基于溫度和進(jìn)氣壓力的往復(fù)壓縮機(jī)流量調(diào)控方法
專利匯可以提供基于溫度和進(jìn)氣壓力的往復(fù)壓縮機(jī)流量調(diào)控方法專利檢索，專利查詢，專利分析的服務(wù)。并且本 發(fā)明 涉及基于 溫度 和進(jìn)氣壓 力 的往復(fù) 壓縮機(jī) 流量調(diào)控方法，實(shí)現(xiàn)了多級往復(fù)壓縮機(jī)在溫度和進(jìn)氣壓力變化時(shí)排氣量保持不變，達(dá)到了穩(wěn)定壓縮機(jī) 排量 的目的。為了克服機(jī)組實(shí)際排量受溫度和進(jìn)氣壓力變化影響的技術(shù)缺點(diǎn)，本發(fā)明采用基于頂開進(jìn)氣 閥 調(diào)節(jié)原理的執(zhí)行卸荷裝置。設(shè)定機(jī)組實(shí)際需求排氣量，實(shí)時(shí)采集壓縮機(jī)機(jī)組一級的進(jìn)氣溫度和進(jìn)氣壓力并計(jì)算機(jī)組當(dāng)前狀態(tài)下滿負(fù)荷流量，并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)狀轉(zhuǎn)化；各級氣量負(fù)荷比通過設(shè)定的機(jī)組實(shí)際需求排氣量與當(dāng)前進(jìn)氣溫度和壓力下的滿負(fù)荷流量進(jìn)行比值計(jì)算獲得。，下面是基于溫度和進(jìn)氣壓力的往復(fù)壓縮機(jī)流量調(diào)控方法專利的具體信息內(nèi)容。
1.一種基于溫度和進(jìn)氣壓力的往復(fù)壓縮機(jī)排量控制方法，其特征在于：
(1)在往復(fù)壓縮機(jī)吸氣閥上安裝卸荷器，通過控制吸氣閥延時(shí)撤回角度調(diào)節(jié)機(jī)組排氣量；
(2)壓縮機(jī)的壓縮級數(shù)為N，各級進(jìn)氣溫度為Tis，單位為K，開爾文，各級進(jìn)氣閥數(shù)量為Si，i＝1,2…N；在設(shè)計(jì)溫度工況下，設(shè)往復(fù)壓縮機(jī)的額定排氣量是Q0，單位為Nm3/min，即標(biāo)準(zhǔn)立方米毎分鐘，機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的各級進(jìn)氣壓力為Pi，i＝1,2…N，單位為Pa；
(3)進(jìn)行排氣量調(diào)節(jié)時(shí)，生產(chǎn)工藝在t時(shí)刻實(shí)際需要的氣量為Q(t)，單位Nm3/min；
(4)應(yīng)用狹窄通道流量模型進(jìn)行機(jī)組排氣流量計(jì)算，絕熱流動的理想氣體在氣閥狹窄通道中的質(zhì)量流量方程為：
上式中，m代表氣體質(zhì)量，單位kg，α為流量系數(shù)，A為通道面積，k為比熱比，ν為氣缸內(nèi)氣體比容，Pin和Pout分別表示流進(jìn)和流出窄通道氣體的壓力，Tin為留緊窄通道的氣體溫度，Rg為氣體常數(shù)， R為通用氣體常數(shù),為8.314J/(mol*K)，M為氣體的摩爾質(zhì)量；
求得往復(fù)壓縮機(jī)第一級氣缸在吸氣過程中的質(zhì)量流量方程為：
上式中，α1sv為第1級氣缸吸氣閥流量系數(shù)；A1sv為第1級氣缸吸氣閥通道面積；ω為壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，單位rad/秒；P1cy和P1分別表示第1級氣缸內(nèi)壓力和第1級進(jìn)氣壓力，T1s為第1級氣缸吸氣閥進(jìn)氣溫度，k為比熱比，θ為相對于活塞外止點(diǎn)曲軸轉(zhuǎn)過的角度，定義活塞位于外止點(diǎn)時(shí)θ＝0°，m1s為第1級氣缸吸氣閥的進(jìn)氣質(zhì)量；
(5)計(jì)算吸氣溫度為T1s時(shí)第1級氣缸單周期滿負(fù)荷吸氣量M1s：
3
將第1級氣缸的吸氣質(zhì)量M1s轉(zhuǎn)化為到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體流量Q1s，單位為Nm/min；
(6)進(jìn)行排氣量調(diào)節(jié)時(shí)，生產(chǎn)工藝在t時(shí)刻實(shí)際需要的氣量為Q(t)，單位是Nm3/min，往復(fù)壓縮機(jī)各級氣缸在t時(shí)刻的負(fù)荷比為：
ηi＝Q(t)/Q1s
(7)根據(jù)負(fù)荷比轉(zhuǎn)化公式 式中，λi為壓縮機(jī)各級的連桿
長度與曲軸半徑之比，計(jì)算第i級氣缸卸荷器延時(shí)撤回的角度θi：
設(shè)定第i級氣缸數(shù)量為Wi，定義第i級第j個(gè)氣缸活塞位于外止點(diǎn)時(shí)，曲軸轉(zhuǎn)角θij＝0，活塞位于內(nèi)止點(diǎn)時(shí)，曲軸轉(zhuǎn)角θij＝180；若氣缸為外側(cè)單作用氣缸，則對第i級的Wi個(gè)氣缸，每個(gè)氣缸的吸氣閥卸荷器在θij＝180+θi時(shí)完成撤回；若氣缸為內(nèi)外側(cè)雙作用氣缸，則對第i級的Wi個(gè)氣缸，每個(gè)氣缸外側(cè)的吸氣閥卸荷器在θij＝180+θi時(shí)完成撤回，每個(gè)氣缸內(nèi)側(cè)的吸氣閥卸荷器在θij＝θi時(shí)完成撤回；卸荷器對氣閥的控制實(shí)現(xiàn)了機(jī)組排氣量和各級的壓比的調(diào)節(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于進(jìn)氣溫度的往復(fù)壓縮機(jī)排量氣量控制方法，其特征在于所述步驟(4)建立的第1級氣缸缸內(nèi)壓力P1cy的計(jì)算方法：
上式中V1cy為壓縮機(jī)第1級氣缸內(nèi)活塞運(yùn)動時(shí)的氣缸容積，計(jì)算方法為：
其中α1h為第1級氣缸余隙系數(shù)、V1h為第1級氣缸活塞行程容積、λ1為第1級氣缸連桿長度與曲軸半徑之比、V10為第1級氣缸余隙容積，上述參數(shù)α1h、V1h、λ1、V10通過查閱壓縮機(jī)基本設(shè)計(jì)參數(shù)獲得。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于進(jìn)氣溫度的往復(fù)壓縮機(jī)排量氣量控制方法，其特征在于所述步驟(5)建立的第1級氣缸氣體流量Q1s的計(jì)算方法，：
上式中，R為通用氣體常數(shù)，為8.314J/(mol*K)，T為絕對零度，為273.15K，M為氣體的摩爾質(zhì)量，P為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，ω為壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，單位rad/秒。
基于溫度和進(jìn)氣壓力的往復(fù)壓縮機(jī)流量調(diào)控方法
技術(shù)領(lǐng)域
背景技術(shù)
發(fā)明內(nèi)容
具體實(shí)施方式
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