本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種往復(fù)壓縮機無級氣量調(diào)節(jié)方法，用于控制往復(fù)壓縮機排氣量，適應(yīng)企業(yè)生產(chǎn)需要，實現(xiàn)往復(fù)壓縮機節(jié)能降耗的目標(biāo)；該無級氣量調(diào)節(jié)方法采用間歇性全行程壓開進(jìn)氣閥的方式對往復(fù)壓縮機排氣量進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍為0至100%的額定排氣壓力；該無級氣量調(diào)節(jié)方法采用的設(shè)備包括液壓動力系統(tǒng)、液壓執(zhí)行機構(gòu)、氣閥卸荷裝置、氣量調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)、信號測量系統(tǒng)與配套密封機構(gòu)；本發(fā)明專利技術(shù)可對各類往復(fù)壓縮機組排氣量進(jìn)行精確、寬范圍的調(diào)節(jié)，能耗隨排氣量的減少而降低，同時可顯著增加吸氣閥閥片壽命；該系統(tǒng)成本低，可靠性高，便于現(xiàn)場推廣應(yīng)用。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及，用于控制往復(fù)壓縮機排氣量，實現(xiàn)往復(fù)壓縮機節(jié)能降耗的目標(biāo)。
技術(shù)介紹
往復(fù)壓縮機廣泛應(yīng)用于煉油、天然氣輸送等高壓比、壓縮介質(zhì)為小分子的場合。對于一臺固定的往復(fù)壓縮機其額定排氣量在結(jié)構(gòu)設(shè)計時已確定，但實際生產(chǎn)中，由于生產(chǎn)需要的改變導(dǎo)致往復(fù)壓縮機實際并非總處于滿負(fù)荷運行；由于化工、煉油生產(chǎn)過程中，工藝流程的變化，原料種類的變更，以及市場需求的變化都會要求往復(fù)壓縮機的排氣量能在較大的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。目前生產(chǎn)中應(yīng)用較多的往復(fù)壓縮機氣量調(diào)節(jié)方式包括往復(fù)壓縮機起停機調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、管路調(diào)節(jié)、余隙容積調(diào)節(jié)、壓開吸氣閥調(diào)節(jié)。往復(fù)壓縮機起停機調(diào)節(jié)方式易導(dǎo)致機組起停頻繁且易存在閑置機組；轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方式通過改變往復(fù)壓縮機驅(qū)動機轉(zhuǎn)速，改變機組運行功率及排氣量，對驅(qū)動機性能要求高；管路調(diào)節(jié)方式對不需要的氣體同樣進(jìn)行壓縮，能源浪費過高且精度不夠；余隙調(diào)節(jié)由于其裝置復(fù)雜且調(diào)節(jié)范圍有限而受到限制；壓開吸氣閥調(diào)節(jié)方法使用廣泛，是目前應(yīng)用較多的一種調(diào)節(jié)方式。壓開吸氣閥調(diào)節(jié)方法通常包括兩種，一種為在往復(fù)壓縮機工作循環(huán)過程中全行程壓開吸氣閥，通過對往復(fù)壓縮機多個氣缸進(jìn)行控制，達(dá)到調(diào)節(jié)氣量目的，實現(xiàn)氣量調(diào)節(jié)，但調(diào)節(jié)范圍和精度較低，只能達(dá)到0%，25%，50%, 75%，100%。另一種為部分行程壓開吸氣閥，該方法通過在一個往復(fù)壓縮機工作循環(huán)內(nèi)控制吸氣閥壓開與關(guān)閉，達(dá)到在一定程度上控制排氣量的目的，氣量調(diào)節(jié)精度與范圍超過全行程壓開吸氣閥方法。如專利US-A-5695325通過特定裝置在氣閥與閥座之間旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)吸氣閥開啟關(guān)閉；專利EP-A-0893605通過電液控制技術(shù)驅(qū)動壓叉壓開吸氣閥；已形成產(chǎn)品的包括浙江大學(xué)化機研究所研制的氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，奧地利賀爾碧格公司研發(fā)的HydroCOM無級氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，已申請中國專利CN03158561. 2。本專利技術(shù)涉及的氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用間歇性全行程壓開吸氣閥技術(shù)，該技術(shù)通過調(diào)整壓開吸氣閥的往復(fù)壓縮機工作循環(huán)個數(shù)與不壓開吸氣閥的工作循環(huán)個數(shù)之比，達(dá)到任意比例控制往復(fù)壓縮機排量的效果，從而實現(xiàn)降低往復(fù)壓縮機排氣量和節(jié)能降耗的目的；該方法在保證調(diào)節(jié)精度的同時對控制系統(tǒng)精度要求大大降低，因此成本降低，且仍保持了部分行程頂開吸氣閥調(diào)節(jié)方式能耗低、調(diào)節(jié)范圍寬的優(yōu)點；同時由于作用過程中，降低了吸氣閥閥片的啟閉次數(shù)，可大幅提高吸氣閥使用壽命。與本方法類似的專利技術(shù)有西安交通大學(xué)專利技術(shù)的一種往復(fù)活塞壓縮機排氣量無級調(diào)節(jié)方法，專利CN 101173658 B，該方法由壓縮機的滿負(fù)荷運行的最大排氣量和實際所需排氣量確定占空比，通過一個控制系統(tǒng)和一個或多個能夠壓開吸氣閥的執(zhí)行機構(gòu)，控制壓縮機吸氣閥的強制壓開或自由開閉，使壓縮機加載循環(huán)與空載循環(huán)間隔分布并符合占空比，從而均勻的提供所需排氣量。本專利技術(shù)方法與其區(qū)別在于I)本專利技術(shù)方法通過對下列間隔時間進(jìn)行綜合考慮，確定在輸出液壓執(zhí)行機構(gòu)動作信號前需延時的Τ7、T8、T9、T10的大小，從而確定液壓執(zhí)行機構(gòu)的控制規(guī)律，具體包括獲得控制信號到輸出控制信號的間隔時間Ttl,輸出控制信號到液壓執(zhí)行機構(gòu)開始動作的間隔時間T1,液壓執(zhí)行機構(gòu)完成頂出最短時間T2,執(zhí)行機構(gòu)電磁球閥最短放電時間T3,執(zhí)行機構(gòu)完成撤回最快時間T4,往復(fù)壓縮機完整吸氣過程時間T5 ；一個往復(fù)壓縮周期開始到吸氣閥完全開啟的時間為T6 ；2)可由現(xiàn)場操作人員根據(jù)往復(fù)壓縮機后端工藝生產(chǎn)需要計算往復(fù)壓縮機實際排氣量占額定排氣量的百分比K，更加貼近現(xiàn)場實際產(chǎn)生實際狀態(tài)，并自動計算Κ/100%的最簡分?jǐn)?shù)，記為Χ/Υ ；3)液壓執(zhí)行機構(gòu)實際動作方式需根據(jù)Τ7、Τ8、Τ9、Τ1(Ι的大小確定，通常為控制系統(tǒng)在得到要求頂出動作的信號后，延時T7或τ8，輸出控制信號，液壓執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行Y-X個往復(fù)壓縮機工作循環(huán)的頂出 動作；控制系統(tǒng)在得到要求撤回動作的信號后，延時T9或Tltl，輸出控制信號，液壓執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行X-N個往復(fù)壓縮機工作循環(huán)的撤回動作，當(dāng)T7=O時，N=O ;當(dāng)T7大于0，且介于Q到Q+1個往復(fù)壓縮循環(huán)周期的時間內(nèi)，N=Q+1，Q為非負(fù)整數(shù)；此為無級氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)一個工作周期，此后重復(fù)這個工作周期；4)本方法在整個氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)啟動后，通過延時Z個往復(fù)壓縮機工作循環(huán)，Z為正整數(shù)，完成氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)的自檢工作，并在第Z+1個觸發(fā)信號到達(dá)后，開始?xì)饬空{(diào)節(jié)系統(tǒng)周期性工作；整個氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)在獲得停止工作的信號后，需在完成正在執(zhí)行的工作周期后停止工作。
技術(shù)實現(xiàn)思路
，其特征在于I)該無級氣量調(diào)節(jié)方法為間歇性全行程壓開吸氣閥方法，具體為在往復(fù)壓縮機若干個工作循環(huán)內(nèi)強制性全行程壓開吸氣閥，使氣體在壓縮過程中通過吸氣閥回到吸氣管道內(nèi)；在若干個工作循環(huán)內(nèi)不壓開吸氣閥，使往復(fù)壓縮機正常工作；本方法采用的設(shè)備包括液壓動力系統(tǒng)、液壓執(zhí)行機構(gòu)、氣閥卸荷裝置、氣量調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)、信號測量系統(tǒng)與配套密封機構(gòu)；2)本方法中，氣量調(diào)節(jié)設(shè)定參數(shù)為K，Κ=(Γ100%，代表現(xiàn)場往復(fù)壓縮機實際需求排氣量占額定排氣量的百分比，K根據(jù)現(xiàn)場往復(fù)壓縮機工藝生產(chǎn)需要進(jìn)行設(shè)定；3)根據(jù)氣量調(diào)節(jié)設(shè)定參數(shù)K，求得Κ/100%最簡分?jǐn)?shù)，記為Χ/Υ，X為液壓執(zhí)行機構(gòu)不壓開吸氣閥的往復(fù)壓縮機工作循環(huán)個數(shù)，Y-X為液壓執(zhí)行機構(gòu)壓開吸氣閥的往復(fù)壓縮機工作循環(huán)個數(shù)；4)計算信號測量系統(tǒng)、氣量調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)與液壓執(zhí)行機構(gòu)整體響應(yīng)時間，測算往復(fù)壓縮單個周期時間，記為T ;測算控制系統(tǒng)從獲得控制信號到輸出控制信號的間隔時間，記為Ttl ;測算從輸出控制信號到液壓執(zhí)行機構(gòu)開始動作的間隔時間，記為T1 ;測算液壓執(zhí)行機構(gòu)完成頂出最短時間，記為T2;測算液壓執(zhí)行機構(gòu)電磁球閥最短放電時間，記為T3 ;測算液壓執(zhí)行機構(gòu)完成撤回最快時間，記為T4;測算往復(fù)壓縮機吸氣平穩(wěn)過程時間，記為T5 ;測算一個往復(fù)壓縮周期開始到吸氣閥完全開啟的時間，記為T6 ；選擇液壓動力系統(tǒng)需保證T2〈 T5, T4< T5，使液壓執(zhí)行機構(gòu)的頂出與撤回時間在吸氣過程內(nèi)完成，防止在壓縮過程中，液壓執(zhí)行機構(gòu)動作，導(dǎo)致氣量調(diào)節(jié)精度受影響；同時，需保證W (γ-x) *τ與VT1 < χ*τ同時成立；5)確定T7、T8 :若(TdTAT2) > (Τ5/2+Τ6)，為防止液壓執(zhí)行結(jié)構(gòu)在排氣過程中壓開吸氣閥閥片，需在得到控制信號后延時T7,再輸出動作信號，控制液壓執(zhí)行機構(gòu)頂出動作，T7= [ (S+1) *Τ+Τ5/2+Τ6] - (VT^T2), (T0+ T1+T2)<[(S+1)* T+T5/2+T6], T7 小于 X 個往復(fù)壓縮循環(huán)持續(xù)時間，S為非負(fù)整數(shù)，須小于X ;若T6彡Tc^TfT2 ( T5/2+T6，T7=O,則可在往復(fù)壓縮機一個工作循環(huán)內(nèi)實現(xiàn)從控制信號的獲得到液壓執(zhí)行機構(gòu)的頂出，即在獲得控制信號后立即輸出動作信號；若Tc^TfT2 < T6，T7=O,可在往復(fù)壓縮機一個工作循環(huán)內(nèi)實現(xiàn)從控制信號的獲得到液壓執(zhí)行機構(gòu)的頂出，但需要在得到控制信號后延時T8，T8= (T5/2+ T6)-(T0+ I\+T2)；6 )確定T9、Tltl :若(WT4) > (T5/2+T6)，為防止液壓執(zhí)行結(jié)構(gòu)在排氣過程中撤回，需在得到控制信號后延時T9，再輸出動作信號，控制液壓執(zhí)行機構(gòu)撤回動作，T9=[(M+1)*T+T5本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種往復(fù)壓縮機無級氣量調(diào)節(jié)方法，其特征在于：1）該無級氣量調(diào)節(jié)方法為間歇性全行程壓開吸氣閥方法，具體為：在往復(fù)壓縮機若干個工作循環(huán)內(nèi)強制性全行程壓開吸氣閥，使氣體在壓縮過程中通過吸氣閥回到吸氣管道內(nèi)；在若干個工作循環(huán)內(nèi)不壓開吸氣閥，使往復(fù)壓縮機正常工作；本方法采用的設(shè)備包括液壓動力系統(tǒng)、液壓執(zhí)行機構(gòu)、氣閥卸荷裝置、氣量調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)、信號測量系統(tǒng)與配套密封機構(gòu)；2）本方法中，氣量調(diào)節(jié)設(shè)定參數(shù)為K，K=0~100%，代表現(xiàn)場往復(fù)壓縮機實際需求排氣量占額定排氣量的百分比，K根據(jù)現(xiàn)場往復(fù)壓縮機工藝生產(chǎn)需要進(jìn)行設(shè)定；3）根據(jù)氣量調(diào)節(jié)設(shè)定參數(shù)K，求得K/100%最簡分?jǐn)?shù)，記為X/Y，X為液壓執(zhí)行機構(gòu)不壓開吸氣閥的往復(fù)壓縮機工作循環(huán)個數(shù)，Y?X為液壓執(zhí)行機構(gòu)壓開吸氣閥的往復(fù)壓縮機工作循環(huán)個數(shù)；4）計算信號測量系統(tǒng)、氣量調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)與液壓執(zhí)行機構(gòu)整體響應(yīng)時間，測算往復(fù)壓縮單個周期時間，記為T；測算控制系統(tǒng)從獲得控制信號到輸出控制信號的間隔時間，記為T0；測算從輸出控制信號到液壓執(zhí)行機構(gòu)開始動作的間隔時間，記為T1；測算液壓執(zhí)行機構(gòu)完成頂出最短時間，記為T2；測算液壓執(zhí)行機構(gòu)電磁球閥最短放電時間，記為T3；測算液壓執(zhí)行機構(gòu)完成撤回最快時間，記為T4；測算往復(fù)壓縮機吸氣平穩(wěn)過程時間，記為T5；測算一個往復(fù)壓縮周期開始到吸氣閥完全開啟的時間，記為T6；?選擇液壓動力系統(tǒng)需保證T2(T5/2+T6)，為防止液壓執(zhí)行結(jié)構(gòu)在排氣過程中壓開吸氣閥閥片，需在得到控制信號后延時T7，再輸出動作信號，控制液壓執(zhí)行機構(gòu)頂出動作，T7=[(S+1)*T+T5/2+T6]?(T0+T1+T2)，(T0+?T1+T2)(T5/2+T6)，為防止液壓執(zhí)行結(jié)構(gòu)在排氣過程中撤回，需在得到控制信號后延時T9，再輸出動作信號，控制液壓執(zhí)行機構(gòu)撤回動作，T9=[(M+1)*T+T5/2+T6]?(T0+?T1+T4)，(T0+T1+T4)...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種往復(fù)壓縮機無級氣量調(diào)節(jié)方法，其特征在于O該無級氣量調(diào)節(jié)方法為間歇性全行程壓開吸氣閥方法，具體為在往復(fù)壓縮機若干個工作循環(huán)內(nèi)強制性全行程壓開吸氣閥，使氣體在壓縮過程中通過吸氣閥回到吸氣管道內(nèi)；在若干個工作循環(huán)內(nèi)不壓開吸氣閥，使往復(fù)壓縮機正常工作；本方法采用的設(shè)備包括液壓動力系統(tǒng)、液壓執(zhí)行機構(gòu)、氣閥卸荷裝置、氣量調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)、信號測量系統(tǒng)與配套密封機構(gòu)；.2)本方法中，氣量調(diào)節(jié)設(shè)定參數(shù)為K，Κ=(Γ100%，代表現(xiàn)場往復(fù)壓縮機實際需求排氣量占額定排氣量的百分比，K根據(jù)現(xiàn)場往復(fù)壓縮機工藝生產(chǎn)需要進(jìn)行設(shè)定；.3)根據(jù)氣量調(diào)節(jié)設(shè)定參數(shù)K，求得Κ/100%最簡分?jǐn)?shù)，記為Χ/Υ，X為液壓執(zhí)行機構(gòu)不壓開吸氣閥的往復(fù)壓縮機工作循環(huán)個數(shù)，Y-X為液壓執(zhí)行機構(gòu)壓開吸氣閥的往復(fù)壓縮機工作循環(huán)個數(shù)；.4)計算信號測量系統(tǒng)、氣量調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)與液壓執(zhí)行機構(gòu)整體響應(yīng)時間，測算往復(fù)壓縮單個周期時間，記為T ;測算控制系統(tǒng)從獲得控制信號到輸出控制信號的間隔時間，記為 T0 ;測算從輸出控制信號到液壓執(zhí)行機構(gòu)開始動作的間隔時間，記為T1 ;測算液壓執(zhí)行機構(gòu)完成頂出最短時間，記為T2 ;測算液壓執(zhí)行機構(gòu)電磁球閥最短放電時間，記為T3 ;測算液壓執(zhí)行機構(gòu)完成撤回最快時間，記為T4;測算往復(fù)壓縮機吸氣平穩(wěn)過程時間，記為T5 ;測算一個往復(fù)壓縮周期開始到吸氣閥完全開啟的時間，記為T6 ；選擇液壓動力系統(tǒng)需保證T2〈 T5, T4< T5，使液壓執(zhí)行機構(gòu)的頂出與撤回時間在吸氣過程內(nèi)完成，防止在壓縮過程中，液壓執(zhí)行機構(gòu)動作，導(dǎo)致氣量調(diào)節(jié)精度受影響；同時，需保證 W (Y-X) *τ與W χ*τ同時成立；.5 )確定T7、T8 :若(WT2) > (Τ5/2+Τ6)，為防止液壓執(zhí)行結(jié)構(gòu)在排氣過程中壓開吸氣閥閥片，需在得到控制信號后延時T7,再輸出動作信號，控制液壓執(zhí)行機構(gòu)頂出動作， T7= [ (S+1) *Τ+Τ5/2+Τ6] - (VT^T2), (T0+ T1+T2)<[(S+1)* T+T5/...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：江志農(nóng)，張進(jìn)杰，楊漢寶，馬晉，徐豐甜，謝軼男，
申請(專利權(quán))人：北京化工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。