[发明专利]一种离心式压缩机的防喘振系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种离心式压缩机的防喘振系统及控制方法，离心式压缩机包含第一级压缩级至第N级压缩级，并且在第M‑1级压缩级与第M级压缩级之间设置一中抽空气管道，其中N为≥2的整数，M为≤N的整数，该防喘振系统包括：第一节流装置；第一压力传感器；第一温度传感器；第二压力传感器；第二节流装置；第二温度传感器；第三压力传感器；支线管道；防喘振回流阀；控制系统，包括第一防喘振控制器、第二防喘振控制器和高位选择器。本发明的主旨是将所述离心式压缩机以中抽空气管道为界，分为两个压缩段来进行防喘振控制，与常规做法中设置两组进口导叶、两条回流管线和分别设置在两条回流管线上的回流阀的做法相比，具有明显的经济性。

技术领域

本发明属于空气分离设备领域，涉及一种离心式压缩机的防喘振系统及控制方法。

背景技术

离心式压缩机在运行时，如果吸入流量减少到一定值时，压缩机就会出现一种不稳定的工作现象，其吸入流量和出口压力会快速连续波动，其表现为可伴有高振动、升温和轴向推力的迅速改变，导致压缩机产生强烈的振动，并伴有巨大的噪声，这种现象被称为压缩机的喘振，这可能损坏压缩机。

为了防止喘振现象的发生，通常在多级压缩系统的性能图中设置喘振线和喘振控制线，并使用喘振控制线来控制多级压缩系统。多级压缩系统的制造商或设计者通过针对多级压缩系统进行理论分析和多次实验来设置发生喘振的喘振线，并通过预先设置10％的安全余量来设置喘振控制线。

现有技术中，可以通过调节输入压缩机和从压缩机排放的流体的压力的比值(压比)、流体流量或可以控制的其它参数来设法远离喘振控制线。常规地，通过控制设置在压缩机内的进口导叶的开度来调节压缩机的排放压力，或者打开压缩机出口的回流阀，从而使得从压缩机排放的一些空气返回到压缩机的进口侧，达到远离喘振线和防止压缩机喘振的目的。

空气分离装置中的增压机通常设置一中抽空气管道，所述中抽空气用于供给公共设施，其中抽空气量可能占增压机的进气流量的1％-30％。此时，由于通过增压机的空气流量的减少，增压机可视为以中抽空气管道为界的两段不同的离心式压缩机。现有技术中通常设置两组进口导叶、两条回流管线和分别设置在两条回流管线上的回流阀来进行防喘振控制，从经济性的角度考虑不是很理想。

有鉴于此，如何设计一种新的离心式压缩机的防喘振系统及控制方法，以对有中抽空气情况的离心式压缩机进行分段的防喘振控制，是业内相关技术人员亟待解决的一项课题。

发明内容