專利名稱：用于改進性能的離心壓縮機部分負載控制算法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及壓縮機控制，并且更具體地涉及用于改進離心壓縮機在部分負載下的性能的控制算法。
背景技術(shù)：
相關(guān)技術(shù)的描述
離心壓縮機在制冷系統(tǒng)的技術(shù)中是公知的，并且通常設(shè)計為以固定或預定操作速度旋轉(zhuǎn)。通常通過改變位于機器入口處的一系列可調(diào)導向葉片的位置來實現(xiàn)機器的容量控制。 因此，分配到葉輪的制冷劑的質(zhì)量流率被改變以滿足機器上的變化負載需求。在最大的流時，離開葉輪的制冷劑會比擴壓器能處理的更多，流會在擴壓器處變得擁塞。在較低流率時，移動通過擴壓器的制冷劑流會變得不穩(wěn)定，并且會發(fā)生部分逆流，導致噪聲和機器效率的顯著下降。最后遭遇完全逆流，接著壓縮機可能失速或喘振(surge)。擁塞狀態(tài)和開始出現(xiàn)喘振狀態(tài)之間的范圍通常限定了壓縮機的操作范圍。在僅依賴入口導向葉片進行容量控制的壓縮機中，該范圍是狹窄的，尤其是當葉片用在擴壓器內(nèi)時。因此，與離心壓縮機的使用有關(guān)的主要問題之一是當壓縮機負載在廣闊的范圍上變化時保持流穩(wěn)定。壓縮機入口、葉輪和擴壓器通路的尺寸必須設(shè)置成提供最大體積流率。 當相對低的體積流率通過這種壓縮機時，該流變得不穩(wěn)定。更具體地，隨著體積流率從穩(wěn)定范圍減少，進入了輕微不穩(wěn)定流的范圍。在該范圍，在擴壓器通路內(nèi)發(fā)生部分逆流，產(chǎn)生噪聲并降低壓縮機效率。在該范圍之下，壓縮機遭遇喘振，其中在擴壓器通路內(nèi)發(fā)生完全逆流，破壞機器效率并危及機器元件的完整性。由于在許多壓縮機應(yīng)用中期望寬的體積流率范圍，已提出許多變型以改進低體積流率下的流穩(wěn)定性?，F(xiàn)有技術(shù)試圖通過提供可變導向葉片來控制離心壓縮機內(nèi)的喘振，所述可變導向葉片控制經(jīng)過壓縮機的制冷劑流。盡管這種技術(shù)是有幫助的，但卻不是完全有效的，因為通過擴壓器的流體流說明了導致喘振的大多數(shù)情況。類似地，已公開了用于離心壓縮機的可變幾何的管道或葉片的擴壓器以提供在變化負載下壓縮機性能的改進控制，并進一步地避免喘振的情況。例如，可變擴壓器可包括內(nèi)環(huán)和外環(huán)，在其內(nèi)形成互補的入口流通道部分。內(nèi)環(huán)和外環(huán)可相對于彼此旋轉(zhuǎn)，從而允許調(diào)整通過流通道的流體流量。在可比較的壓縮機中，具有帶葉片或管道的擴壓器的離心壓縮機在全負載下具有最高的效率。然而，在部分負載下喘振裕量相對低?？勺償U壓器可用于克服與部分負載下的低喘振裕量有關(guān)的缺陷。另外，通常根據(jù)入口導向葉片和擴壓器之間的固定關(guān)系來調(diào)整可變擴壓器，以實現(xiàn)最高的喘振裕量。然而，所得到的為部分負載下的喘振而優(yōu)化的壓縮機在沿著用于具體地理區(qū)域的期望負載線操作時效率低下?？赏ㄟ^采用特別專用于給定負載線的方案來改善性能。然而，只有在低喘振裕量的代價下才實現(xiàn)部分負載下的改善的性能。因此，需要一種用于控制離心壓縮機的改進方法，其保持全負載性能和效率并顯著改善部分負載性能和效率，而不會不利地影響喘振裕量。

發(fā)明內(nèi)容
為了滿足上述需求，公開了一種具有離心壓縮機和改進的控制器的壓縮機系統(tǒng)。 所述壓縮機包括可調(diào)導向葉片和可變幾何擴壓器。控制器與導向葉片和擴壓器的每一個電通信，從而根據(jù)預定的控制算法監(jiān)視并調(diào)整其位置。該控制算法根據(jù)一種控制所述離心壓縮機的方法而實現(xiàn)。根據(jù)本公開的一個方面，公開了一種用于控制具有可調(diào)導向葉片和可變擴壓器的離心壓縮機的方法。所述方法包括以下步驟確定實際升程；確定導向葉片位置；基于導向葉片位置確定擴壓器位置和參考升程之間的關(guān)系；基于實際升程、導向葉片位置、以及擴壓器位置和參考升程之間的所述關(guān)系來確定新的擴壓器位置；基于實際導向葉片位置確定全負載參考升程；如果實際升程小于或等于全負載參考升程，則將擴壓器調(diào)整到全打開位置； 以及如果實際升程大于全負載參考升程，則將擴壓器調(diào)整到新的擴壓器位置。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，公開了一種用于在壓縮機啟動后控制具有可調(diào)導向葉片和可變擴壓器的離心壓縮機的方法。所述方法包括以下步驟確定導向葉片位置和全負載參考升程之間的第一關(guān)系；確定實際升程；如果實際升程小于全負載參考升程，則將擴壓器調(diào)整到全打開位置；確定部分負載下的導向葉片位置和擴壓器位置之間的第二關(guān)系； 確定導向葉片位置和部分負載參考升程之間的第三關(guān)系；基于第二和第三關(guān)系確定擴壓器位置和參考升程之間的第四關(guān)系；基于第四關(guān)系確定新的擴壓器位置；以及將擴壓器調(diào)整到新的擴壓器位置。根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，公開了一種用于控制具有可調(diào)導向葉片和可變擴壓器的離心壓縮機的方法。所述方法包括以下步驟確定實際導向葉片位置；確定導向葉片位置和擴壓器位置之間的第一關(guān)系；基于第一關(guān)系確定第一擴壓器位置；如果壓縮機處于啟動狀態(tài)，則將擴壓器調(diào)整到第一擴壓器位置；確定導向葉片位置和全負載參考升程之間的第二關(guān)系；基于第二關(guān)系和實際導向葉片位置確定全負載參考升程；確定實際升程；如果實際升程小于全負載參考升程，則將擴壓器調(diào)整到全打開位置；確定部分負載下的導向葉片位置和擴壓器位置之間的第三關(guān)系；確定導向葉片位置和部分負載參考升程之間的第四關(guān)系；基于第三和第四關(guān)系確定擴壓器位置和參考升程之間的第五關(guān)系；基于第五關(guān)系確定第二擴壓器位置；以及如果壓縮機處于正常操作狀態(tài)，則將擴壓器調(diào)整到第二建議擴壓器位置。當參照附圖進行閱讀時，其它優(yōu)點和特征將從以下詳細說明中變得明顯。


為了更完整地理解所公開的方法，應(yīng)參照在附圖中更詳細示出的實施例，附圖中
圖IA示意性地示出具有與控制器通信的可調(diào)導向葉片和可變擴壓器的離心壓縮機； 圖IB示出具有可調(diào)入口導向葉片和可變開口環(huán)擴壓器的離心壓縮機的剖視圖；圖2圖形化地示出所公開離心壓縮機的操作圖3圖形化地示出所公開離心壓縮機的擴壓器和導向葉片位置之間的固定關(guān)系； 圖4圖形化地示出擴壓器和導向葉片位置之間的全負載和部分負載關(guān)系； 圖5A圖形化地示出根據(jù)控制所公開離心壓縮機的第一方案的參考升程和導向葉片位置之間的全負載和部分負載關(guān)系；
圖5B圖形化地示出根據(jù)控制所公開離心壓縮機的第二方案的參考升程和導向葉片位置之間的全負載和部分負載關(guān)系；
圖6A圖形化地示出根據(jù)控制所公開離心壓縮機的所公開第一方案的參考升程和導向葉片位置之間的安全受控全負載和部分負載關(guān)系；
圖6B圖形化地示出根據(jù)控制所公開離心壓縮機的所公開第二方案的參考升程和導向葉片位置之間的安全受控全負載和部分負載關(guān)系；
圖7示意性地示出用于所公開離心壓縮機的所公開控制器的流程圖； 圖8示意性地示出用于所公開離心壓縮機的所公開控制器的另一流程圖；并且圖9圖形化地示出所公開離心壓縮機的另一操作圖。應(yīng)理解，附圖未必是按比例的，所公開的實施例有時是示意性地且以局部視圖示出。在某些情況中，對于理解本申請不必要的或者使其它細節(jié)難以察覺的細節(jié)可能已被省略。當然，應(yīng)理解，本公開不限于本文所示的具體實施例。
具體實施例方式轉(zhuǎn)到圖1A，提供一種示例壓縮機系統(tǒng)5。系統(tǒng)5可包括具有入口導向葉片12和可變幾何擴壓器14的壓縮機10。例如如圖IB所示，壓縮機10可為離心壓縮機10a，其具有可調(diào)入口導向葉片1 和開口環(huán)擴壓器14a，等等。除了別的之外，壓縮機10可設(shè)置有控制器16，控制器16與導向葉片12和擴壓器14通信從而監(jiān)視并自動調(diào)整導向葉片12和擴壓器14的位置。控制器16可任選地提供接口 18，最終用戶或維護技工可通過該接口 18觀察壓縮機10的狀態(tài)并按需要進行任何調(diào)整以控制參數(shù)。壓縮機10的性能可用操作圖或負載/升程(lift)曲線來圖形化地示出，例如如圖2所示。期望的負載/升程條件可根據(jù)壓縮機10的地理位置而改變。例如，圖2的較低負載線可對應(yīng)于濕度水平相對低的美國，而圖2的較高負載線可對應(yīng)于濕度水平相對高的亞洲。如圖2的操作圖的向上指的箭頭所示，如果壓縮機10在高于各自負載線的點操作， 則壓縮機10可能進入喘振狀態(tài)。相反，如果壓縮機10在低于所示指定的負載線的點操作， 則壓縮機10的效率可能低于最優(yōu)。因此在壓縮機領(lǐng)域，普遍興趣是將壓縮機保持在沿各自負載線操作，并從而在所有負載時保持峰值性能和效率。壓縮機10的性能和效率可通過控制從中通過的流量而調(diào)整?？捎民罱拥礁髯詫蛉~片12和擴壓器14的致動器、馬達等調(diào)整該流。更具體地，致動器可用于機械地調(diào)整導向葉片12和擴壓器14的各自幾何形狀和/或位置，以調(diào)整壓縮機10的流通面積。導向葉片12和擴壓器的致動器受到控制的方式可由控制器16管理，或更具體地由控制器16的預定控制算法管理。控制器16的控制算法可用作僅基于其入口導向葉片12的實際位置來調(diào)整擴壓器 14的位置。更具體地，可根據(jù)最優(yōu)的擴壓器和導向葉片位置之間的預定關(guān)系來控制壓縮機10的擴壓器14，如圖3所示。圖3的擴壓器位置廓線(profile)Cl可使用對應(yīng)于在測試壓縮機10期間確定的理想或最優(yōu)壓縮機10性能的多個控制點CP1、CP2、CP3來形成?？刂泣c CP1、CP2、CP3可包括導向葉片負載點GV1、GV2、GV3以及擴壓器負載點DF1、DF2、DF3，其中每個負載點分別對應(yīng)于導向葉片12和擴壓器14的全打開位置的百分比?？刂泣cCP1、CP2、 CP3的線性插值可提供圖3的該廓線或曲線Cl，并進一步地提供一參考，控制器16的控制算法可通過該參考來確定下一個最佳的擴壓器位置。然而，由這種算法控制的壓縮機10的性能和效率可能無法在所有的負載水平下得到優(yōu)化。這種不一致性可能由壓縮機10的冷凝器和冷卻器的飽和溫度之間的差或升程引起。為適應(yīng)這種性能上的不一致性，壓縮機10的改進的控制器16或控制算法可構(gòu)造成至少部分地基于升程以及入口導向葉片12位置來控制擴壓器14的位置。更具體地，控制算法可設(shè)置有預定廓線，用于在部分和全負載下關(guān)于導向葉片位置來優(yōu)化擴壓器位置和升程。如圖4所示，擴壓器位置的部分和全負載廓線C2、C3被設(shè)置成導向葉片位置的函數(shù)。具體地，這兩個擴壓器位置廓線或曲線C2、C3分別對應(yīng)于部分和全負載下的最優(yōu)擴壓器位置。與圖3的曲線圖相同，圖4的部分負載曲線C2可通過對多個控制點CP4、CP5、CP6 進行內(nèi)插而形成，控制點CP4、CP5、CP6對應(yīng)于理想或最優(yōu)的壓縮機10性能并且可通過測試確定?？刂泣cCP4、CP5、CP6可包括導向葉片負載點GV4、GV5、GV6以及擴壓器負載點DF4、 DF5、DF6，其中每個負載點分別對應(yīng)于導向葉片12和擴壓器14的全打開位置的百分比。曲線C3可對應(yīng)于全負載下的擴壓器位置或全打開的擴壓器位置，因此可對于所有導向葉片位置是恒定的或為零。轉(zhuǎn)到圖5A，根據(jù)第一方案提供作為導向葉片位置的函數(shù)的參考升程的部分和全負載廓線C4、C5。在第一方案中確定參考升程廓線C4、C5的方式可分別類似于圖3和4的擴壓器位置廓線Cl、C2的確定方式。例如，圖5A的上曲線C4可以是部分負載下的參考升程或控制點CP7、CP8、CP9的線性插值，例如0.5度低調(diào)負載線(turndown load line)—對應(yīng)于負載上每10%變化在進入冷凝器水溫上的0. 5度降低，或者0. 0度低調(diào)負載線一對應(yīng)于進入冷凝器水溫從100%到10%負載保持恒定。下曲線C5可以是全負載下的參考升程或控制點CP10、CPl 1、CP12的線性插值，例如對應(yīng)于具有可變?nèi)肟趯蛉~片的全打開的擴壓器位置。參考升程廓線或曲線C4、C5可來源于測試并被預編程到控制器16的控制算法中。 當測得實際升程時，控制器16可將實際升程與參考升程廓線C4、C5比較，以確定為了最優(yōu)性能而應(yīng)將擴壓器14調(diào)整到的下一個最佳位置。替代地，根據(jù)第二方案，控制器16的控制算法可提供有參考升程廓線C6、C7。特別地，圖5B的上曲線C6可對應(yīng)于部分負載下的參考升程廓線，例如0. 5度低調(diào)負載線或者替代地0. 0度低調(diào)負載線，而下曲線C7可對應(yīng)于參考升程廓線，其對應(yīng)于具有可變?nèi)肟趯蛉~片的全打開的擴壓器位置。與圖5A的第一方案對比，第二方案可使用兩點擬合曲線來獲得參考升程廓線或曲線C6、C7。另外，僅需要四個參考升程或控制點來近似這兩個曲線 C6、C7，其中控制點基于入口導向葉片位置、擴壓器位置、升程和形狀因數(shù)。例如，可使用控制點CP13、CP14形成曲線C6，同時可使用控制點CP15、CP16形成曲線C7。如果圖5B的曲線C6、C7的最大升程或控制點CP14、CP16是相等的，則僅需要三個參考點。每個參考升程曲線C6、C7可根據(jù)以下表達式獲得(1)。其中AKartual是實際導向葉片位置，GKmin是最小導向葉片位置，GKmax是最大導向葉片位置，Liftmin是在最小導向葉片位置處的參考升程值，Lift-是在最大導向葉片位置處的參考升程值，并且是曲線形狀因數(shù)。形狀因數(shù)可用于減小任何增加的喘振風險或與采用兩點擬合曲線而不是如第一方案那樣采用原始參考數(shù)據(jù)相關(guān)的其它缺陷。圖5B的兩個曲線C6、C7的曲線形狀因數(shù)是-0. 01。如圖5A的廓線C4、C5的情況那樣，參考升程廓線或曲線C6、C7可被預編程到控制器16的控制算法中。當測得實際升程時，控制器16可將實際升程與參考升程廓線C6、C7比較，以確定為了最優(yōu)性能而將擴壓器14調(diào)整到的下一個最佳位置。通過用這種擴壓器位置和升程廓線來對控制器16進行預編程，控制器16的控制算法可在任何負載下為壓縮機10自動地確定最佳的新擴壓器位置并相應(yīng)地做出調(diào)整。另外，控制算法可根據(jù)本文公開的兩個方案中的一個或多個而建立參考升程廓線。另外，確定參考升程的方案可以是最終用戶或維護技工能夠經(jīng)由控制器16的接口 18等進行選擇的選項。分別用第一和第二方案獲得的圖5A和5B的參考升程廓線也可出于安全原因而被調(diào)整，分別如圖6A和6B所示。例如，控制算法可被輸入安全因數(shù)，其將圖5A和5B的各自參考升程廓線C4、C5、C6、C7調(diào)整成圖6A和6B的參考參考升程廓線C4’、C5’、C6’、C7’。更具體地，除了在導向葉片和擴壓器位置是全打開的或處于最大值以外，將安全因數(shù)簡單地加到原始曲線C4、C5、C6、C7。最終用戶或維護技工能夠從控制器16內(nèi)調(diào)整該安全因數(shù)以適應(yīng)與冷凝器或冷卻器等有關(guān)的任何不足。現(xiàn)參考圖7，提供了部分地基于升程來調(diào)整擴壓器位置的示例控制算法的流程圖。 作為初始步驟Si，壓縮機10可進入啟動模式，其中，壓縮機10的冷凍器被開啟并保持操作達預定時間段，或直到壓縮機10已穩(wěn)定。在步驟Sl期間，可根據(jù)導向葉片和擴壓器位置之間的固定關(guān)系(例如圖4的擴壓器位置廓線C2)來調(diào)整擴壓器14的位置。一旦壓縮機10 已穩(wěn)定，在步驟S2中控制器16可開始監(jiān)視升程。更具體地，控制器16可構(gòu)造成檢測實際升程，并且將實際升程與全負載下對于給定導向葉片位置的參考升程相比較。例如，實際升程可與根據(jù)圖5A的曲線C5或圖5B的曲線C7的參考升程相比較。如果確定了實際升程小于或等于參考升程，則控制器16可在步驟S3將擴壓器14調(diào)整到全打開。如果確定了實際升程大于參考升程，則控制器16可在步驟S4確定部分負載下的最優(yōu)擴壓器位置以及部分負載下對于給定導向葉片位置的參考升程。具體地，控制算法可參照圖4的曲線C2以確定部分負載下的最優(yōu)擴壓器位置，并可參照圖5A和5B的曲線C4、C6中的任何一個以確定部分負載下對于給定導向葉片位置的參考升程。在步驟S5，控制器16可構(gòu)造成基于步驟S4 中確定的最優(yōu)擴壓器位置和參考升程之間的關(guān)系來計算新的擴壓器位置。在步驟S6中，控制器16可將擴壓器14調(diào)整到在步驟S5中確定的新的擴壓器位置。轉(zhuǎn)到圖8，更詳細地提供了類似于圖7的另一控制算法的流程圖。壓縮機10可初始地進入啟動模式，其中壓縮機10的冷凍器可被開啟并保持操作達預定時間段，或啟動時間。在啟動模式期間，控制器16可在步驟Sll中計算導向葉片12的當前位置?？刂破?6 還可在步驟S12中確定啟動運行時間是否已消耗。如果啟動時間還未期滿，則控制器16可在步驟S13中基于預定的擴壓器位置廓線(例如圖4的曲線C2)來計算新的擴壓器14位置。 因此，控制器16可在步驟S14中將壓縮機10的擴壓器14調(diào)整到新的位置。步驟S11-S14 可重復直到在步驟S12中啟動運行時間已消耗。一旦啟動運行時間已經(jīng)超過了步驟S12中的預定限制，控制器16可終止啟動模式并在步驟S21中計算全負載下的參考升程。具體地，控制器16可參照預定的參考升程廓線， 例如分別是圖5A和5B的曲線C5、C7，以確定在給定導向葉片位置的參考升程值?？刂破?16可在步驟S22計算實際升程并在步驟S23將實際升程與全負載參考升程比較。具體地， 如果實際升程小于或等于全負載參考升程，則控制器16可在步驟S31中將擴壓器14調(diào)整到全打開位置。如果確定了實際升程大于全負載參考升程，則控制器16可前進到步驟S41。在步驟S41中，控制器16可確定部分負載下的優(yōu)化的擴壓器位置。具體地，控制器16可參照預定的擴壓器位置廓線，例如圖4的曲線C2，以對于給定的導向葉片位置確定優(yōu)化的擴壓器位置。在步驟S42中，控制器16可再次參照參考升程曲線，或圖5A和5B的廓線C4、C6中的任一個，以確定在給定導向葉片位置的部分負載參考升程。采用分別在步驟S41和S42 中確定的優(yōu)化的擴壓器位置和部分負載下的參考升程兩者，控制器16可在步驟S51中確定新的擴壓器位置。例如，控制器16可在部分負載下的優(yōu)化擴壓器位置和全負載下的優(yōu)化擴壓器位置之間進行線性插值，以構(gòu)建作為參考升程的函數(shù)的新的擴壓器位置廓線。更具體地，控制算法可根據(jù)以下表達式計算新的擴壓器位置
(2)。其中，是新的擴壓器位置，是全負載下的優(yōu)化擴壓器位置，/Fpart是部分負載下的優(yōu)化擴壓器位置，Liftactual是檢測到的實際升程，Liftfull是全負載參考升程，并 ILiftpart是部分負載參考升程。采用這種廓線，控制器16可確定擴壓器14的新的最優(yōu)位置，其不僅僅依賴于入口導向葉片位置，而且還依賴于參考升程。因此，在步驟S61中，為了最優(yōu)的壓縮機10性能和效率，控制器16可將擴壓器14調(diào)整到在步驟S51中所確定的新位置?？刂破?6的控制算法還可輸入可由最終用戶指定的與地理區(qū)域等有關(guān)的附加負載線。例如，可提供對應(yīng)于美國和亞洲的地理區(qū)域的兩條新的負載線。這兩條新的負載線的每一個可提供基于導向葉片位置的參考升程廓線以及基于導向葉片位置的最優(yōu)擴壓器位置廓線。因此，所得到的四條新的曲線或廓線可包括用于美國的升程廓線、用于亞洲的升程廓線、用于美國的擴壓器位置廓線以及用于亞洲的擴壓器位置廓線。新的負載線和所得到的新的廓線可與圖7和8的控制算法聯(lián)合使用。例如，當與圖8的算法聯(lián)合使用時，可基于給定導向葉片位置獲得總共四條參考升程廓線。該參考升程廓線可包括部分負載參考升程、全負載參考升程、用于美國的參考升程和用于亞洲的參考升程。類似地，新的負載線可以為部分負載、全負載、美國和亞洲提供優(yōu)化的擴壓器位置廓線。在確定實際升程后，控制器16可開始一系列比較以確定采用哪個廓線作為參考。例如，如果實際升程大于用于亞洲的對應(yīng)參考升程，則可采用部分負載參考升程、用于亞洲的參考升程、部分負載下的擴壓器位置廓線和用于亞洲的擴壓器位置廓線作為參考。然后，控制算法可根據(jù)以下等式計算新的擴壓器位置
權(quán)利要求
1.一種用于控制具有可調(diào)導向葉片(12)和可變擴壓器(14)的離心壓縮機(10)的方法，包括以下步驟確定實際升程； 確定導向葉片位置；基于所述導向葉片位置確定擴壓器位置和參考升程之間的關(guān)系； 基于所述實際升程、導向葉片位置、以及擴壓器位置和參考升程之間的所述關(guān)系來確定新的擴壓器位置；基于實際導向葉片位置和全打開擴壓器確定全負載參考升程； 如果所述實際升程小于或等于所述全負載參考升程，則將所述擴壓器(14)調(diào)整到全打開位置；以及如果所述實際升程大于所述全負載參考升程，則將所述擴壓器(14)調(diào)整到所述新的擴壓器位置。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，擴壓器位置和參考升程之間的所述關(guān)系包括部分和全負載特性。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，擴壓器位置和參考升程之間的部分負載關(guān)系基于根據(jù)0.5度低調(diào)負載線的數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述新的擴壓器位置基于所述實際升程、導向葉片位置、以及擴壓器位置和參考升程之間的所述關(guān)系的線性插值。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，全負載下的擴壓器位置是對應(yīng)于全打開擴壓器位置的恒定值。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，用至少一個安全因數(shù)來調(diào)整擴壓器位置和參考升程之間的所述關(guān)系。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，根據(jù)對應(yīng)于至少一個區(qū)域位置的負載線來調(diào)整擴壓器位置和參考升程之間的所述關(guān)系。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括步驟如果檢測到喘振，則將所述擴壓器(14) 調(diào)整到關(guān)閉位置。
9.一種用于在壓縮機啟動后控制具有可調(diào)導向葉片(12)和可變擴壓器(14)的離心壓縮機(10)的方法，包括以下步驟確定導向葉片位置和全負載參考升程之間的第一關(guān)系； 確定實際升程；如果所述實際升程小于所述全負載參考升程，則將所述擴壓器(14)調(diào)整到全打開位置；確定部分負載下的擴壓器位置和導向葉片位置之間的第二關(guān)系； 確定導向葉片位置和部分負載參考升程之間的第三關(guān)系； 基于所述第二和第三關(guān)系確定擴壓器位置和參考升程之間的第四關(guān)系； 基于所述第四關(guān)系確定新的擴壓器位置；以及將所述擴壓器(14)調(diào)整到所述新的擴壓器位置。
10.一種用于控制具有可調(diào)導向葉片(12)和可變擴壓器(14)的離心壓縮機(10)的方法，包括以下步驟確定實際導向葉片位置；確定導向葉片位置和擴壓器位置之間的第一關(guān)系； 基于所述第一關(guān)系來確定第一擴壓器位置；如果所述壓縮機(10)處于啟動狀態(tài)，則將所述擴壓器(14)調(diào)整到所述第一擴壓器位置；確定導向葉片位置和全負載參考升程之間的第二關(guān)系； 基于所述第二關(guān)系和所述實際導向葉片位置確定全負載參考升程； 確定實際升程；如果所述實際升程小于所述全負載參考升程，則將所述擴壓器(14)調(diào)整到全打開位置；確定部分負載下的擴壓器位置和導向葉片位置之間的第三關(guān)系； 確定導向葉片位置和部分負載參考升程之間的第四關(guān)系； 基于所述第三和第四關(guān)系確定擴壓器位置和參考升程之間的第五關(guān)系； 基于所述第五關(guān)系確定第二擴壓器位置；以及如果所述壓縮機(10)處于正常操作狀態(tài)，則將所述擴壓器(14)調(diào)整到所述第二建議擴壓器位置。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述第五關(guān)系是所述實際升程、導向葉片位置、 以及所述第五關(guān)系的線性插值。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，全負載下的擴壓器位置是對應(yīng)于全打開擴壓器位置的恒定值。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，部分負載關(guān)系基于根據(jù)0.5度低調(diào)負載線的數(shù)據(jù)。
14.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，用至少一個安全因數(shù)來調(diào)整所述第二和第四關(guān)系中的每一個。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，用戶能夠通過所述壓縮機(10)的接口(18)調(diào)整所述至少一個安全因數(shù)。
16.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述啟動狀態(tài)對應(yīng)于十分鐘或更少的壓縮機運行時間，并且所述正常操作狀態(tài)對應(yīng)于超過十分鐘的運行時間。
17.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，在出現(xiàn)喘振事件時，將所述擴壓器(14)調(diào)整到全關(guān)閉位置達至少一個喘振時段。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述喘振時段是大約五秒。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，對于每個喘振事件，使喘振計數(shù)器增加，并且如果沒有檢測到額外的喘振事件，則在每個喘振時段結(jié)束時使所述喘振計數(shù)器減少。
20.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，根據(jù)對應(yīng)于一個或多個地理區(qū)域的額外的負載線來調(diào)整所述擴壓器。
全文摘要
公開了一種具有離心壓縮機(10)、控制器(16)和接口(18)的壓縮機系統(tǒng)(5)。壓縮機(10)包括可調(diào)導向葉片(12)和可變幾何擴壓器(14)?？刂破?16)與導向葉片(12)和擴壓器(14)的每一個電通信，從而根據(jù)預定控制算法監(jiān)視并調(diào)整其位置。該控制算法根據(jù)一種控制所述壓縮機(10)的方法而實現(xiàn)。該方法基于實際升程、導向葉片位置、以及擴壓器位置和參考升程之間的預定關(guān)系來調(diào)整擴壓器(14)的位置。
文檔編號F04D27/02GK102575685SQ201080047355
公開日2012年7月11日 申請日期2010年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月21日
發(fā)明者J.布拉什, V.M.西什特拉 申請人:開利公司