行所述预先构建的控制模型中加入扰动变量的前馈控制输出。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述将所述离心压缩机中主密封气与平衡管之间的压力差输入至预先构建的控制模型中进行预判，得到控制输出，具体包括：
当所述离心压缩机中主密封气与平衡管之间的压力差超出预设范围时，更新所述预先构建的控制模型中闭环控制输出；
当所述离心压缩机出口端工艺气压力发生扰动时，更新所述预先构建的控制模型中加入扰动变量的前馈控制输出；
根据所述预先构建的控制模型中闭环控制输出以及所述预先构建的控制模型中加入扰动变量的前馈控制输出进行预判，得到控制输出。

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【专利技术属性】
技术研发人员：温旭，于政日，宋锋，刘国强，安晓飞，张宾，赵睿，龙飞，苏世轩，高强，于洋，李泽龙，李文博，王春晖，薛萌，
申请(专利权)人：沈阳鼓风机集团自动控制系统工程有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21