申请/专利权人：西安陕鼓动力股份有限公司

申请日：2021-10-27

公开（公告）日：2024-03-26

公开（公告）号：CN113883077B

主分类号：F04D25/16

分类号：F04D25/16;F04D25/06;F04D27/00;F04D27/02;F04D29/66;F04D29/46;F04D29/70

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.26#授权;2022.01.21#实质审查的生效;2022.01.04#公开

摘要：本发明提供一种多机串联运行的单轴压缩机组系统的控制方法，主要解决现有串联压缩机组的压缩机运行效率低、压缩机配置复杂的问题。该系统包括低压机组、高压机组、第一输出管路、第二输出管路、高压防喘振阀、低压防喘振阀、放空阀和放空消音器；低压机组和高压机组均为多段式单轴离心压缩机组；低压机组通过变频电机驱动，其进口与外界大气连通，出口分别与高压机组的入口、第一输出管路连接；高压机组通过变频电机驱动，高压机组的出口与第二输出管路连接；高压防喘振阀的进口与高压机组的出口连接，出口连接在高压机组进口和调节阀出口之间的管路上；低压防喘振阀的进口与低压机组的出口连接，出口与外界大气连通。

主权项：1.一种多机串联运行的单轴压缩机组系统的控制方法，该系统包括低压机组（1）、高压机组（2）、第一输出管路（3）、第二输出管路（4）、高压防喘振阀（5）、低压防喘振阀（6）、放空阀（7）和放空消音器（8）；所述低压机组（1）和高压机组（2）均为多段式单轴离心压缩机组；所述低压机组（1）通过变频电机（9）驱动，其进口通过流量调节装置（21）与外界大气连通，出口分别与高压机组（2）的入口、第一输出管路（3）连接，且低压机组（1）出口与高压机组（2）入口之间的管路上设置有止回阀（10）、第三切断阀（11）以及与第三切断阀（11）并联的调节阀（12）；所述第一输出管路（3）通过第一单向阀（13）和第一切断阀（14）与高压空气储罐（15）连接；所述高压机组（2）通过变频电机（9）驱动，所述高压机组（2）的出口与第二输出管路（4）连接，所述第二输出管路（4）通过第二单向阀（17）和第二切断阀（16）与高压空气储罐（15）连接；所述高压防喘振阀（5）的进口与高压机组（2）的出口连接，所述高压防喘振阀（5）的出口连接在高压机组（2）进口和调节阀（12）出口之间的管路上；所述低压防喘振阀（6）的进口与低压机组（1）的出口连接，所述低压防喘振阀（6）的出口与外界大气连通；所述放空阀（7）的进口与高压机组（2）的出口连接，放空阀（7）的出口通过放空消音器（8）与外界大气连通；其特征在于，包括以下步骤：步骤一、节流阀或导叶处于小开度，低压缸防喘振阀（6）全开，低压机组（1）变频启动，低压机组（1）启动至最小工作转速后，缓慢开启节流阀或导叶，同时缓慢关闭防喘振阀（6），通过第一输出管路（3）对高压空气储罐（15）恒流量充气，低压机组（1）充气过程缓慢升高转速至其额定转速；所述高压空气储罐（15）的初始压力小于1MPa；步骤二、通过a）低压启动过程或者b）带压启动过程启动高压机组（2）；a）当高压空气储罐（15）的背压超过1.2~1.6MPa时，止回阀（10）自动开启，同时，打开调节阀（12），将低压机组（1）出口的部分空气输入至高压机组（2），使高压机组（2）处于充气状态，当高压机组（2）的充气压力达到2~5bar时，高压机组（2）充气完成，关闭调节阀（12）；高压机组（2）变频启动，以最低工作转速运行，高压防喘振阀（5）处于全开状态；高压机组（2）在最低工作转速运行过程中，低压机组（1）仍通过第一输出管路（3）向高压空气储罐（15）充气，打开调节阀（12），将高压机组（2）内空气压力充至与低压机组（1）排气压力相等，此时第三切断阀（11）的阀前与阀后压力相等，打开第三切断阀（11），实现低压机组（1）和高压机组（2）完全导通，此时，低压机组（1）以最大工作转速运行，高压机组（2）以最小工作转速运行；b）打开调节阀（12），高压机组（2）充气至高压机组（2）内部压力等于低压机组（1）排气压力后，打开第三切断阀（11），完成低压机组（1）和高压机组（2）的导通，后通过变频启动高压机组（2）至最小运行状态；步骤三、逐步降低低压机组（1）的转速，当低压机组（1）达到最小工作转速后，低压机组（1）向高压空气储罐（15）充气量在此过程中逐渐减少，直至高压空气储罐（15）的背压关闭第一单向阀（13）；缓慢关闭高压防喘振阀（5），升高高压机组（2）排气压力，同时通过节流阀或导叶减小低压机组（1）的入口流量，降低低压机组（1）出口、高压机组（2）入口压力和流量，直至高压防喘振阀（5）直至完全关闭，高压机组（2）运行在高效区；在此过程中，高压机组（2）开始向高压空气储罐（15）充气，且充气量逐渐提升；步骤四、随着高压空气储罐（15）充气背压的提高，缓慢打开节流阀或导叶，同时逐步交替提升低压机组（1）及高压机组（2）的转速，使高压机组（2）的排气压力不断提升，该过程中始终控制压缩机处于设定的最佳充气流量下；步骤五、随着高压空气储罐（15）背压的逐步提高，充气流量达到充气低阈值时，关闭低压机组（1）和高压机组（2），高压空气储罐（15）背压关闭第二单向阀（17），后关闭第二切断阀（16），充气完成。

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