壓縮機系統及控制該壓縮機系統的方法技術方案

提供一種壓縮機系統及控制該壓縮機系統的方法。所述壓縮機系統，包括：導葉；壓縮機，壓縮從導葉流入的流體；驅動單元，連接到壓縮機并驅動壓縮機；引導流徑，連接壓縮機和外部裝置；分支流徑，從引導流徑分支；流量控制閥，打開和關閉分支流徑；傳感器單元，測量驅動單元的電流和引導流徑的壓強；控制單元，控制導葉、驅動單元和流量控制閥中的至少一個，計算壓縮機的操作點，將壓縮機的操作點與第一防喘振控制線和第二防喘振控制線中的較大的一個進行比較并根據所述比較控制流量控制閥。

【技術實現步驟摘要】
壓縮機系統及控制該壓縮機系統的方法本申請要求于2013年4月19日提交到韓國知識產權局的第10-2013-0043816號韓國專利申請的優先權，該申請的公開內容通過引用全部包含于此。
與示例性實施例一致的設備和方法涉及壓縮機系統及控制該壓縮機系統的方法。
技術介紹
在渦輪壓縮機（turbocompressor）中，當壓縮機不產生比系統的壓力阻力更大的壓力時，在壓縮機內發生被設計為喘振的周期性流體逆流。當發生喘振時，流體以這樣的方式定期地流回，即，壓力或流量的微小改變引起可損害軸承和葉輪的機械振動。上述的喘振使得壓縮機的性能劣化并減少了壓縮機的壽命。因此，防止喘振是控制渦輪壓縮機的重要方面。在現有技術的壓縮機系統中，為了防止這樣的喘振，在壓縮機的功能表中設置喘振控制線，并且通過喘振控制線控制壓縮機系統。由三菱重工業有限公司提交的名稱為渦輪制冷機及其控制方法的第2007-212040號日本專利特許公開公開了一種控制壓縮機系統的方法，在所述壓縮機系統中，通過設置具有到喘振線大約10%的裕度的喘振控制線并通過使用熱氣旁通和入口葉片的打開率（開口率）來執行控制，其中，喘振線對應于壓縮機的喘振發生的條件，在功能表中設置喘振控制線以防止喘振。此外，由川崎造船公司提交的名稱為LNG船只中的低占空（lowduty）壓縮機控制方法的第2005-226561號日本專利特許公開公開了一種除了通過設置喘振控制線之外，還通過設置喘振控制區以不允許操作點位于喘振控制區中來防止喘振的方法。
技術實現思路
一個或多個示例性實施例提供一種能夠執行有效防喘振的壓縮機系統及控制該壓縮機系統的方法。根據示例性實施例的一方面，提供一種壓縮機系統，包括：導葉；壓縮機，被配置為壓縮從導葉流入的流體；驅動單元，連接到壓縮機并被配置為驅動壓縮機；引導流徑，連接壓縮機和外部裝置；分支流徑，從引導流徑分支；流量控制閥，被配置為打開和關閉分支流徑；傳感器單元，被配置為測量驅動單元的電流和引導流徑的壓強；控制單元，被配置為控制導葉、驅動單元和流量控制閥中的至少一個，被配置為基于驅動單元的電流和引導流徑的壓強來計算壓縮機的操作點，被配置為將壓縮機的操作點與第一防喘振控制線和第二防喘振控制線中的較大的一個進行比較并被配置為根據所述比較控制流量控制閥，其中，第一防喘振控制線被確定為與操作點偏移第一喘振裕度，第二防喘振控制線被確定為與喘振發生線偏移第二喘振裕度。控制單元可被配置為預先確定第一喘振裕度和第二喘振裕度中的至少一個。第一防喘振控制線可響應于操作點的變化而變化。第一防喘振控制線可響應于預定速率限制而變化。控制單元可響應于操作點位于第一防喘振控制線與第二防喘振控制線之間而控制流量控制閥使操作點超過第一防喘振控制線上的第一控制點。第一控制點可包括引導流徑的壓強線與第一防喘振控制線之間的交叉點?？刂茊卧身憫诓僮鼽c小于第二防喘振控制線而控制流量控制閥使操作點超過第二防喘振控制線上的第二控制點。第二控制點可包括引導流徑的壓強線與第二防喘振控制線之間的交叉點。傳感器單元可包括：第一傳感器單元，被配置為測量驅動單元的電流；第二傳感器單元，被配置為測量引導流徑的壓強?？刂茊卧杀慌渲脼榭刂屏髁靠刂崎y使操作點沿引導流徑的壓強線移動。根據另一示例性實施例的一方面，提供一種控制壓縮機系統的方法，所述方法包括：確定與壓縮機的操作點偏移第一喘振裕度的第一防喘振控制線和與喘振發生線偏移第二喘振裕度的第二防喘振控制線；確定第一防喘振控制線和第二防喘振控制線中的較大的一個；將壓縮機的操作點與第一防喘振控制線和第二防喘振控制線中的較大的一個進行比較；控制導葉和流量控制閥中的至少一個以允許壓縮機的操作點大于第一防喘振控制線和第二防喘振控制線中的較大的一個。所述方法還可包括預先確定第一喘振裕度和第二喘振裕度中的至少一個。第一防喘振控制線可響應于操作點的變化而變化。第一防喘振控制線可響應于由控制單元確定的預定速率限制的變化而變化。控制的步驟包括：響應于操作點位于第一防喘振控制線與第二防喘振控制線之間而控制流量控制閥以允許操作點超過第一防喘振控制線上的第一控制點。第一控制點可以是引導流徑的壓強線與第一防喘振控制線之間的交叉點?？刂频牟襟E可包括：響應于操作點小于第二防喘振控制線而控制流量控制閥使操作點超過第二防喘振控制線上的第二控制點。控制的步驟可包括：控制流量控制閥使操作點沿引導流徑的壓強線移動。附圖說明通過參照附圖詳細描述本公開的示例性實施例，本公開的上述和/或其它特征和優點將變得更加清楚，在附圖中：圖1是示出根據示例性實施例的控制壓縮機系統的流動的概念視圖；圖2是示出根據示例性實施例的圖1的壓縮機系統的第一操作狀態的曲線圖；圖3是示出根據示例性實施例的圖1的壓縮機系統的第二操作狀態的曲線圖；圖4是示出根據示例性實施例的圖1的壓縮機系統的第三操作狀態的曲線圖。具體實施方式參照將結合附圖詳細描述的本專利技術構思的示例性實施例，本專利技術構思將更清楚地被理解。然而，本專利技術構思將不限于以下描述的示例性實施例而可以以許多不同的形式被實現。提供示例性實施例僅理想地公開本專利技術構思并使得普通技術人員充分地理解本專利技術構思。說明書中使用的術語為了描述示例性實施例，而不限制本專利技術構思的范圍。在說明書中，如果沒有特別提及，則單數形式包括復數形式。說明書中使用的“包括”和/或“包含”排除或不排除存在或添加除了提及的元件、步驟、操作和/或裝置之外的一個或多個其它元件、步驟、操作和/或裝置。諸如“第一”和“第二”的術語可用于描述各種元件，但是元件不受限于所述術語。所述術語僅將一個元件與另一元件進行區分。圖1是示出根據示例性實施例的控制壓縮機系統100的流動的概念視圖。圖2是示出根據示例性實施例的壓縮機系統100的第一操作狀態的曲線圖。圖3是示出根據示例性實施例的壓縮機系統100的第二操作狀態的曲線圖。圖4是示出根據示例性實施例的壓縮機系統100的第三操作狀態的曲線圖。參照圖1至圖4，壓縮機系統100可包括引導從外部流入的流體的供應流徑110。此外，壓縮機系統100可包括安裝在供應流徑110上的用于去除流體的異物的入口過濾器120。壓縮機系統100可包括安裝在供應流徑110上的用于控制從入口過濾器120排出的和流過供應流徑110的流體量的導葉130。導葉130的內部區域被改變，從而控制流過供應流徑110的流體量。具體地講，由于導葉130與現有技術的導葉相似，因此省略對其的詳細描述。壓縮機系統100可包括連接到供應流徑110并壓縮流過導葉130的流體的壓縮機140。此外，壓縮機系統100可包括連接到壓縮機140并驅動壓縮機140的驅動單元150。在示例性實施例中，驅動單元150可包括電機。壓縮機系統100可包括連接到壓縮機140并將壓縮的流體引導到外部裝置E的引導流徑171。在示例性實施例中，外部裝置E可對應于各種裝置。例如，外部裝置E可包括燃燒室。此外，外部裝置E可包括冷凝器。以下，為了便于描述，將詳細描述外部裝置E為燃燒室的示例。壓縮機系統100可包括從引導流徑171分支出去并向外連接的分支流徑172。此外，壓縮機系統100可包括安裝在分支流徑172上并打開和關閉分支流徑172的流量控制閥180。此外，壓縮機系統100可本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種壓縮機系統，包括：導葉；壓縮機，被構造為壓縮從導葉流入的流體；驅動單元，連接到壓縮機并被配置為驅動壓縮機；引導流徑，連接壓縮機和外部裝置；分支流徑，從引導流徑分支；流量控制閥，被配置為打開和關閉分支流徑；傳感器單元，被配置為測量驅動單元的電流和引導流徑的壓強；控制單元，被配置為控制導葉、驅動單元和流量控制閥中的至少一個，被配置為基于驅動單元的電流和引導流徑的壓強來計算壓縮機的操作點，被配置為將壓縮機的操作點與第一防喘振控制線和第二防喘振控制線中的較大的一個進行比較并被配置為根據所述比較控制流量控制閥，其中，第一防喘振控制線被確定為與操作點偏移第一喘振裕度，第二防喘振控制線被確定為與喘振發生線偏移第二喘振裕度。

【技術特征摘要】
2013.04.19 KR 10-2013-00438161.一種壓縮機系統，包括：導葉；壓縮機，被構造為壓縮從導葉流入的流體；驅動單元，連接到壓縮機并被配置為驅動壓縮機；引導流徑，連接壓縮機和外部裝置；分支流徑，從引導流徑分支；流量控制閥，被配置為打開和關閉分支流徑；傳感器單元，被配置為測量驅動單元的電流和引導流徑的壓強；控制單元，被配置為控制導葉、驅動單元和流量控制閥中的至少一個，被配置為基于驅動單元的電流和引導流徑的壓強來計算壓縮機的操作點，被配置為將壓縮機的操作點與第一防喘振控制線和第二防喘振控制線中的較大的一個進行比較并被配置為根據所述比較控制流量控制閥，其中，第一防喘振控制線被確定為與操作點偏移第一喘振裕度，第二防喘振控制線被確定為與喘振發生線偏移第二喘振裕度。2.如權利要求1所述的壓縮機系統，其中，控制單元被配置為預先確定第一喘振裕度和第二喘振裕度中的至少一個。3.如權利要求1所述的壓縮機系統，其中，第一防喘振控制線響應于操作點的變化而變化。4.如權利要求3所述的壓縮機系統，其中，第一防喘振控制線響應于由控制單元確定的預定速率限制而變化。5.如權利要求1所述的壓縮機系統，其中，控制單元響應于操作點位于第一防喘振控制線與第二防喘振控制線之間而控制流量控制閥使操作點超過第一防喘振控制線上的第一控制點。6.如權利要求5所述的壓縮機系統，其中，第一控制點包括引導流徑的壓強線與第一防喘振控制線之間的交叉點。7.如權利要求1所述的壓縮機系統，其中，控制單元響應于操作點小于第二防喘振控制線而控制流量控制閥使操作點超過第二防喘振控制線上的第二控制點。8.如權利要求7所述的壓縮機系統，其中，第二控制點包括引導流徑的壓強線與第二防喘振控制線之間的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：樸根閏，金度亨，
申請(專利權)人：三星泰科威株式會社，
類型：發明
國別省市：韓國;KR