一种高速透平真空泵防喘与退喘方法技术

本发明专利技术公开了一种高速透平真空泵防喘与退喘方法，包括以下步骤：(1)分别对高速透平真空泵的进气口真空度、进气口温度、振动情况及高效电机驱动系统的电流进行监测，并分别得到进气口真空度变化率P'、进气口温度变化率T'、振动变化率V'及电流变化率I'；(2)预设高速透平真空泵喘振限值，将进气口真空度变化率P'、进气口温度变化率T'、振动变化率V'及电流变化率I'引起的喘振变化值与高速透平真空泵喘振限值进行比较，经PLC控制系统的实时辨别，识别高速透平真空泵喘振状态；(3)识别出高速透平真空泵喘振状态后，根据不同的喘振状态，采取相应退喘措施。本发明专利技术针对高速透平真空泵喘振可进行精准识别与喘振状态分类、并采取高效退喘措施；具有时效性强、准确性高的特点，可实现快速可靠退喘。快速可靠退喘。快速可靠退喘。

【技术实现步骤摘要】
一种高速透平真空泵防喘与退喘方法


[0001]本专利技术涉及真空泵
，具体为一种高速透平真空泵防喘与退喘方法。

技术介绍

[0002]真空泵作为制浆造纸领域真空系统的核心设备，应用广泛。随着双碳目标的提出，对于制浆造纸领域高能耗的真空泵的节能改造迫在眉睫。高速透平真空泵采用高效电机拖动系统，经高速齿轮传动系统后，由高速输出轴驱动高效三元流离心叶轮高速旋转，以形成工艺过程所需真空。高速透平真空泵工作效率高、智能化水平高、工艺匹配性好，大大降低了真空系统运行成本，有效提高了能源利用率。
[0003]喘振是高速透平真空泵的固有属性，一旦真空系统存在波动，超出高速透平真空泵的安全工作范围，则可能导致其喘振，严重的喘振会使设备剧烈振动、离心叶轮剐蹭等严重后果。
[0004]目前，针对高速透平真空泵，主要集中在喘振识别与退喘处理两个方面，在喘振识别方面，基本是通过进口真空度的变化来监测，缺乏全面的喘振烈度识别；在退喘处理方面，主要采用在进气支管上安装防喘阀，当设备发生喘振时，即打开防喘阀，改善进气口条件，进行退喘，以保护设备安全；但是会导致真空泵进气端的真空破坏，增加设备运行负荷，甚至会导致电机驱动系统过载停机，严重影响真空系统的正常运行。
[0005]针对上述问题，本专利技术提供了一种高速透平真空泵防喘与退喘方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种高速透平真空泵防喘与退喘方法，从而解决了
技术介绍
中的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高速透平真空泵防喘与退喘方法，包括以下步骤：
[0008](1)分别对高速透平真空泵的进气口真空度、进气口温度、振动情况及高效电机驱动系统的电流进行监测，并分别得到进气口真空度变化率P'、进气口温度变化率T'、振动变化率V'及电流变化率I'；
[0009](2)预设高速透平真空泵喘振限值，将进气口真空度变化率P'、进气口温度变化率T'、振动变化率V'及电流变化率I'引起的喘振变化值与高速透平真空泵喘振限值进行比较，经PLC控制系统的实时辨别，识别高速透平真空泵喘振状态；
[0010](3)识别出高速透平真空泵喘振状态后，根据不同的喘振状态，采取相应退喘措施。
[0011]其中，进气口真空度变化率P'、进气口温度变化率T'、振动变化率V'及电流变化率I'的计算公式分别为P'＝(P2
‑
P1)/(t2
‑
t1)、T'＝(T2
‑
T1)/(t2
‑
t1)、V'＝(V2
‑
V1)/(t2
‑
t1)、I'＝(I2
‑
I1)/(t2
‑
t1)；t1与t2为两个时刻，P1、P2分别对应t1与t2两个时刻的进气口真空度，T1、T2分别对应t1与t2两个时刻的进气口温度，V1、V2分别对应t1与t2两个时刻的
高速透平真空泵振动值，I1、I2分别对应t1与t2两个时刻的高效电机驱动系统电流值。
[0012]较佳地，根据喘振变化值与高速透平真空泵喘振限值的比较结果，将所述高速透平真空泵喘振状态分为轻微喘振、中度喘振及重度喘振。
[0013]较佳地，在步骤(2)，通过实时进气口真空度监测，计算出真空度变化率P'，进而判断P'是否超出喘振限值，评判高速透平真空泵的喘振状态，真空度变化率的喘振限值为20％；当真空度变化率|P'|≤10％时，属于轻微喘振；当10％＜|P'|≤20％时，属于中度喘振；若|P'|＞20％，属于重度喘振。
[0014]较佳地，在步骤(2)，通过实时进气口温度监测，计算出温度变化率T'，进而判断T'是否超出喘振限值，评判高速透平真空泵喘振状态，温度变化率的喘振限值为20％；当温度变化率|T'|≤5％时，属于正常温度波动；当5％＜|T'|≤10％时，属于轻度喘振；当10％＜|T'|≤20％时，属于中度喘振；当|T'|＞20％时，则属于重度喘振。
[0015]较佳地，在步骤(2)，通过高速透平真空泵振动的实时监测，计算出振动变化率V'，进而判断V'是否超出喘振限值，评判高速透平真空泵喘振状态，振动变化率的喘振限值为40％；当振动变化率|V'|≤20％，属于正常波动；当20％＜|V'|≤30％，则属于轻度喘振；当30％＜|V'|≤40％，则属于中度喘振；若|V'|＞40％，则属于重度喘振。
[0016]较佳地，在步骤(2)，通过高效电机驱动系统电流的实时监测，计算出电流变化率I'，进而判断I'是否超出喘振限值，评判高速透平真空泵喘振状态，电流变化率的喘振限值为10％；当3％＜|I'|≤5％，则属于轻度喘振；当5％＜|I'|≤10％，则属于中度喘振；若|I'|＞10％，则属于重度喘振。
[0017]较佳地，所述高速透平真空泵喘振状态为轻微喘振时，则控制变频器降低电机转速，实现自动退喘。
[0018]较佳地，所述高速透平真空泵喘振状态为中度喘振时，则控制变频器降低电机转速的同时，控制进口防喘阀开度调整至10％。
[0019]较佳地，所述控制变频器降低电机转速的同时，控制进口防喘阀开度调整至10％后；若喘振消除，则由PLC控制系统将变频器控制电机的转速在合适区间，缓慢关闭防喘阀，使高速透平真空泵正常工作；若喘振减弱但未消除，则继续调整电机转速与进口防喘阀开度，直至喘振消除。
[0020]较佳地，所述高速透平真空泵喘振状态为重度喘振时，则快速打开防喘阀，并由变频器控制设备紧急停机。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0022](1)本专利技术的高速透平真空泵防喘与退喘方法，可对喘振进行精准识别。喘振识别是高速透平真空泵喘振控制的基础，如何精准识别喘振状态对于喘振控制至关重要，本专利技术采用进口真空度、进口温度、振动与电流变化率作为喘振识别参数，可精准识别喘振状态，时效性强、准确性高、可监测性好。
[0023](2)本专利技术的高速透平真空泵防喘与退喘方法，根据喘振烈度，将喘振状态分为3类。本专利技术根据进口真空度、进口温度、振动与电流变化率，将喘振烈度分为3类，即轻微喘振、中度喘振与重度喘振，可根据喘振烈度不同采取相应的退喘措施，可在不影响生产的情况下有效保护高速透平真空泵。
[0024](3)本专利技术的高速透平真空泵防喘与退喘方法，可有效改变喘振条件。本专利技术的退
喘控制原理主要是改变高速透平真空泵的运行参数，包括通过变频器控制离心叶轮转速、控制进口防喘阀的开度等措施，可有效改变喘振条件，有利于快速、可靠退喘；避免了由轻微喘振状态拓展到中度或重度喘振，可极大减小喘振造成的设备故障与零部件损坏。
附图说明
[0025]图1为本专利技术喘振监测示意图；
[0026]图2为本专利技术高速透平真空泵防喘与退喘方法流程示意图；
[0027]图中：1
‑
进气口真空度监测，2
‑
进气口温度监测，3
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速透平真空泵防喘与退喘方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)分别对高速透平真空泵的进气口真空度、进气口温度、振动情况及高效电机驱动系统的电流进行监测，并分别得到进气口真空度变化率P'、进气口温度变化率T'、振动变化率V'及电流变化率I'；(2)预设高速透平真空泵喘振限值，将进气口真空度变化率P'、进气口温度变化率T'、振动变化率V'及电流变化率I'引起的喘振变化值与高速透平真空泵喘振限值进行比较，经PLC控制系统的实时辨别，识别高速透平真空泵喘振状态；(3)识别出高速透平真空泵喘振状态后，根据不同的喘振状态，采取相应退喘措施。2.根据权利要求1所述的一种高速透平真空泵防喘与退喘方法，其特征在于：根据喘振变化值与高速透平真空泵喘振限值的比较结果，将所述高速透平真空泵喘振状态分为轻微喘振、中度喘振及重度喘振。3.根据权利要求1或2所述的一种高速透平真空泵防喘与退喘方法，其特征在于：在步骤(2)，通过实时进气口真空度监测，计算出真空度变化率P'，进而判断P'是否超出喘振限值，评判高速透平真空泵的喘振状态，真空度变化率的喘振限值为20％；当真空度变化率|P'|≤10％时，属于轻微喘振；当10％＜|P'|≤20％时，属于中度喘振；若|P'|＞20％，属于重度喘振。4.根据权利要求1或2所述的一种高速透平真空泵防喘与退喘方法，其特征在于：在步骤(2)，通过实时进气口温度监测，计算出温度变化率T'，进而判断T'是否超出喘振限值，评判高速透平真空泵喘振状态，温度变化率的喘振限值为20％；当温度变化率|T'|≤5％时，属于正常温度波动；当5％＜|T'|≤10％时，属于轻微喘振；当10％＜|T'|≤20％时，属于中度喘振；当|T'|＞20％时，则属于重度喘振。5.根据权利要求1或2所述的一种高速透平真空泵防...

【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，卢璋，聂湘华，莫天洋，方志翔，易钿，
申请(专利权)人：湖南泛航智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：