[发明专利]一种基于温度和压比的往复压缩机排量气量控制方法

摘要

本发明涉及一种基于温度和压比的往复压缩机排量气量控制方法，实现了往复压缩机的排气量在进气温度变化下的自动调节修正，达到了稳定压缩机排量的目的。为了克服大部分企业无法实现无级气量调节系统根据设定流量或者压力进行全自动调节的技术缺点，压缩机各级进气阀配备卸荷装置，实现气量0～100％满量程无级调节。采用手动设定的机组实际需要的排量与实时采集的进气温度修正后的额定排量进行比值计算一级负荷比；二级、三级和四级采用设定压比方式运用PID控制器自动计算负荷比，最终实现在不同进气温度下，保持机组级间压比和排气量不变。

主权项

1.一种基于温度和压比的往复压缩机排量控制方法，其特征在于：(1)在往复压缩机吸气阀上安装卸荷器，通过控制吸气阀延时撤回角度调节机组排气量；(2)压缩机的压缩级数为N，各级额定进气温度设计值为Ti，单位为K，开尔文，i＝1,2…N；在设计温度工况下，设往复压缩机的额定排气量是Q0，单位为Nm3/min，即标准立方米毎分钟，机组满负荷运行的总压比为ε，各级压比为εi，i＝1,2…N，ε＝ε1×ε2×...×εN，机组各级进气压力为Pi，i＝1，2…N；(3)进行排气量调节时，生产工艺在t时刻实际需要的气量为Q(t)Nm³/min，此时各级进气温度为T_is(t)，单位为K，则第1级气缸额定排气量修正为T₁第1级额定进气温度设计值；则往复压缩机第1级气量在t时刻的负荷比为：(4)调节后的各级压比设为εis，i＝1，2…N，ε＝ε1s×ε2s×...×εNs，总压比保持不变，设第1级的进气压力为P1s，第i+1级进气压力P(i+1)s为Pis×εis，i＝1，2…N‑1；(5)根据第2到N级气缸进气压力，计算第2到第N级负荷比η2(t)，…，ηN(t)；(6)根据负荷比转化公式式中，λ_i为压缩机各级的连杆长度与曲轴半径之比，计算各级气缸卸荷器延时撤回的角度θ_i：设定第i级气缸数量为Wi，定义第i级第j个气缸活塞位于外止点时，曲轴转角θij＝0，活塞位于内止点时，曲轴转角θij＝180；若气缸为外侧单作用气缸，则对第i级的Wi个气缸，每个气缸的吸气阀卸荷器在θij＝180+θi时完成撤回；若气缸为内外侧双作用气缸，则对第i级的Wi个气缸，每个气缸外侧的吸气阀卸荷器在θij＝180+θi时完成撤回，每个气缸内侧的吸气阀卸荷器在θij＝θi时完成撤回；卸荷器对气阀的控制实现了机组排气量和各级的压比的调节。