专利名称：一种检测压缩机喘振的方法
技术领域：
本发明属于机械检测方法，尤其涉及一种检测压缩机通流部分节流段压差的方式判断喘振的方法。
背景技术：
喘振是离心压缩机固有的一种不稳定工况现象，具有气动参数出现周期性的波动、振幅大、频率低的特征，同时排气压力值下降。喘振伴有强烈的气流吼叫声和机体轴承振动，容易损坏机器，因此，为了保护机组安全，需要准确的检测喘振是否发发生。目前的检测喘振的方法主要包括检测排气压力、驱动电机电流、进气流量、进出口压差等参数的波动变化来判断喘振是否发生。但现有的这些方法操作复杂、不够准确、快速，并易对压缩机的流道顺畅造成干扰
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种检测压缩机喘振的方法，通过检测节流段压差的方式检测喘振，准确、快速、节省了元件且不干扰流道流畅。为达到上述目的，具体技术方案如下:一种检测压缩机喘振的方法，所述压缩机包括通流部分，所述通流部分包括节流段，所述节流段包括进气口和出气口，所述方法包括:步骤1，测量正常工作下的压缩机通流部分节流段的所述进气口与所述出气口的压力差，并得出正常工作下的压力差范围为ΛΡ_ΜΙΝ ΛΡ_ΜΑΧ，其中ΛΡ_ΜΙΝ为压力差的最小值，ΛΡ_ΜΑΧ为压力差的最大值；步骤2，测量待测压缩机通流部分节流段的所述进气口与出气口的压力差ΛΡΟΟ，其中AP(k)为某一时点k的压力差值；步骤3，如Λ P (k) < Δ P_MIN,则判断出压缩机在某一时点k发生喘振。优选的，所述步骤I中还包括计算单位时间内正常工作下的压缩机的所述进气口与出气口)的压力差值的变化量Λ2Ρ_ΜΑΧ，所述步骤3中如AP(k)彡ΛΡ_ΜΙΝ，且Λ 2Ρ >Λ2Ρ_ΜΑΧ，其中Λ 2Ρ为单位时间内的AP(k)的变化量，Λ 2P= Λ P (k_l) - Λ P (k)；，则判断出压缩机在某一时点k发生喘振。优选的，所述压缩机还设有防喘振线，所述步骤3中还包括根据判断出压缩机发生喘振调整所述防喘振线及其一定的误差。优选的，还包括步骤4，设定第一预定时间，如判断出发生喘振，则压缩机停止工作，并在所述第一预定时间后自动启动压缩机。优选的，还包括步骤5，设定第二预定时间，如所述压缩机在所述第一预定时间后的所述第二预定时间内发生3 5次喘振，则停止自动启动压缩机。优选的，所述压缩机通流部分的节流段为叶轮进口喉部、弯道回流器、级间弯管段或冷却器气路。
优选的，所述压缩机通流部分的节流段为叶轮进口喉部，所述叶轮进口喉部包括相连的进气管道和蜗壳，所述蜗壳中设有叶轮入口流道，所述进气管道设有叶轮进气口，所述叶轮进气口与所述叶轮入口流道相连，所述通流部分节流段的进气口为叶轮进气口，所述通流部分节流段的进气口为叶轮入口流道。相对于现有技术，本发明具有以下优势:1，利用进气口等流道作为节流元件，节省了额外的节流元件且不干扰流道流场；2，利用检测压力差随时间的波动曲线方式判断喘振，准确、快速；3，可有效检测喘振和防喘振，能保证机组喘振安全；4，可根据检测结果修正防喘振线及其裕度。
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:图1是本发明的实施例的叶轮进口喉部的结构示意图；图2是本发明的实施例的压力差的波动曲线图；图3是本发明的实施例的流程示意图。其中，I为进气管道、11为叶轮进气口、2为蜗壳、21为叶轮入口流道。
具体实施例方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相
互组合。以下将结合附图对本发明做具体阐释。压缩机通流部分的节流段很多，如叶轮进口喉部、弯道回流器、级间弯管段，冷却器气路等。本发明的实施例通过对通流部分的节流段压力差的检测，判断出喘振。在本发明的实施例中，通流部分的节流段优选为叶轮进口喉部。本发明的实施例的一种检测压缩机喘振的方法，如图1中所示，压缩机的叶轮进口喉部包括相连的进气管道I和蜗壳2。蜗壳2中设有叶轮入口流道21，进气管道I设有叶轮进气口 11。叶轮进气口 11与叶轮入口流道21相连。该方法包括:步骤1，如图2中所示，测量正常工作下的压缩机的叶轮进气口 11与叶轮入口流道21的压力差，并得出正常工作下的压力差范围为ΛΡ_ΜΙΝ ΛΡ_ΜΑΧ，其中ΛΡ_ΜΙΝ为压力差的最小值，ΛΡ_ΜΑΧ为压力差的最大值；并计算正常工作下的压缩机的所述叶轮进气口与叶轮入口流道的压力差随时间的变化率ΜΡ—ΜΑΧ/ΛΤ ;步骤2，测量待测压缩机的所述叶轮进气口与叶轮入口流道的压力差Λ P (k)，其中AP(k)为某一时点k的压力差；步骤3，如图2和3中所示，如Λ P (k) < Λ Ρ_ΜΙΝ ;或者单位时间内的Λ P (k)的变化量A2P=AP(k-l)-AP(k) >单位时间内正常工作下的压缩机的叶轮进气口与叶轮入口流道的压力差值的变化量Λ2Ρ_ΜΑΧ，则判断出压缩机在某一时点k发生喘振。由于当机组喘振时，ΔΡ的变化趋势如图2所示，在较短时间内迅速减少直至变化到零。因此，本发明的技术方案通过检测节流段压差的方式检测喘振，准确、快速、节省了元件且不干扰流道流畅。此外，在本发明的实施例中，如图3中所示，还包括步骤4，如判断出发生喘振，则卸载压缩机，并在第一预定时间，即Ttl时间后自动加载压缩机。及步骤5，如压缩机在第一预定时间后的第二预定时间，即T1时间内发生3 5次喘振，优选为3次喘振，则停止自动加载压缩机，只有通过手动复位后方可再次加载压缩机。另外，本发明的实施例的压缩机还设有防喘振线，步骤3中还包括根据判断出压缩机喘振调整修正防喘振线及其一定的误差，即裕度。综上，本发明技术方案的检测压缩机喘振的方法，通过检测节流段压差的方式检测喘振，准确、快速、节省了元件且不干扰流道流畅。以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的 范围内。
权利要求
1.一种检测压缩机喘振的方法，所述压缩机包括通流部分，所述通流部分包括节流段，所述节流段包括进气口和出气口，其特征在于，所述方法包括: 步骤1，测量正常工作下的压缩机通流部分节流段的所述进气口与所述出气口的压力差，并得出正常工作下的压力差范围为ΛΡ_ΜΙΝ ΛΡ_ΜΑΧ，其中Λ Ρ_ΜΙΝ为压力差的最小值，ΛΡ_ΜΑΧ为压力差的最大值； 步骤2，测量待测压缩机通流部分节流段的所述进气口与出气口的压力差△ P (k)，其中AP(k)为某一时点k的压力差值； 步骤3，如AP(k) < ΛP_MIN，则判断出压缩机在某一时点k发生喘振。
2.如权利要求1所述的检测压缩机喘振的方法，其特征在于，所述步骤I中还包括计算单位时间内正常工作下的压缩机的所述进气口与出气口)的压力差值的变化量Λ2Ρ_ΜΑΧ，所述步骤3中如AP(k)彡ΛΡ_ΜΙΝ，且Λ2Ρ> Λ2Ρ_ΜΑΧ，其中Λ 2Ρ为单位时间内的AP(k)的变化量，Δ2Ρ=ΔΡ (k-1) - Λ P (k)，则判断出压缩机在某一时点k发生喘振。
3.如权利要求1所述的检测压缩机喘振的方法，其特征在于，所述压缩机还设有防喘振线，所述步骤3中还包括根据判断出压缩机发生喘振调整所述防喘振线及其一定的误差。
4.如权利要求1所述的检测压缩机喘振的方法，其特征在于，还包括步骤4，设定第一预定时间，如判断出发生喘振，则压缩机停止工作，并在所述第一预定时间后自动启动压缩机。
5.如权利要求4所述的检测压缩机喘振的方法，其特征在于，还包括步骤5，设定第二预定时间，如所述压缩机在所述第一预定时间后的所述第二预定时间内发生3 5次喘振，则停止自动启动压缩机。
6.如权利要求1所述的检测压缩机喘振的方法，其特征在于，所述压缩机通流部分的节流段为叶轮进口喉部、弯道回流器、级间弯管段或冷却器气路。
7.如权利要求6所述的检测压缩机喘振的方法，其特征在于，所述压缩机通流部分的节流段为叶轮进口喉部， 所述叶轮进口喉部包括相连的进气管道(I)和蜗壳(2)，所述蜗壳(2)中设有叶轮入口流道(21)，所述进气管道(I)设有叶轮进气口(11)，所述叶轮进气口(11)与所述叶轮入口流道(21)相连，所述通流部分节流段的进气口为叶轮进气口( 11 )，所述通流部分节流段的进气口为叶轮入口流道(21)。
全文摘要
本发明公开了一种检测压缩机喘振的方法，设于机械设备检测领域，所述压缩机包括通流部分，所述通流部分包括节流段，所述节流段包括进气口和出气口，该方法包括测量正常工作下的压缩机通流部分节流段的所述进气口与出气口的压力差，并得出正常工作下的压力差范围为ΔP_MIN～ΔP_MAX，其中ΔP_MIN为压力差的最小值，ΔP_MAX为压力差的最大值；测量待测压缩机通流部分节流段的所述进气口与出气口的压力差ΔP(k)，其中ΔP(k)为某一时点k的压力差；如ΔP(k)＜ΔP_MIN，则判断出压缩机在某一时点k发生喘振。本发明的技术方案通过检测节流段压差的方式检测喘振，准确、快速、节省了元件且不干扰流道流畅。
文档编号F04D29/66GK103225621SQ201310182919
公开日2013年7月31日 申请日期2013年5月16日 优先权日2013年5月16日
发明者彭杰, 陈宗华, 沈嘉伟, 白利芳 申请人:三一能源重工有限公司
技术领域：
本发明属于机械检测方法，尤其涉及一种检测压缩机通流部分节流段压差的方式判断喘振的方法。
背景技术：
喘振是离心压缩机固有的一种不稳定工况现象，具有气动参数出现周期性的波动、振幅大、频率低的特征，同时排气压力值下降。喘振伴有强烈的气流吼叫声和机体轴承振动，容易损坏机器，因此，为了保护机组安全，需要准确的检测喘振是否发发生。目前的检测喘振的方法主要包括检测排气压力、驱动电机电流、进气流量、进出口压差等参数的波动变化来判断喘振是否发生。但现有的这些方法操作复杂、不够准确、快速，并易对压缩机的流道顺畅造成干扰
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种检测压缩机喘振的方法，通过检测节流段压差的方式检测喘振，准确、快速、节省了元件且不干扰流道流畅。为达到上述目的，具体技术方案如下:一种检测压缩机喘振的方法，所述压缩机包括通流部分，所述通流部分包括节流段，所述节流段包括进气口和出气口，所述方法包括:步骤1，测量正常工作下的压缩机通流部分节流段的所述进气口与所述出气口的压力差，并得出正常工作下的压力差范围为ΛΡ_ΜΙΝ ΛΡ_ΜΑΧ，其中ΛΡ_ΜΙΝ为压力差的最小值，ΛΡ_ΜΑΧ为压力差的最大值；步骤2，测量待测压缩机通流部分节流段的所述进气口与出气口的压力差ΛΡΟΟ，其中AP(k)为某一时点k的压力差值；步骤3，如Λ P (k) < Δ P_MIN,则判断出压缩机在某一时点k发生喘振。优选的，所述步骤I中还包括计算单位时间内正常工作下的压缩机的所述进气口与出气口)的压力差值的变化量Λ2Ρ_ΜΑΧ，所述步骤3中如AP(k)彡ΛΡ_ΜΙΝ，且Λ 2Ρ >Λ2Ρ_ΜΑΧ，其中Λ 2Ρ为单位时间内的AP(k)的变化量，Λ 2P= Λ P (k_l) - Λ P (k)；，则判断出压缩机在某一时点k发生喘振。优选的，所述压缩机还设有防喘振线，所述步骤3中还包括根据判断出压缩机发生喘振调整所述防喘振线及其一定的误差。优选的，还包括步骤4，设定第一预定时间，如判断出发生喘振，则压缩机停止工作，并在所述第一预定时间后自动启动压缩机。优选的，还包括步骤5，设定第二预定时间，如所述压缩机在所述第一预定时间后的所述第二预定时间内发生3 5次喘振，则停止自动启动压缩机。优选的，所述压缩机通流部分的节流段为叶轮进口喉部、弯道回流器、级间弯管段或冷却器气路。
优选的，所述压缩机通流部分的节流段为叶轮进口喉部，所述叶轮进口喉部包括相连的进气管道和蜗壳，所述蜗壳中设有叶轮入口流道，所述进气管道设有叶轮进气口，所述叶轮进气口与所述叶轮入口流道相连，所述通流部分节流段的进气口为叶轮进气口，所述通流部分节流段的进气口为叶轮入口流道。相对于现有技术，本发明具有以下优势:1，利用进气口等流道作为节流元件，节省了额外的节流元件且不干扰流道流场；2，利用检测压力差随时间的波动曲线方式判断喘振，准确、快速；3，可有效检测喘振和防喘振，能保证机组喘振安全；4，可根据检测结果修正防喘振线及其裕度。
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:图1是本发明的实施例的叶轮进口喉部的结构示意图；图2是本发明的实施例的压力差的波动曲线图；图3是本发明的实施例的流程示意图。其中，I为进气管道、11为叶轮进气口、2为蜗壳、21为叶轮入口流道。
具体实施例方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相
互组合。以下将结合附图对本发明做具体阐释。压缩机通流部分的节流段很多，如叶轮进口喉部、弯道回流器、级间弯管段，冷却器气路等。本发明的实施例通过对通流部分的节流段压力差的检测，判断出喘振。在本发明的实施例中，通流部分的节流段优选为叶轮进口喉部。本发明的实施例的一种检测压缩机喘振的方法，如图1中所示，压缩机的叶轮进口喉部包括相连的进气管道I和蜗壳2。蜗壳2中设有叶轮入口流道21，进气管道I设有叶轮进气口 11。叶轮进气口 11与叶轮入口流道21相连。该方法包括:步骤1，如图2中所示，测量正常工作下的压缩机的叶轮进气口 11与叶轮入口流道21的压力差，并得出正常工作下的压力差范围为ΛΡ_ΜΙΝ ΛΡ_ΜΑΧ，其中ΛΡ_ΜΙΝ为压力差的最小值，ΛΡ_ΜΑΧ为压力差的最大值；并计算正常工作下的压缩机的所述叶轮进气口与叶轮入口流道的压力差随时间的变化率ΜΡ—ΜΑΧ/ΛΤ ;步骤2，测量待测压缩机的所述叶轮进气口与叶轮入口流道的压力差Λ P (k)，其中AP(k)为某一时点k的压力差；步骤3，如图2和3中所示，如Λ P (k) < Λ Ρ_ΜΙΝ ;或者单位时间内的Λ P (k)的变化量A2P=AP(k-l)-AP(k) >单位时间内正常工作下的压缩机的叶轮进气口与叶轮入口流道的压力差值的变化量Λ2Ρ_ΜΑΧ，则判断出压缩机在某一时点k发生喘振。由于当机组喘振时，ΔΡ的变化趋势如图2所示，在较短时间内迅速减少直至变化到零。因此，本发明的技术方案通过检测节流段压差的方式检测喘振，准确、快速、节省了元件且不干扰流道流畅。此外，在本发明的实施例中，如图3中所示，还包括步骤4，如判断出发生喘振，则卸载压缩机，并在第一预定时间，即Ttl时间后自动加载压缩机。及步骤5，如压缩机在第一预定时间后的第二预定时间，即T1时间内发生3 5次喘振，优选为3次喘振，则停止自动加载压缩机，只有通过手动复位后方可再次加载压缩机。另外，本发明的实施例的压缩机还设有防喘振线，步骤3中还包括根据判断出压缩机喘振调整修正防喘振线及其一定的误差，即裕度。综上，本发明技术方案的检测压缩机喘振的方法，通过检测节流段压差的方式检测喘振，准确、快速、节省了元件且不干扰流道流畅。以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的 范围内。
权利要求
1.一种检测压缩机喘振的方法，所述压缩机包括通流部分，所述通流部分包括节流段，所述节流段包括进气口和出气口，其特征在于，所述方法包括: 步骤1，测量正常工作下的压缩机通流部分节流段的所述进气口与所述出气口的压力差，并得出正常工作下的压力差范围为ΛΡ_ΜΙΝ ΛΡ_ΜΑΧ，其中Λ Ρ_ΜΙΝ为压力差的最小值，ΛΡ_ΜΑΧ为压力差的最大值； 步骤2，测量待测压缩机通流部分节流段的所述进气口与出气口的压力差△ P (k)，其中AP(k)为某一时点k的压力差值； 步骤3，如AP(k) < ΛP_MIN，则判断出压缩机在某一时点k发生喘振。
2.如权利要求1所述的检测压缩机喘振的方法，其特征在于，所述步骤I中还包括计算单位时间内正常工作下的压缩机的所述进气口与出气口)的压力差值的变化量Λ2Ρ_ΜΑΧ，所述步骤3中如AP(k)彡ΛΡ_ΜΙΝ，且Λ2Ρ> Λ2Ρ_ΜΑΧ，其中Λ 2Ρ为单位时间内的AP(k)的变化量，Δ2Ρ=ΔΡ (k-1) - Λ P (k)，则判断出压缩机在某一时点k发生喘振。
3.如权利要求1所述的检测压缩机喘振的方法，其特征在于，所述压缩机还设有防喘振线，所述步骤3中还包括根据判断出压缩机发生喘振调整所述防喘振线及其一定的误差。
4.如权利要求1所述的检测压缩机喘振的方法，其特征在于，还包括步骤4，设定第一预定时间，如判断出发生喘振，则压缩机停止工作，并在所述第一预定时间后自动启动压缩机。
5.如权利要求4所述的检测压缩机喘振的方法，其特征在于，还包括步骤5，设定第二预定时间，如所述压缩机在所述第一预定时间后的所述第二预定时间内发生3 5次喘振，则停止自动启动压缩机。
6.如权利要求1所述的检测压缩机喘振的方法，其特征在于，所述压缩机通流部分的节流段为叶轮进口喉部、弯道回流器、级间弯管段或冷却器气路。
7.如权利要求6所述的检测压缩机喘振的方法，其特征在于，所述压缩机通流部分的节流段为叶轮进口喉部， 所述叶轮进口喉部包括相连的进气管道(I)和蜗壳(2)，所述蜗壳(2)中设有叶轮入口流道(21)，所述进气管道(I)设有叶轮进气口(11)，所述叶轮进气口(11)与所述叶轮入口流道(21)相连，所述通流部分节流段的进气口为叶轮进气口( 11 )，所述通流部分节流段的进气口为叶轮入口流道(21)。
全文摘要
本发明公开了一种检测压缩机喘振的方法，设于机械设备检测领域，所述压缩机包括通流部分，所述通流部分包括节流段，所述节流段包括进气口和出气口，该方法包括测量正常工作下的压缩机通流部分节流段的所述进气口与出气口的压力差，并得出正常工作下的压力差范围为ΔP_MIN～ΔP_MAX，其中ΔP_MIN为压力差的最小值，ΔP_MAX为压力差的最大值；测量待测压缩机通流部分节流段的所述进气口与出气口的压力差ΔP(k)，其中ΔP(k)为某一时点k的压力差；如ΔP(k)＜ΔP_MIN，则判断出压缩机在某一时点k发生喘振。本发明的技术方案通过检测节流段压差的方式检测喘振，准确、快速、节省了元件且不干扰流道流畅。
文档编号F04D29/66GK103225621SQ201310182919
公开日2013年7月31日 申请日期2013年5月16日 优先权日2013年5月16日
发明者彭杰, 陈宗华, 沈嘉伟, 白利芳 申请人:三一能源重工有限公司
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