專利名稱：用于運行壓縮機的方法
技術領域：
本發明涉及一種用于運行壓縮機的方法，所述方法具有如下所設定的測量a)抽吸壓力測量，b)最終壓力測量，c)通流量測量，其中在測量無差錯地進行的正常工作時，借助于第一控制特性曲線族由測量變量中的兩個確定用于喘振邊界控制器的理論值，所述喘振邊界控制器將所述理論值與第三測量變量直接地或者間接地進行比較，其中在第三測量值或者第三測量值的變形與理論值相比低于理論值或者超過理論值的情況下喘振邊界控制器打開旁通閥，使得最終壓力下降。
背景技術：
在壓縮機運行時需要注意的是，最終壓力與入口壓力的比值不高至使得經過壓縮機的通流量低于一定的最小量。所述下邊界基本上通過機器的強烈上升的振動來限定，所述振動尤其通過所謂的喘振沖擊引起。在專業領域中，正常的工作和這種所謂的喘振之間的界限稱作為喘振邊界。所述喘振邊界基本上與入口壓力和最終壓力之間的比值相關。為了渦輪壓縮機的喘振邊界控制而應用下述算法，所述算法基于多個測量值連續地確定相對于喘振邊界的距離。如果所述距離過小，那么控制器打開旁通閥并且因此確保相對于喘振邊界的最小距離，在所述最小距離中最終壓力下降并且相應于此地再次建立所需要的通流量、質量流或者體積流。在未被干擾的正常工作期間，用于控制旁通閥的所述的喘振邊界控制保護壓縮機免于因喘振引起的損壞，其中在所參與的測量信號中的一個失效的情況下必須繼續確保保護機械免于所述損壞。用于對測量點上的信號失效作出反應的方案是，通過不利的、可考慮的測量值來替代被干擾的測量值，所述不利的、可考慮的測量值，也就是得出與其實際上的情況相比更接近于喘振邊界的數值，因此繼續保護機器免于喘振沖擊，但是可能會不必要地打開通常構成為控制閥的旁通閥，使得設備的效率變差。最差的情況是，閥打開至，使得經過壓縮機的通流量降低到不可接受的最小值進而不再能夠維持通常與壓縮過程極其相關的緊接的過程。除了之前描述的方案之外也已知的是，在被干擾的情況下，喘振邊界控制器生成恒定的輸出信號，所述輸出信號將閥打開至，使得絕不會出現喘振。這也導致對于緊接的過程的負面影響。通常，所測量的測量值也包括對經過壓縮機的通流量的測量。在上下文中也已知的是，在不涉及通流量的測量的被干擾的情況下，將壓縮機調節到最小量的通流量，其中排除喘振。在測量時對抗干擾情況的另一已知的方案是進行下述預設，即，假設同樣得到相對于喘振邊界的大的距離的壓力比是恒定的并且相應地是最可能期待出現的。不能以該方式控制抽吸壓力測量的失效
發明內容
從現有技術的問題出發，本發明的目的是，開發一種在用于運行開始所述類型的壓縮機的前述測量失效的情況下的回退策略(RiickfalIstrategie),所述回退策略盡管具有最高限度的可靠性但仍然在繼續運行中確保可接受的效率。為了根據本發明實現該目的，提出一種具有權利要求1的特征部分的特征的開始所述類型的方法。本發明中，抽吸壓力測量和最終壓力測量的測量值理解反映物理參數的特征的單位的測量參數以及所述測量值通過歸一化的變型，所述歸一化尤其是使所述測量值無量綱的歸一化。例如在抽吸壓力和最終壓力的情況下適宜的是，將抽吸壓力和最終壓力以抽吸壓力進行歸一化。通流量通常借助于經由測量孔板的壓力差測量來測量并且相應地也能夠以壓力的物理單位來描述并且相應于此地以相同的方式尤其適宜地變換為無量綱的，如抽吸壓力和最終壓力。但是原則上其他類型的量測量以及借助未歸一化的或者有量綱的測量變量實施本發明也是可行的。與至今為止的現有技術中已知的方法的顯著不同在于，關于失效的測量變量沒有簡單地假設基本上恒定的值，而是一方面利用已經存在的其他的測量變量，以便將所述測量變量借助于仍留存的完好的測量變量以替代調節算法或者替代控制特性曲線族轉換成喘振邊界控制器的理論值。所述區別引起，在同時相對于用于運行壓縮機的常規的方法效率更好的情況下，在對于喘振邊界控制具有影響的測量點中的一個失效時，明顯更好地利用可能的工作范圍。本發明的一個優選的實施形式提出，在正常工作中，由借助于第一控制特性曲線族進行的抽吸壓力測量和最終壓力測量確定喘振邊界控制器的理論值，所述理論值相當于通流量的最小值。優選地，進入導向裝置的調整角或者轉速的測量作為壓縮過程的其他物理變量的另外的測量。轉速或者進入導向裝置的調整角的變化在最終壓力或入口壓力測量失效的情況下尤其適合于進行替代的控制。在此，進入導向裝置的確定的位置能夠分別與最終壓力與進入壓力的最大比值相關聯。類似地適用于轉速。以該方式分別得出對于用于替代控制的喘振邊界線的尤其好的近似。適宜的是，最終壓力和入口壓力之間的最大比值以及進入導向裝置的調整角或者轉速之間的關系的轉換借助于附加特性曲線族來進行，在最終壓力或者入口壓力的測量被干擾的情況下，所述附加特性曲線族由喘振邊界控制器用于相互轉換變量。如果最終壓力測量失效，那么得到對于壓力比的良好的近似，從其中形成量理論值，其中
權利要求
1.用于運行壓縮機(CO)的方法，所述方法包括如下所設定的測量 a)抽吸壓力測量(PA)， b)最終壓力測量(PE)， c)通流量測量(AP), 其中在測量無差錯地進行的正常工作時，借助于第一控制特性曲線族(CTFE)由測量變量中的一個或兩個確定喘振邊界控制器(PCTR)的理論值，所述喘振邊界控制器將所述理論值與第三測量變量直接地或者間接地進行比較，其中在第三測量變量低于或者超過所述理論值(TV)的情況下，所述喘振邊界控制器(PCTR)打開旁通閥(BV)，使得所述最終壓力(PE)下降或者通過所述壓縮機的流量提高， 其特征在于， 在所述測量即a)抽吸壓力測量(PA)，b)最終壓力測量(PE)或者c)通流量測量(AP)中的至少一個失效時，壓縮過程的其他物理變量的另一測量連同剩余測量的測量變量或者所述測量變量基于附加特性曲線族的變型是替代控制特性曲線族(SCTFE)的輸入變量，從所述替代控制特性曲線族中確定被干擾的測量變量的最大值或最小值，所述被干擾的測量變量的最大值或最小值用于形成在所述第一控制特性曲線族(CTFE)中的所述理論值，或者本身作為替代理論值(TV)是所述喘振邊界控制器(PCTR)的輸入變量。
2.根據權利要求1所述的方法，其中在正常工作時，借助于所述第一控制特性曲線族(CTFE)由所述抽吸壓力(PA)和所述最終壓力(PE)確定所述喘振邊界控制器(PCTR)的所述理論值(TV)，所述理論值對應于所述通流量的最小值，其中在低于所述通流量的最小值的情況下所述喘振邊界控制器打開所述旁通閥(BV)。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其中所述另一測量是進入導向裝置(ELA)的調整角(a)的測量。
4.根據權利要求1或2所述的方法，其中所述另一測量是驅動器(T)的轉速(n)的測量。
5.根據權利要求3所述的方法，其中在所述抽吸壓力(PA)的測量或者所述最終壓力(PE)的測量失效的情況下，所述其他物理變量的所述另一測量是所述進入導向裝置(ELA)的所述調整角(a )的測量，并且通過將所述調整角(a )置于所述附加特性曲線族中而得出抽吸壓力(PA)與最終壓力(PE)的最大比值或最大最終壓力(PE)。
6.根據權利要求4所述的方法，其中在所述抽吸壓力(PA)的測量或者所述最終壓力(PE)的測量失效的情況下，所述其他物理變量的所述另一測量是所述驅動器(T)的所述轉速(n)的測量，并且通過將所述轉速(n)置于所述附加特性曲線族中而得出抽吸壓力(PA)與最終壓力(PE)的最大比值或最大最終壓力(PE)。
7.根據權利要求1至4中的至少一項所述的方法，其中將所述抽吸壓力(PA)和/或所述最終壓力(PE)和/或所述通流量(Ap)作為特性曲線族的輸入變量以過程變量進行歸一化，尤其以所述抽吸壓力(PA)進行歸一化。
8.根據權利要求3至5中之一所述的方法，其中在所述最終壓力(PE)的測量或者所述抽吸壓力(PA)的測量失效情況下，適用的是
9.根據權利要求6所述的方法，其中在所述抽吸壓力(PA)的測量失效的情況下還適用的是
10.根據權利要求3至5中的至少一項所述的方法，其中在所述通流量(Ap)的測量失效的情況下，由所述控制器根據下述關系限制壓力比
全文摘要
本發明涉及一種用于運行壓縮機(CO)的方法，所述方法具有如下所設定的測量a)抽吸壓力測量(PA)，b)最終壓力測量(PE)，c)通流量測量(ΔP)，其中借助于第一控制特性曲線族(CTFE)由測量變量中的一個或兩個確定喘振邊界控制器(PCTR)的理論值，所述喘振邊界控制器將所述理論值與第三測量變量進行比較，其中在第三測量變量低于或者超過理論值(TV)的情況下喘振邊界控制器(PCTR)打開旁通閥(BV)，使得最終壓力(PE)下降或者通過壓縮機的流量提高。為了高的運行可靠性而提出，在測量中的至少一個失效時，壓縮過程的其他物理變量的另一測量連同剩余測量的測量變量或者所述測量變量基于附加特性曲線族的變型是替代控制特性曲線族(SCTFE)的輸入變量，從所述替代控制特性曲線族中確定被干擾的測量變量的最大值或最小值，所述被干擾的測量變量用于形成第一控制特性曲線族(CTFE)中的理論值，或者本身作為替代理論值(TV)是喘振邊界控制器(PCTR)的輸入變量。
文檔編號F04D27/02GK103038516SQ201180037257
公開日2013年4月10日 申請日期2011年7月18日 優先權日2010年7月29日
發明者格奧爾格·溫克斯 申請人:西門子公司