DE68916554T2 - Modus und Gerät zur Vermeidung des Pumpens in einem dynamischen Verdichter. - Google Patents
Modus und Gerät zur Vermeidung des Pumpens in einem dynamischen Verdichter.Info
- Publication number
- DE68916554T2 DE68916554T2 DE68916554T DE68916554T DE68916554T2 DE 68916554 T2 DE68916554 T2 DE 68916554T2 DE 68916554 T DE68916554 T DE 68916554T DE 68916554 T DE68916554 T DE 68916554T DE 68916554 T2 DE68916554 T2 DE 68916554T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- surge
- compressor
- pressure
- limit
- ratio
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000005086 pumping Methods 0.000 title description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 34
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 19
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 17
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 17
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 11
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 11
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 101150085390 RPM1 gene Proteins 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 101100361283 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) RPM2 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
- F04D27/02—Surge control
- F04D27/0284—Conjoint control of two or more different functions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
- F04D27/001—Testing thereof; Determination or simulation of flow characteristics; Stall or surge detection, e.g. condition monitoring
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
- F04D27/02—Surge control
- F04D27/0207—Surge control by bleeding, bypassing or recycling fluids
- F04D27/0223—Control schemes therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
- Compressor (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schutz von dynamischen Verdichtern gegen Pumpen und insbesondere ein Regelsystem, bei dem die Größe der Reaktion von der Geschwindigkeit abhängt mit der sich der Arbeitspunkt des Verdichters der Pumpgrenziinie nähert, um so die gesamte Regelantwort an einen weiten Bereich von Störungen anzupassen.
- Wie es wohl bekannt ist, können sich verändernde Prozeßbedingungen den Volumenstrom durch einen dynamischen Verdichter unter den für einen stabilen Betrieb benötigten minimalen Wert verringern, was Pumpen zur Folge hat. Um diese schädliche Erscheinung zu vermeiden, muß das Regelsystem des Verdichters den Durchsatz durch den Verdichter auf eineni hinreichend hohen Niveau aufrechterhalten, um ihren Regelalgorithmen zu ermöglichen, auf jede Störung zu reagieren, bevor der Durchsatz unter die Pumpgrenze fallen kann. Dies wird erreicht durch Rückführen oder Abblasen eines Teils des Gasstromes jedesmal dann, wenn der Durchsatz an oder unter diesen gewünschten Sicherheitsabstand fällt.
- Eine zu niedrige Einstellung des Sicherheitsabstandes fuhrt zu einem unzureichenden Schutz gegen Pumpen. Andererseits erhöht eine Vergrößerung des Sicherheitsabstandes die Häufigkeit und Dauer der Rückfuhrung und reduziert somit den energetischen Gesamtwirkungsgrad des Verdichterprozesses. Ein beträchtlicher Vorteil kann somit durch eine Verbesserung des Regelalgorithmus erzielt werden, um einen Pumpschutz mit einem kleineren Sicherheitsabstand vorzugeben.
- Die Bedingungen, unter denen Pumpen auftritt, werden beträchtlich durch Veränderungen des Molekulargewichtes des Gases, des spezifischen Wärmequotienten und des Verdichterwirkungsgrades beeinflußt. Früher verfügbare Pumpschutz-Regelverfahren konnten diese Veränderungen nicht berücksichtigen, so daß sie einen größeren Sicherheitsabstand benötigen, um vollen Schutz unter allen möglichen Betriebsbedingungen zu erzielen.
- I)ie vorliegende Erfindung überwindet diese Beschränkung durch Berechnung des Abstandes zwischen dem Verdichterarbeitspunkt und der Pumpgrenze als eine eindeutige Funktion der Eingangs- und Auslaßtemperaturen und -drucke, der volumetrischen Eingangsgröße und (bei Verdichtern mit variabler Geschwindigkeit und/oder variablen Leitschaufeln) der Drehgeschwindigkeit und der Leitschaufelstellung. Der sich ergebende Parameter ist unveränderlich gegenüber allen Verdichter-Arbeitsbedingungen einschließlich solcher (wie z.B. Molekulargewicht spezifischer Wärmequotient und polytroper Wirkungsgrad), welche schwierig oder unmöglich direkt zu messen sind.
- Früher verfügbaren Pumpschutz-Regelverfahren mangelt es auch entweder an der Möglichkeit, ihre Regelreaktion auf Störungen wechselnder Größe und Geschwindigkeit abzustellen oder sie tun es in einer Weise, welche eine unnötige Rückführung bewirken kann und den Verdichter anfällig für das Pumpen beläßt.
- Stabilitätsbetrachtungen schließen eine Proportional-Integral-Regelreaktion zur Vermeidung des Pumpens aufgrund schneller Störungen aus, es sei denn, der Sicherheitsabstand ist größer, als er für langsame Störungen benötigt wird, was wiederum den Wirkungsgrad absenkt. Der bekannte Proportional-Integral- Differential-Regelalgorithmus bringi eine schnellere Antwort hervor, ist aber für eine Pumpschutz-Regelung ungeeignet, da sein Differential-Regelglied das Pumpschutz-Ventil selbst dann öffnet, wenn der Verdichter weit von seiner Pumpgrenze betrieben wird.
- Früher verfügbare Pumpschutz-Regler haben diese Beschränkung zu überwinden versucht, indem sie die Verstärkung des Proportional-Integral Algorithmus zu einer Funktion der Größe des Fehlers, der Ableitung des Fehlers, oder von beiden machen. Stabilitätsbetrachtungen hindern jedoch solche Verfahren an der Vermeidung von Pumpen, wenn nicht ein größerer Sicherheitsabstand vorgesehen ist oder das variable Verstärkungsmerktnal nur in einer Richtung wirkt.
- Systeme, welche den letztgenannten Lösungsweg anwenden, tun dies durch Verwenden von Ventil-Positionsgebern, welche das Ventil schnell öffnen, aber sehr viel langsamer schließen. Dieses Verfahren macht jedoch den Verdichter anfällig für das Pumpen, wenn andere Störungen auftreten während das Ventil geschlossen wird. Unter derartigen Bedingungen stimmt die Ventilposition nicht mit der Ausgangsgröße des Reglers überein -- in Wirklichkeit wird es weiter geöffnet. Da die Reaktion des Reglers auf die neue Störung auf falschen Voraussetzungen bezüglich der Ventilposition basiert, erweist sich leicht seine nzulänglichkeit, das Pumpen zu verhindern.
- Aus diesem Grund verwendet die vorliegende Erfindung modifizierte Regelalgorithmen (anstatt von externen Hardware-Modifikationen), um dasselbe Ziel zu erreichen, ohne im Fall von aufeinanderfolgenden Störungen das Pumpen zu riskieren.
- Ein anderer Weg zur Überwindung der Stabilitätsbeschränkungen von geschlossenen Regelkreisalgorithmen besteht darin, eine Reaktion eines offenen Regelkreises zu verwenden, um einen zusätzlichen Stufenwechsel beim Öffnen des Pumpschutzventils durchzuführen, wenn die Störung sich als zu groß erweist zum Handhaben aufgrund der Reaktion der geschlossenen Regelschleife. Diese Lösung ist jedoch denselben Stabilitätsbetrachtungen unterworfen wie ein geschlossener Regelkreisalgorithmus mit variabler Verstärkung Außerdem wird eine Reaktion eines offenen Regelkreises, die groß genug ist, um gegen schnelle Störungen zu schützen, den Prozeß als Reaktion auf kleine Störungen unnötig verzerren. Wenn man die Größe der Reaktion des offenen Regelkreises zu einer Funktion der Geschwindigkeit macht, mit dem sich der Verdichter dem Pumpen annähert, und dann diese addierte Reaktion langsam bei der Wegbewegung vom Pumpen das Abklingen gegen Null gestattet, so überwindet man beide Beschränkungen.
- Ein früher, für Staroselsky erteiltes Patent (US-Ritent Nr. 4,142,838) umfaßte ein Verfahren zur Vermeidung des Pumpens, das auf einer Regelung des Verhältnisses des Druckanstieges über dem Verdichter zu dem Druckabfall über einer Durchflußmeßvorrichtung basierte. Dieses Verfahren vermied das Pumpen durch die Verwendung einer Proportional-Integral-Reaktion eines geschlossenen Regelkreises in Verbindung mit einer Reaktion eines offenen Regelkreises mit einer festen Größe. Ein weiterer Schutz wurde geschaffen durch schrittweise Änderung der Sollwerte von sowohl der Reaktion des geschlossenen als auch des offenen Regelkreises, jedesmal dann, wenn ein Pumpen auftrat.
- Der Betrieb, der in diesem früheren Patent vorgestellten Pumpschutzregelvorrichtung war nicht selbstanpassend an Veränderungen in der Gaszusammensetzung und dem Verdichterwirkungsgrad, noch war ihre Regelreaktion von dem Wert abhängig, mit dem sich der Verdichterarbeitspunkt seiner Pumpgrenze näherte. Die vorliegende Erfindung verbessert dieses frühere Verfahren durch:
- Berechnung des Abstandes zwischen dem Verdichterarbeitspunkt und der Pumpgrenze als ein multivariabler, für weite Veränderungen in der Gaszusammensetzung und dem Verdichterwirkungsgrad automatisch ausgeglichener Kennwert.
- Die vorliegende Erfindung ist in den angefügten Ansprüchen genau definiert, und ihr Hauptzweck ist es, ein verbessertes Verfahren vorzugeben, um dynamische Verdichter gegen Pumpen zu schützen, ohne unnötigerweise den Gesamtwirkungsgrad zu beeinträchtigen oder den das verdichtete Gas verwendenden Prozeß zu unterbrechen. Die Hauptvorteile dieser Erfindung sind, daß sie den Gesamtwirkungsgrad, die Verdichter- und Prozeßzuverlässigkeit und die Wirksamkeit des Pumpschutzes maximiert. Diese Vorteile erweitern den Arbeitsbereich des dynamischen Verdichters.
- Eine Aufgabe dieser Erfindung ist es, die relative Nähe des Verdichterarbeitspunktes zu seiner Pumpgrenze in einer Weise zu justieren, die unveränderlich gegenüber Veränderungen in der Gaszusammensetzung, dem Eingangsdruck und der Eingangstemperatur, dem Verdichterwirkungsgrad der Leitschaufelstellung und der Drehgeschwindigkeit ist.
- Zu diesem Zweck kann diese Eründung den Abstand zwischen dem Arbeitspunkt und der Pumpgrenze als einen multivariablen, als eine Funktion des Ausgangs- und Eingangsdruckes des Verdichters, der Ausgangs- und Eingangstemperatur, dem Druckgefälle über einer Durchflußmeßvorrichtung, der Drehgeschwindigkeit des Verdichters und der Stellung seiner Leitschaufeln berechneten Kennwert messen. Wenn sich der Arbeitspunkt des Verdichters der Pumpgrenze annähert, so nähert sich dieser Kennwert gleichbleibend einem eindeutigen Wert, welcher derselbe für alle Eingangs- und Arbeitsbedingungen ist.
- Um den Verdichter gegen Pumpen zu schützen, beeinflußt diese Erfindung den Verdichterdurchsatz, um einen angemessenen Sicherheitsabstand zwischen dem Arbeitspunkt und der Pumpgrenze aufrechtzuerhalten, welcher als eine Funktion des oben erläuterten multivariablen Kennwertes berechnet wird.
- Wie es wohl bekannt ist, erhöht das Öffnen des Pumpschutzventils den Verdichterdurchsatz durch Rückführen oder Ausblasen eines zusätzlichen Stromes des Prozeßgases. Die zur Verdichtung dieses Gases verwendete Energie ist vergeudet, und beeinträchtigt so den Prozeßwirkungsgrad.
- Die vorliegende Erfindung kann den inhärenten Kompromiß zwischen dem Pumpschutz und dem Prozeßwirkungsgrad optimieren.
- Dies kann geschehen durch Anpassung der Größe der Sicherheitsgrenze an die Geschwindigkeit, mit der sich der Arbeitspunkt der Pumpgrenze nähert, wie durch den Betrag der Veränderung des oben beschriebenen multivariablen Kennwertes definiert. Wenn sich der Arbeitspunkt in Richtung auf das Pumpen bewegt so spiegelt der Sicherheitsabstand den größten Wert wieder, den die Ableitung erzielt hat. Wenn sich der Arbeitspunkt vom Pumpen wegbewegt, so wird der Sicherheitsabstand langsam auf einen vorläufigen Minimalwert herabgesetzt.
- Der Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, daß das Pumpschutzventil nicht früher oder weiter öffnet als es notwendig ist, um irgendeine gegebene Störung daran zu hindern, das Pumpen zu verursachen, so daß der Prozeßwirkungsgrad unter allen Bedingungen maximiert wird.
- Um den Kompromiß zwischen Pumpschutz und Prozeßwirkungsgrad noch weiter zu verbessern, kann diese Erfindung die Größe des Öffnens des Pumpschutzventils als eine Verknüpfung der Reaktionen des geschlossenen und des offenen Regelkreises berechnen. Bei kleinen Störungen, bei denen der Abstand zwischen dem Arbeitspunkt und der Pumpgrenze nur leicht unter den gewünschten Sicherheitsabstand abfällt, wird nur die Reaktion des geschlossenen Regelkreises verwendet.
- Bei großen Störungen, bei denen der Abstand zwischen dem Arbeitspunkt und der Pumpgrenze weit unter den gewünschten Sicherheitsabstand abfällt, wird die Reaktion des offenen Regelkreises verwendet, um den Durchsatz schnell anzuheben. Wenn dieser Abstand unter eine vorgegebene Gefahrenschwelle sinkt, leitet die Reaktion des offenen Regelkreises einen Stufensprung im Öffnen des Ventils ein. Diese Reaktion des offenen Regelkreises wird in vorbestimmten Zeitintervallen wiederholt, solange wie der Verdichterarbeitspunkt jenseits der Gefahrenschwelle bleibt.
- Ein Öffnen des Pumpschutzventiles weiter als notwendig, um eine vorgegebene Störung daran zu hindern, ein Pumpen zu verursachen, wird den Prozeß, welcher das verdichtete Gas verwendet, unterbrechen. Folglich ist die Größe der Reaktion des offenen Regelkreises ein Kompromiß zwischen dem Schützen des Verdichters vor großen Störungen und dem Minimieren der resultierenden Prozeßunterbrechungen.
- Die vorliegende Erfindung kann den inhärenten Kompromiß zwischen dem Pumpschutz und der Prozeßunterbrechung optimieren.
- Dies kann durch Anpassen der Größe jedes Reaktionsschrittes des offenen Regelkreises an die augenblickliche Geschwindigkeit erzielt werden, mit der sich der Arbeitspunkt der Pumpgrenze annähert, wie durch den Wert der Veränderung des oben beschriebenen multivariablen Kennwertes definiert.
- Der Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, daß die Reaktion des offenen Regelkreises das Pumpschutzventil nur so weit öffnet, wie es notwendig ist, um jede gegebene Störung daran zu hindern, das Pumpen zu verursachen, so daß die daraus resultierende Prozeßunterbrechung ein Minimum wird.
- Andere Ziele, Vorteile und neue Merkmale der Erfindung werden durch die nach1olgende ausführliche Beschreibung der Erfindung sichtbar gemacht, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird.
- Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm eines dynamischen Verdichters und eines Pumpschutzsystems; und
- Fig. 2 ist ein Verdichterkennfeld, welches die Arbeitsweise des Pumpschutzsystems veranschaulicht.
- Es ist bekannt, daß eine dynamische Verdichtung durch Erhöhen der spezifischen mechanischen Energie (polytropic head) eines Gasstromes erzielt wird. Diese polytrope Verdichtungsarbeit (Hp) kann berechnet werden als:
- worin
- B eine Proportionalitätskonstante ist
- Rc das Verdichtungsverhältnis ist.
- der Polytropenexponent ist,
- Ts die Ansaugtemperatur ist,
- MW das Molekulargewicht ist, und
- Zav der durchschnittliche Kompressibilitätskoeffizient ist.
- Es ist ebenso bekannt, daß diese Erhöhung der polytropischen Verdichtungsarbeit eine Funktion alleine des Ansaugvolumenstromes (Qs) ist, welcher berechnet werden kann als:
- worin:
- A ein konstanter Koeffizient ist,
- ΔPo das Druckgefälle über der Durchflußmeßvorrichtung ist,
- Ps der Ansaugdruck ist, und
- Zs der Kompressibilitätskoeffizient unter Ansaugbedingungen ist.
- Das Verhältnis von Hp zu Q²s kann so ohne Messung des Molekulargewichtes berechnet werden Wenn wir voraussetzen, daß Kompressibilitätseffekte vernachlässigbar sind, können wir zeigen, daß
- worin die normierte polytrope Verdichtungsarbeit (hred) und normierter Ansaugvolumenstrom zum Quadrat (q²red) definiert sind als:
- Bis auf den Polytropenexponent ( ) sind alle diese Prozeß variablen einfach zu messen. Diese Variable kann jedoch indirekt durch die Verwendung der folgenden bekannten Beziehung zwischen der Temperatur und dem Verdichtungsverhältnis fär polytrope Prozesse ermittelt werden:
- Rθ=R c
- worin:
- Rθ das Temperaturverhältnis über dem Verdichter ist.
- Beachte, daß wenn das Verdichterkennfeld in den Koordinaten normierte Verdichtungsarbeit (hred) gegen reduzierten Ansaugvolumenstroms im Quadrat (q²red) aufgetragen wird, das Verhältnis dieser Variablen die Steigung einer Linie vom ülrsprung durch den Betriebspunkt definiert.
- Durch Normieren dieser Steigung bezüglich ihres Wertes an der Pumpgrenze die experimentell als eine Funktion von Rotationsgeschwindigkeit und Leitschaufelstellung bestimmt werden kann, erreichen wir einen geeigneten, selbst ausgleichenden, mehrfach veränderlichen Kennwert (Srel) zur Messung der Lage des Verdichterbetriebspunktes.
- Wenn sich der Betriebspunkt der Pumpgrenze nähert, wird der Wert dieses Kennwertes gleichförmig unter allen Eingangs- und Betriebsbedingungen auf Eins (1) ansteigen. Zusätzlich stellt die zeitliche Ableitung (dS/dt) dieses Kennwertes eine geeignete Messung der Geschwindigkeit bereit, mit dem sich der Betriebspunkt der Pumpgrenze nähert. Sowohl der gewünschte Sicherheitsabstand als auch die Größe der Reaktion des offenen Regelkreises können dann als Funktionen dieser Ableitung berechnet werden.
- Fig. 1 zeigt einen dynamischen Verdichter 101, der Gas von der Quelle 102 zu einem Endverbraucher 106 fördert. Das Gas tritt durch die Zuleitung 103, in welcher eine Stauscheibe 104 angeordnet ist, in den Verdichter ein und verläßt diesen über die Ausströmleitung 105. Überschußströmung wird über das Pumpschutzventil 107 zu der Quelle 102 zurückgefuhrt.
- Fig. 1 zeigt auch die Pumpschutz-Regelvorrichtung und ihre Verknüpfungen mit dem Verdichterprozeß. Diese Regelvorrichtung enthält den Drehgeschwindigkeits-Meßwertgeber 108, den Leitschaufelstellungs Meßwertgeber 109, den Eingangsdruck-Meßwertgeber 110, den Ausgangsdruck-Meßwertgeber 111, den Eingangstemperatur-Meßwertgeber 112, den Ausgangstemperatur-Meßwertgeber 113, den Durchfluß- Meßwertgeber 114 (welcher den Differenzdruck über der Strömungsmeßvorrichtung 104 mißt) und die Pumpschutzventil- Lagemeßeinrichtung 115.
- Die Regelvorrichtung enthält auch Berechnungs und Regelmodule 116 bis 135, welche in den folgenden Absätzen beschrieben werden.
- Berechnungsmodul 116 berechnet das Temperaturverhältnis (Rθ) des dynamischen Verdichters 101 als das Verhältnis von Ausgangstemperatur (Td) zur Ansaugtemperatur (Ts):
- Entsprechend berechnet das Berechnungsmodul 117 das Verdichtungsverhältnis (Rc) als das Verhältnis von Ausgangsdruck (Pd) zu Ansaugdruck (Ps):
- Das Modul 118 berechnet dann den Polytropenexponenten ( ) unter Verwendung der folgenden Form von Gleichung 6:
- Aufgrund der relativ langsamen Dynamik von Temperaturmeßvorrichtungen können Änderungen in dem gemessenen Wert des Temperaturverhältnisses (Rθ) hinter dem für das Druckverhältnis (Rc) zurückbleiben und so falsche Ausgleichvorgänge in dem berechneten Wert des Polytropenexponenten ( ) erzeugen. Diesem Effekt wird durch Einfügen eines Phasenverschiebungsregelmoduls 119 entgegengewirkt, das den berechneten Wert von u filtert, um die Effekte der langsamen Temperaturmessungsdynamik zu minimieren.
- Das Modul 120 berechnet dann die normierte polytrope Verdichtungsarbeit hred des dynamischen Verdichters 101 als eine Funktion des Verdichtungsverhältnisses (Rc) und des Polytropenexponenten ( ), wie es durch die Gleichung 4 definiert ist; das Modul 121 berechnet den normierten Ansaugvolumenstrom zum Quadrat (q²red) als eine Funktion alleine des Differenzdruckes (ΔP&sub0;) und des Einlaßdruckes (Ps), wie es in Gleichung 5 definiert ist; und das Modul 122 berechnet das Verhältnis dieser zwei Variablen, welches die absolute Steigung (Sabs) einer Linie vom Ursprung zu dem Betriebspunkt ist, wenn sie in den Koordinaten hred gegen q²red aufgetragen wird:
- Der Wert dieser Steigung an der Pumpgrenze (Ssl) kann in die Regeleinrichtung als eine experimentell bestirmnte Funktion der Drehgeschwindigkeit (N) und der Leitschaufelstellung (α) einprogrammiert werden. Das Modul 123 fuhrt dann den Wert dieser Funktion unter die gemessenen Betriebszustände zurück:
- Ssl = f (N,α)
- Das Modul 124 berechnet dann die relative Steigung der Linie vom Ursprung zum Betriebspunkt durch Normieren der absoluten Steigung (Sabs) bezüglich der Steigung der Pumpgrenze (Ssl):
- Die Module 125 bis 127 berechnen drei Variablen, die sowohl von den Modulen des geschlossenen als auch des offenen Regelkreises verwendet werden:
- Das Modul 125 berechnet den relativen Abstand (drel) zwischen dem Arbeitspunkt und der Pumpgrenze:
- drel=1-Srel
- Diese Variable ist für jede Veränderung des Verdichterwirkungsgrades, der Drehgeschwindigkeit, der Eingangsbedingungen oder der Gaszusammensetzung selbst ausgleichend;
- das Modul 128 berechnet den Wert (vrel), mit dem sich der Betriebspunkt in Richtung auf die Pumpgrenze bewegt durch Nehmen der zeitlichen Ableitung der relativen Steigung (Srel):
- Ein Anstieg in dem Wert dieser Ableitung wird anzeigen, daß der Betriebspunkt des Verdichters in Richtung auf die Pumpgrenze beschleunigt und
- das Modul 127 berechnet einen zusätzlichen Sicherheitsabstand (b&sub3;), welcher proportional zu der Pumpanzahl ist, die durch Überwachung des Verdichterausgangsdruckes und der Zuführwertsignale für die plötzlichen Wechsel, welche einen Pumpzyklus charakterisieren, ermittelt werden.
- Die Module 128 bis 131 fuhren die Reaktion des geschlossenen Regelkreises der Regeleinrichtung durch. Modul 128 berechnet die Adaptivsteuerungsvorspannung (b&sub2;) durch Verwendung eines von zwei Algorithmen:
- wenn sich der Verdichterbetriebspunkt auf die Pumpgrenze zubewegt (vrel größer als Null), wird b&sub2; als der größere ihres vorhergehenden Wertes oder eines zweiten Wertes proportional zu vrel berechnet. Auf diese Weise wird b&sub2; konstant gehalten, sofern sich der Betriebspunkt nicht in Richtung auf die Pumpgrenze beschleunigt;
- wenn sich der Verdichterbetriebspunkt von der Pumpgrenze wegbewegt (vrel kleiner als Null), wird b&sub2; langsam auf Null reduziert.
- Das Modul 129 berechnet dann den vollständigen Sicherheitabstand (b) durch Summieren der stationären Vorspannung (b&sub1;), Adaptivsteuerungsvorspannung (b&sub2;) und Pumpzählvorspannung (b&sub3;), und der Komparator 130 berechnet die Abweichung (e) zwischen dem resultierenden Sicherheitsabstand (b) und dem relativen Abstand (drel) zwischen dem Betriebspunkt und der Pumpgrenze:
- e = drel - b
- Dieses Regelabweichungssignal wird dann zu dem Proportional-Integral-Regler (131) geleitet, welcher das Antipumpventil (107) zu öffnen beginnt, wenn der Abstand (drel) zwischen dem Betriebspunkt und der Pumpgrenze und den Sicherheitsabstand (b) schrumpft
- Die Module 132 bis 134 führen die Reaktion des offenen Regelkreises der Regeleinrichtung durch, welche ausgelöst wird, wenn der Abstand drei zwischen dem Arbeitspunkt und der Pumpgrenze kleiner ist als ein minimaler Schwellwert (dt). Das Summierungsmodul 132 berechnet den Wert von dt durch Addieren des Ausgangs (d&sub3;) des Pumpzählers (Modul 127) auf den vom Bediener gelieferten Sollwert (d&sub1;). Das Modul 133 erzeugt dann eine binäre Ausgangsgröße, die anzeigt, ob drei kleiner ist als dt oder nicht, und die zur Auswahl des Algorithmus verwendet wird, mit dem Modul 134 den Wert der Reaktion des offenen Regelkreises berechnet:
- wenn drel unter dt fällt, erhöht Modul 134 direkt seine Ausgangsgröße um einen zu vrel proportionalen Betrag. Zusätzliche Erhöhungen werden in regelmäßigen Abständen (tc Sekunden) addiert, solange wie drel kleiner als dt ist und vrel positiv ist -- wenn vrel negativ ist. wird die Ausgangsgröße des offenen Regelkreises konstant gehalten;
- wenn drel größer als dt ist, verringert Modul 134 langsam den Wert der Reaktion des offenen Regelkreises unter Verwendung eines exponentiell abklingenden Algorithmus.
- Schließlich berechnet Summierer 135 die benötigte Stellung des Pumpschutzventils durch Addieren der Reaktion des offenen Regelkreises vom Modul 134 auf die Reaktion des geschlossenen Regelkreises vom Modul 131. Dieses Signal wird dann zum Meßgrößenumformer 115 geschickt, welcher das Pumpschutzventil 107 entsprechend in Stellung bringt.
- Die Wirkungsweise der in Fig. 1 dargestellten Regelvorrichtung kann an dem folgenden Beispiel erläutert werden (siehe Fig. 2).
- Es wird angenommen, daß der in Fig. 1 gezeigte dynamische Verdichter anfänglich an Punkt A arbeitet, welcher am Schnittpunkt von Ladungskurve I und der Leistungskurve RPM&sub1; liegt. Der Wert von Srel an diesem Punkt ist gleich der Steigung der Linie OA geteilt durch die Steigung der Linie OG.
- Wenn der Verdichter stationär arbeitet und kein Pumpen erfaßt wurde seitdem der Pumpzähler zum letzten Mal zurückgesetzt wurde, wird der Sollwert für die Reaktion des geschlossenen Regelkreises der Regeleinrichtung mit Punkt D übereinstimmen, wo die Steigung der Linie OD geteilt durch die Steigung der Linie OG gleich 1 - d&sub1; ist. Entsprechend wird der Sollwert des offenen Regelkreises am Punkt E sein, wo das Gefälle der Linie OE geteilt durch das Gefälle der Linie OG gleich 1 - d&sub1; ist.
- Nun wird angenommen, daß ein Ladungswechsel die Ladungskurve von Position I zur Position II verschiebt und ein Beschleunigen des Verdichterbetriebspunktes hin zur Pumpgrenze verursacht. Als Reaktion auf diese Beschleunigung vergrößert das Adaptivsteuerungsmodul 128 den Sicherheitsabstand (b) um einen Betrag b&sub2; und verschiebt so den Sollwert des geschlossenen Regelkreises nach C. Wenn sich der Betriebspunkt seiner neuen stationären Position bei B nähert, wird der Wert der Annäherung an das Pumpen (vrel) verringert, so daß der Sicherheitsabstand auf sein normales Niveau b&sub1; zurückgeht und der Sollwert auf D zurückgeht. Das Pumpschutzventil (107) bleibt geschlossen, da der Betriebspunkt bei B stabilisiert wird, ohne sich ständig zur linken Seite weder des Sollwertes des geschlossenen Regelkreises noch des Sollwertes des offenen Regelkreises zu bewegen.
- Nun wird angenommen, daß dieser Ladungswechsel statt dessen die Ladungskurve von Position I nach Position IV verschoben hat, was den Betriebspunkt immer noch veranlaßt sich auf die Pumpgrenze hin zu beschleunigen. Als Reaktion auf diese Beschleunigung würde Modul 128 den Sollwert des geschlossenen Regelkreises immer noch auf einen Punkt wie beispielsweise C hinbewegen, aber in diesem Fall würde der neue stationäre Betriebspunkt wahrscheinlich auf der linken Seite von Punkt C liegen. Sobald der Betriebspunkt sich auf die linke Seite von C bewegt, beginnt der Proportional-Integral-Regler 131 das Pumpschutzventil zu öffnen, um den Abstand (drei) zwischen dem Betriebspunkt und der Pumpgrenze zurück auf den Sicherheitsabstand (b) zu vergrößern. Als ein Ergebnis der Ventilöffnung wird sich die Gesamtladungskurve zurück nach der Position III bewegen, so daß der Betriebspunkt wahrscheinlich stabilisiert wird, bevor er den Sollwert E des offenen Regelkreises erreicht.
- Sobald sich die Geschwindigkeit der Pumpannäherung (vrel) auf Null verringert, wird sich der Betriebspunkt zurück auf die rechte Seite bewegen und der Sollwert wird langsam auf seine stationäre Position D zurückkehren. Das Pumpschutzventil (107) wird an jeder Position stabilisieren, welche auch immer benötigt wird, um die Ladungskurve an oder auf der rechten Seite der Position III zu halten, um so den Betriebspunkt an oder auf der rechten Seite von Punkt D zu stabilisieren, wo der Abstand (drel) zwischen dem Betriebspunkt und der Pumpgrenze mindestens so groß ist wie der stationäre Sicherheitsabstand (b&sub2;).
- Schließlich wird angenommen, daß eine noch größere Störung plötzlich die Ladungskurve von Position I nach Position V verschiebt. in diesem Fall wird es die Reaktion des geschlossenen Regelkreises vermutlich nicht schaffen, den Betriebspunkt an der Bewegung auf die linke Seite des Sollwertes des offenen Regelkreises bei E zu hindern. Sobald der Betriebspunkt sich auf die linke Seite von E bewegt wird das Regelmodul (134) des offenen Regelkreises die Öffnung des Pumpschutzventils um einen Betrag vergrößern, der proportional zu dem Betrag (vrel) ist, mit dem sich der Betriebspunkt der Pumpgrenze nähert.
- Es wird angenommen daß der Betriebspunkt seine Bewegung in Richtung auf die Pumpgrenze für weitere t Sekunden fortsetzt, zu welcher Zeit er Punkt F passiert. Das Modul 134 wird dann die Öffnung des Pumpschutzventils um eine zweite Erhöhung C&sub2; vergrößern, welche proportional zu der Ableitung von Srel an diesem Punkt sein wird. Aufgrund der schon eingeleiteten Regelvorgänge wird dann vrel wahrscheinlich am Punkt F kleiner sein als es am Punkt E war. Somit sollte die zweite Zunahme (C&sub2;) kleiner sein die erste (C&sub1;).
- Wenn das Pumpschutzventil weit genug geöffnet wurde, um die schwindigkeit der Pumpannäherung auf Null zu verringern, wird das Modul 134 aufhören, adaptive Erhöhung auf die Ventilöffnung zu addieren. Obwohl die akkumulierte Reaktion des offenen Regelkreises dann langsam auf Null abklingt, wird das Proportional-Integral-Modul (131) fortfahren, die Ventilöffnung zu vergrößern bis die Ladungskurve auf Position IV zurückgekehrt ist. Dieses führt den Betriebspunkt auf die Position D zurück, wo der Abstand (drel) zwischen dem Betriebspunkt und der Pumpgrenze noch einmal gleich der stationären Stufe b&sub1; des sicherheitsabstandes (b) ist.
- Wenn sich die Drehgeschwindigkeit des Verdichters von RPM&sub1; auf RPM&sub2; verringert, berechnet das Modul 123 automatisch die Steigung der Linie durch den Pumpgrenzwertpunkt neu, so daß der Abstand (drel) zwischen dem Betriebspunkt und der pumpgrenze relativ zu der Steigung der Linie durch den neuen Pumpgrenzwertpunkt H berechnet werden kann. Das Modul 123 wird ebenfalls automatisch Veränderungen in der Stellung jeder Leitschaufel ausgleichen. Da jede Bewegung des Betriebspunktes aufgrund von wechselnder Gaszusammensetzung oder wechselndem Polytropenwirkungsgrad in dem berechneten Wert von Srel wiedergespiegelt wird, wird dieses Verfahren für alle diese Veränderungen selbst ausgleichend sein.
- Die besondere, oben ausführlich beschriebene Kombination von geschlossenem und offenem Regelkreis paßt beide Reaktionen an die Größe von jeder einzelnen Störung an, durch Anwenden von von der Ableitung der Regelgröße abhängigen Regelreaktionen in einer Weise, die keine unnötigen Ventilbewegungen erzeugt und den Stabilitätsbedingungen genügt ohne größere Sicherheitsabstände zu benötigen.
- Folglich wird es klar erkannt werden, daß das hier offenbarte bevorzugte Ausführungsbeispiel die oben erwähnte Aufgabe tatsächlich erfüllt. Es ist offensichtlich, daß viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung im Lichte der oben erläuterten Lehre möglich sind. Es versteht sich deshalb, daß innerhalb des Schutzbereiches der angehängten Ansprüche die Erfindung auf andere Weise realisiert werden kann als speziell beschrieben.
Claims (3)
1. Verfahren für einen Pumpschutz für einen dynamischen
Verdichter (101) mit Zuleitungs- und Ausströmleitungsnetzen
(103, 105), einem Pumpschutz-Ventil (107), welches die
Zuleitungs- und Ausströmleitungsnetze (103, 105) verbindet, und
einem Pumpschutz-Regelsystem (108-135) für den Betrieb des
Pumpschutz-Regelventils (107), um die Gasfließgeschwindigkeit
durch den Verdichter (101) über einer Pumpgrenze zu halten,
unter der der Verdichter (101) pumpen würde, wobei die
Pumpgrenze eine Funktion verschiedener Variablen ist und
wobei das Verfahren umfaßt:
eine kontinuierliche Messung des Saugdruckes, der Saugtemperatur, des
Ausströmdruckes- und der Ausströmtemperatur des Verdichters, eine
Berechnung (117) des Druckverhältnisses durch Teilung des
Abgabedruckes durch den Saugdruck, und eine Berechnung (118) des
polytropischen Exponenten des Verdichters (101) durch Teilung des
Logarithmus des Temperaturverhältnisses durch den Logarithmus des
Druckverhältnisses;
eine kontinuierliche Berechnung (120) der reduzierten polytropischen
Druckhöhe des Verdichters durch Anhebung des Verdichterverhältnisses
auf eine durch den polytropischen Exponenten festgelegte leistung,
durch Verminderung des Ergebnisses um 1 und Teilen des Restes durch
den polytropischen Exponenten;
eine kontinuierliche Messung des Druckabfalles über einer
Fließgeschwindigkeits-Meßeinrichtung und Berechnung (121) des
reduzierten quadrierten volumetrischen Saugflusses durch Teilen des
Druckabfalles durch den Saugdruck;
eine kontinuierliche Berechnung (122) der Betriebs-Kennlinienneigung
des Verdichters als das Verhältnis der reduzierten polytropischen
Drnckhöhe und der reduzierten volumetrischen quadrierten
Fließgeschwindigkeit;
eine kontinuierliche Berechnung (123) der Kennlinienneigung der
Sauggrenze als eine Funktion der gemessenen oder konstanten
Drehgeschwindigkeit und der gemessenen oder konstanten
Leitschaufelposition des Verdichters;
eine kontinuierliche Berechnung (124) der relativen Kennlinienneigung
als ein Verhältnis der Neigung des Arbeitspunktes zu der Neigung der
Pumpgrenze;
eine kontinuierliche Berechnung (125) des relativen Abstandes zwischen
dem Verdichterarbeitspunkt und der Pumpgrenze zwischen dem
Arbeitspunkt und dem Pumpen als eine Differenz zwischen einer
relativen Kennlinienneigung des Pumpens entsprechend 1 und der
relativen Arbeits-Kennlinienneigung des Verdichterarbeitspunktes; und
eine kontinuierliche Manipulation (128-131) der Position des
Pumpschutzventils (107) durch Einstellung des Ausganges des
Pumpschutz-Regelsystems, um den relativen Abstand zwischen dem
Verdichterarbeitspunkt und der Pumpgrenze daran zu hindern, unter
eine vorbestimmte Sicherheitsgrenze abzunehmen.
2. Verfahren für einen Pumpschutz für einen dynamischen
Verdichter (101) mit Zuleitungs- und Ausströmleitungsnetzen
(103, 105) ein Pumpschutzventil (107), welches die Zuleitungs-
und Ausströmleitungsnetze (103, 105) verbindet, und ein
Pumpschutz-Regelsystem (108-135) für den Betrieb des
Pumpschutz-regelventils (107) um die Gasfließgeschwindigkeit
durch den Verdichter (101) über einer Pumpgrenze zu halten,
unter der der Verdichter (101) pumpen würde, wobei die
Pumpgrenze eine Funktion verschiedener Prozeßvariablen ist
und wobei das Verfahren umfaßt:
eine kontinuierliche Messung des Saugdruckes, der Saugtemperatur, des
Ausströmdruckes und der Ausströmtemperatur des Verdichters, eine
Berechnung (116) des Temperaturverhältnisses durch Teilung der
Ausströmtemperatur durch die Saugtemperatur, eine Berechnung (117)
des Druckverhältnisses durch Teilung des Ausströmdruckes durch den
Saugdruck, und eine Berechnung (118) des polytropischen Exponenten
des Verdichters durch Teilung des Logarithmus des
Temperaturverhältnisses durch den Logarithmus des Druckverhältnisses;
eine kontinuierliche Berechnung (120) der reduzierten polytropischen
Druckhöhe des Verdichters durch Anhebung des
Verdichtungsverhältnisses auf eine durch den polytropischen
Exponenten vorgegebene Leistung, durch Verminderung des
Ergebnisses um 1 und Teilung des Restes durch den polytropischen
Exponenten;
eine kontinuierliche Messung des Druckabfalles über einer
Fließgeschwindigkeits-Meßeinrichtung und Berechnung (121) des
reduzierten quadrierten volumetrischen Saugflusses durch Teilung des
Druckabfalles durch den Saugdruck;
eine kontinuierliche Berechnung (122) einer gesteuerten Variablen als
das Verhältnis der reduzierten polytropischen Druckhöhe zu der
reduzierten quadrierten volumetrischen Fließgeschwindigkeit;
eine kontinuierliche Berechnung (123) der Pumpgrenze als eine
Funktion der gemessenen oder konstanten Drehgeschwindigkeit und der
gemessenen oder konstanten Leitschaufelposition des Verdichters; und
eine kontinuierliche Einstellung (128-131) des Ausganges des
Pumpschutz-Regelsystems, um die gesteuerte Variable unterhalb der
Pumpgrenze zu halten.
3. Verfahren nach Anspruch 2, ferner gekennzeichnet durch:
eine kontinuierliche Einstellung des Ausganges des Pumpschutz-
Regelsystems (108-135), um das Verhältnis zwischen der geregelten
Variablen und der Pumpgrenze bei oder unter einer minimalen
Sicherheitsgrenze zu halten, wobei die Sicherheitsgrenze sowohl aus
konstanten als auch aus variablen Teilen besteht, Halten des variablen
Teils auf Null, unter stationären Bedingungen, Erhöhung des variablen
Teils, wenn sich die geregelte Variable der Pumpgrenze mit einer
wachsenden Geschwindigkeit annähert und langsame Verminderung des
variablen Teils, wenn sich das Differential zwischen der gesteuerten
Variablen und der Pumpgrenze erhöht;
Addition einer gesteuerten Reaktion zu dem Ausgang des Pumpschutz-
Regelsystems immer dann, wenn die geregelte Variable unter der
Pumpgrenze liegt Halten der Steuerreaktion auf Null unter stationären
Bedingungen, Erhöhung der Steuerreaktion, um einen Betrieb
proportional zu der augenblicklichen Geschwindigkeit, mit der sich die
geregelte Variable der Regelreaktion der Pumpgrenze der Regelreaktion
immer dann nähert, wenn das Differential zwischen der geregelten
Variablen und der Pumpgrenze unter einen Schwellwertpegel fällt und
zu konstanten voreingestellten Zeitintervallen danach so lange, wie die
geregelte Variable sich der Pumpgrenze nähert oder diese überschreitet,
und Verminderung der gesteuerten Reaktion langsam gegen Null immer
dann, wenn das Differential zwischen der gesteuerten Variablen und der
Pumpgrenze anwächst; und
Erhöhung der geregelten Sicherheitsgrenze und/oder des gesteuerten
Schwellwertpegels immer dann, wenn rasche Abfälle in der
Fließgeschwindigkeit durch den Verdichter (101) und/oder im
Auslaßdruck des Verdichters (101) festgestellt werden.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/263,172 US4949276A (en) | 1988-10-26 | 1988-10-26 | Method and apparatus for preventing surge in a dynamic compressor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE68916554D1 DE68916554D1 (de) | 1994-08-04 |
DE68916554T2 true DE68916554T2 (de) | 1994-10-20 |
Family
ID=23000691
Family Applications (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE68916555T Expired - Lifetime DE68916555T2 (de) | 1988-10-26 | 1989-03-15 | Modus und Gerät zur Vermeidung des Pumpens in einem dynamischen Verdichter. |
DE68916554T Expired - Fee Related DE68916554T2 (de) | 1988-10-26 | 1989-03-15 | Modus und Gerät zur Vermeidung des Pumpens in einem dynamischen Verdichter. |
DE68910467T Expired - Lifetime DE68910467T2 (de) | 1988-10-26 | 1989-03-15 | Modus und Gerät zur Vermeidung des Pumpens in einem dynamischen Verdichter. |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE68916555T Expired - Lifetime DE68916555T2 (de) | 1988-10-26 | 1989-03-15 | Modus und Gerät zur Vermeidung des Pumpens in einem dynamischen Verdichter. |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE68910467T Expired - Lifetime DE68910467T2 (de) | 1988-10-26 | 1989-03-15 | Modus und Gerät zur Vermeidung des Pumpens in einem dynamischen Verdichter. |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4949276A (de) |
EP (3) | EP0500195B1 (de) |
CA (1) | CA1291737C (de) |
DE (3) | DE68916555T2 (de) |
ES (3) | ES2045411T3 (de) |
NO (1) | NO174358C (de) |
ZA (1) | ZA897281B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007050797A1 (de) | 2007-10-24 | 2008-07-24 | Daimler Ag | Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems mit einem in einem Brennstoffzellenkreislauf angeordneten, elektromotorisch angetriebenen Verdichter |
Families Citing this family (99)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5195875A (en) * | 1991-12-05 | 1993-03-23 | Dresser-Rand Company | Antisurge control system for compressors |
US5306116A (en) * | 1992-04-10 | 1994-04-26 | Ingersoll-Rand Company | Surge control and recovery for a centrifugal compressor |
US5347467A (en) * | 1992-06-22 | 1994-09-13 | Compressor Controls Corporation | Load sharing method and apparatus for controlling a main gas parameter of a compressor station with multiple dynamic compressors |
US5463559A (en) * | 1993-07-19 | 1995-10-31 | Ingersoll-Rand Company | Diagnostic apparatus for an electronic controller |
US5355691A (en) * | 1993-08-16 | 1994-10-18 | American Standard Inc. | Control method and apparatus for a centrifugal chiller using a variable speed impeller motor drive |
US5535967A (en) * | 1993-12-20 | 1996-07-16 | Alliedsignal Inc. | Floating speed electrically driven suction system |
US5508943A (en) * | 1994-04-07 | 1996-04-16 | Compressor Controls Corporation | Method and apparatus for measuring the distance of a turbocompressor's operating point to the surge limit interface |
FI104205B1 (fi) * | 1994-11-24 | 1999-11-30 | Sarlin Hydor Oy | Menetelmä ja laitteisto virtaavan väliaineen kompressointijärjestelmän ohjaamiseksi |
US5537830A (en) * | 1994-11-28 | 1996-07-23 | American Standard Inc. | Control method and appartus for a centrifugal chiller using a variable speed impeller motor drive |
US5743715A (en) * | 1995-10-20 | 1998-04-28 | Compressor Controls Corporation | Method and apparatus for load balancing among multiple compressors |
US5599161A (en) * | 1995-11-03 | 1997-02-04 | Compressor Controls Corporation | Method and apparatus for antisurge control of multistage compressors with sidestreams |
US5709526A (en) * | 1996-01-02 | 1998-01-20 | Woodward Governor Company | Surge recurrence prevention control system for dynamic compressors |
EP0871853B1 (de) * | 1996-01-02 | 2004-01-02 | Woodward Governor Company | Regelsystem zur überspannungsverhütung bei dynamischen kompressoren |
EP0939923B1 (de) | 1996-05-22 | 2001-11-14 | Ingersoll-Rand Company | Erkennungsverfahren für druckstoss in turboverdichter |
US5908462A (en) * | 1996-12-06 | 1999-06-01 | Compressor Controls Corporation | Method and apparatus for antisurge control of turbocompressors having surge limit lines with small slopes |
US5892145A (en) * | 1996-12-18 | 1999-04-06 | Alliedsignal Inc. | Method for canceling the dynamic response of a mass flow sensor using a conditioned reference |
US6231306B1 (en) | 1998-11-23 | 2001-05-15 | United Technologies Corporation | Control system for preventing compressor stall |
US6202431B1 (en) * | 1999-01-15 | 2001-03-20 | York International Corporation | Adaptive hot gas bypass control for centrifugal chillers |
US6332336B1 (en) * | 1999-02-26 | 2001-12-25 | Compressor Controls Corporation | Method and apparatus for maximizing the productivity of a natural gas liquids production plant |
US6226974B1 (en) * | 1999-06-25 | 2001-05-08 | General Electric Co. | Method of operation of industrial gas turbine for optimal performance |
DE10012380A1 (de) * | 2000-03-14 | 2001-09-20 | Man Turbomasch Ag Ghh Borsig | Verfahren zum Schutz eines Turbokompressors vor Betrieb im instabilen Arbeitsbereich |
US6321543B1 (en) * | 2000-03-15 | 2001-11-27 | Carrier Corporation | Method for protecting compressors used in chillers and/or heat pumps |
NO313926B1 (no) * | 2000-11-08 | 2002-12-23 | Abb Research Ltd | Kompressorstyring |
DE10304063A1 (de) * | 2003-01-31 | 2004-08-12 | Man Turbomaschinen Ag | Verfahren zum sicheren Betreiben von Turbokompressoren mit einer Pumpgrenzregelung und einem Pumpgrenzregelventil |
DE10352252B4 (de) * | 2003-11-08 | 2013-09-19 | Alstom Technology Ltd. | Kompressor für eine Turbogruppe |
US7096669B2 (en) * | 2004-01-13 | 2006-08-29 | Compressor Controls Corp. | Method and apparatus for the prevention of critical process variable excursions in one or more turbomachines |
US7421853B2 (en) | 2004-01-23 | 2008-09-09 | York International Corporation | Enhanced manual start/stop sequencing controls for a stream turbine powered chiller unit |
US7328587B2 (en) | 2004-01-23 | 2008-02-12 | York International Corporation | Integrated adaptive capacity control for a steam turbine powered chiller unit |
US7421854B2 (en) | 2004-01-23 | 2008-09-09 | York International Corporation | Automatic start/stop sequencing controls for a steam turbine powered chiller unit |
US7094019B1 (en) | 2004-05-17 | 2006-08-22 | Continuous Control Solutions, Inc. | System and method of surge limit control for turbo compressors |
EP1659294B1 (de) * | 2004-11-17 | 2017-01-11 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | Verdichtersteuereinheit und Gasturbinenkraftanlage mit dieser Einheit |
US7089738B1 (en) | 2005-04-09 | 2006-08-15 | Cummins, Inc. | System for controlling turbocharger compressor surge |
JP2007218586A (ja) * | 2006-02-14 | 2007-08-30 | Yokogawa Electric Corp | マルチバリアブル質量流量伝送器 |
US7712299B2 (en) * | 2006-09-05 | 2010-05-11 | Conocophillips Company | Anti-bogdown control system for turbine/compressor systems |
CN101896773B (zh) * | 2007-12-14 | 2013-06-19 | 开利公司 | 用于具有入口和出口流量控制装置的hvac***的控制装置 |
DE102008005354B4 (de) * | 2008-01-21 | 2016-05-25 | Man Diesel & Turbo Se | Verfahren zur Regelung einer Strömungsmaschine |
DE102008021102A1 (de) * | 2008-04-28 | 2009-10-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Wirkungsgradüberwachung eines Verdichters |
US20090324382A1 (en) * | 2008-05-05 | 2009-12-31 | General Electric Company | Torque-based sensor and control method for varying gas-liquid fractions of fluids for turbomachines |
AU2009277373B2 (en) * | 2008-07-29 | 2013-04-18 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Method and apparatus for controlling a compressor and method of cooling a hydrocarbon stream |
DE102008058799B4 (de) | 2008-11-24 | 2012-04-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betrieb eines mehrstufigen Verdichters |
US8311684B2 (en) * | 2008-12-17 | 2012-11-13 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Output flow control in load compressor |
EP2414748B1 (de) | 2009-03-30 | 2019-11-27 | TMEIC Corporation | System und verfahren zur überspannungsregelung bei einem verdichter |
IT1396001B1 (it) * | 2009-04-28 | 2012-11-09 | Nuovo Pignone Spa | Sistema di recupero dell'energia in un impianto per la compressione di gas |
US8342794B2 (en) * | 2009-05-19 | 2013-01-01 | General Electric Company | Stall and surge detection system and method |
WO2011020941A1 (es) * | 2009-08-21 | 2011-02-24 | Universidad Politécnica de Madrid | Método y dispositivo para la predicción de la inestabilidad de un compresor axial |
JP4932886B2 (ja) | 2009-09-30 | 2012-05-16 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | ガス処理装置 |
CN101995126B (zh) * | 2009-10-20 | 2014-11-05 | 约翰逊控制技术公司 | 用于控制冷水机组的控制器和计算机化生成的方法及一种三维浪涌图的应用 |
EP2354559A1 (de) * | 2010-01-27 | 2011-08-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Verdichtersteuerungsverfahren und System |
US10900492B2 (en) | 2010-05-11 | 2021-01-26 | Energy Control Technologies, Inc. | Method of anti-surge protection for a dynamic compressor using a surge parameter |
US20120100013A9 (en) * | 2010-05-11 | 2012-04-26 | Krishnan Narayanan | Method of surge protection for a dynamic compressor using a surge parameter |
NO333438B1 (no) | 2010-07-14 | 2013-06-03 | Statoil Asa | Fremgangsmate og apparat for sammensetningsbasert kompressorkontroll og ytelsesovervaking. |
EP2423515A1 (de) * | 2010-08-25 | 2012-02-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Industrielles Verdichtersystem |
RU2453734C1 (ru) * | 2010-10-12 | 2012-06-20 | Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт центробежных и роторных компрессоров им. В.Б. Шнеппа" | Способ защиты центробежного компрессора от нестационарной динамической нагрузки |
IT1402481B1 (it) * | 2010-10-27 | 2013-09-13 | Nuovo Pignone Spa | Metodo e dispositivo che effettua una compensazione del tempo morto di anti-pompaggio basata su modello |
US9133850B2 (en) * | 2011-01-13 | 2015-09-15 | Energy Control Technologies, Inc. | Method for preventing surge in a dynamic compressor using adaptive preventer control system and adaptive safety margin |
JP5634907B2 (ja) | 2011-02-10 | 2014-12-03 | 株式会社日立製作所 | 圧縮機の制御装置及び制御方法 |
RU2458257C1 (ru) * | 2011-04-14 | 2012-08-10 | Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт центробежных и роторных компрессоров им. В.Б. Шнеппа" | Способ защиты турбокомпрессора от помпажа |
US10436208B2 (en) * | 2011-06-27 | 2019-10-08 | Energy Control Technologies, Inc. | Surge estimator |
ITBA20110037A1 (it) * | 2011-07-07 | 2013-01-08 | Ind Plant Consultant Srl | Metodo per la protezione dei compressori centrifughi dal fenomeno del pompaggio |
ITCO20110069A1 (it) * | 2011-12-20 | 2013-06-21 | Nuovo Pignone Spa | Disposizione di prova per uno stadio di un compressore centrifugo |
US9074606B1 (en) | 2012-03-02 | 2015-07-07 | Rmoore Controls L.L.C. | Compressor surge control |
US9097447B2 (en) | 2012-07-25 | 2015-08-04 | Johnson Controls Technology Company | Methods and controllers for providing a surge map for the monitoring and control of chillers |
ITCO20120056A1 (it) * | 2012-11-07 | 2014-05-08 | Nuovo Pignone Srl | Metodo per operare un compressore in caso di malfunzionamento di uno o piu' segnali di misura |
JP5738262B2 (ja) * | 2012-12-04 | 2015-06-17 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | 圧縮機制御装置、圧縮機システムおよび圧縮機制御方法 |
US10018157B2 (en) | 2013-03-14 | 2018-07-10 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for boost control |
ITFI20130063A1 (it) | 2013-03-26 | 2014-09-27 | Nuovo Pignone Srl | "methods and systems for antisurge control of turbo compressors with side stream" |
US9261051B2 (en) | 2013-08-13 | 2016-02-16 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for boost control |
US9279374B2 (en) | 2013-08-13 | 2016-03-08 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for surge control |
US9151219B2 (en) | 2013-08-13 | 2015-10-06 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for surge control |
US9309836B2 (en) | 2013-08-13 | 2016-04-12 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for boost control |
US9174637B2 (en) | 2013-08-13 | 2015-11-03 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for torque control |
US9682685B2 (en) | 2013-08-13 | 2017-06-20 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for condensation control |
US9091202B2 (en) | 2013-08-13 | 2015-07-28 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for boost control |
US9109505B2 (en) | 2013-08-13 | 2015-08-18 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for condensation control |
US9309837B2 (en) | 2013-08-13 | 2016-04-12 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for EGR control |
US9080506B2 (en) | 2013-08-13 | 2015-07-14 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for boost control |
US9303557B2 (en) | 2013-08-13 | 2016-04-05 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for EGR control |
US9759135B2 (en) | 2014-04-04 | 2017-09-12 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for engine control |
JP6501380B2 (ja) * | 2014-07-01 | 2019-04-17 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | 多段圧縮機システム、制御装置、異常判定方法及びプログラム |
US9551276B2 (en) * | 2014-08-14 | 2017-01-24 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for surge control |
US11686517B2 (en) | 2014-11-14 | 2023-06-27 | Carrier Corporation | On board chiller capacity calculation |
RU2613758C2 (ru) * | 2015-08-14 | 2017-03-21 | Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" | Способ защиты двухконтурного турбореактивного двигателя от помпажа при эксплуатации |
US10254719B2 (en) | 2015-09-18 | 2019-04-09 | Statistics & Control, Inc. | Method and apparatus for surge prevention control of multistage compressor having one surge valve and at least one flow measuring device |
US11143056B2 (en) | 2016-08-17 | 2021-10-12 | General Electric Company | System and method for gas turbine compressor cleaning |
RU171843U1 (ru) * | 2016-09-22 | 2017-06-19 | Открытое акционерное общество "Севернефтегазпром" | Компоновка вала центробежного компрессора |
RU2638896C1 (ru) * | 2017-03-14 | 2017-12-18 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Способ диагностики помпажа компрессора газотурбинного двигателя и устройство для его реализации |
ES2905429T3 (es) * | 2017-04-27 | 2022-04-08 | Cryostar Sas | Método para controlar un compresor de varias cámaras |
US10590836B2 (en) * | 2018-01-24 | 2020-03-17 | Ford Global Technologies, Llc | System and method for controlling surge margin in a boosted engine system |
JP6952621B2 (ja) * | 2018-02-26 | 2021-10-20 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | 性能評価方法、性能評価装置、及び性能評価システム |
RU2713782C1 (ru) * | 2019-01-09 | 2020-02-07 | Акционерное общество "Инжиниринговая компания "АЭМ-технологии" (АО "АЭМ-технологии") | Способ защиты центробежного нагнетателя от помпажа |
EP3921548A1 (de) * | 2019-02-06 | 2021-12-15 | Compressor Controls Corporation | Systeme und verfahren zur anpassung eines verdichtersteuergeräts auf basis der feldbedingungen |
GB201912322D0 (en) | 2019-08-28 | 2019-10-09 | Rolls Royce Plc | Gas turbine engine flow control |
CN111271303B (zh) * | 2020-01-22 | 2021-01-01 | 西安陕鼓通风设备有限公司 | 一种油站电控***、通风机组控制***及控制方法 |
US11448088B2 (en) | 2020-02-14 | 2022-09-20 | Honeywell International Inc. | Temperature inversion detection and mitigation strategies to avoid compressor surge |
US11578727B2 (en) * | 2020-09-17 | 2023-02-14 | Compressor Controls Llc | Methods and system for control of compressors with both variable speed and guide vanes position |
CN112302987B (zh) * | 2020-10-30 | 2022-07-15 | 中国航发沈阳发动机研究所 | 应对温度畸变的航空发动机压缩部件可调导叶调节方法 |
US11434917B1 (en) * | 2021-07-13 | 2022-09-06 | Roman Bershader | Methodology and algorithms for protecting centrifugal and axial compressors from surge and choke |
CN114562476B (zh) * | 2021-12-24 | 2024-03-29 | 浙江中控技术股份有限公司 | 一种压缩机机组冷热回流的控制方法 |
CN114876846B (zh) * | 2022-06-01 | 2024-03-26 | 西安陕鼓动力股份有限公司 | 一种离心压缩机组全自动恒压控制***及控制方法 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1428066A1 (de) * | 1963-08-30 | 1968-11-28 | Continental Elektro Ind Ag | Grenzmengenregelung an Turboverdichtern |
US3979655A (en) * | 1975-03-31 | 1976-09-07 | Compressor Controls Corporation | Control system for controlling a dynamic compressor |
US4046490A (en) * | 1975-12-01 | 1977-09-06 | Compressor Controls Corporation | Method and apparatus for antisurge protection of a dynamic compressor |
US4139328A (en) * | 1977-05-25 | 1979-02-13 | Gutehoffnungshitte Sterkrade Ag | Method of operating large turbo compressors |
US4164033A (en) * | 1977-09-14 | 1979-08-07 | Sundstrand Corporation | Compressor surge control with airflow measurement |
US4486142A (en) * | 1977-12-01 | 1984-12-04 | Naum Staroselsky | Method of automatic limitation for a controlled variable in a multivariable system |
US4142838A (en) * | 1977-12-01 | 1979-03-06 | Compressor Controls Corporation | Method and apparatus for preventing surge in a dynamic compressor |
US4355948A (en) * | 1979-09-12 | 1982-10-26 | Borg-Warner Corporation | Adjustable surge and capacity control system |
US4627788A (en) * | 1984-08-20 | 1986-12-09 | The Babcock & Wilcox Company | Adaptive gain compressor surge control system |
US4594050A (en) * | 1984-05-14 | 1986-06-10 | Dresser Industries, Inc. | Apparatus and method for detecting surge in a turbo compressor |
US4697980A (en) * | 1984-08-20 | 1987-10-06 | The Babcock & Wilcox Company | Adaptive gain compressor surge control system |
DE3540088A1 (de) * | 1985-11-12 | 1987-05-14 | Gutehoffnungshuette Man | Verfahren zur erfassung von pumpstoessen an turbokompressoren |
DE3544821A1 (de) * | 1985-12-18 | 1987-06-19 | Gutehoffnungshuette Man | Verfahren zum regeln von turbokompressoren zur vermeidung des pumpens |
DE3544822A1 (de) * | 1985-12-18 | 1987-06-19 | Gutehoffnungshuette Man | Verfahren zur pumpgrenzregelung von turbokomporessoren |
US4807150A (en) * | 1986-10-02 | 1989-02-21 | Phillips Petroleum Company | Constraint control for a compressor system |
US4781524A (en) * | 1987-02-12 | 1988-11-01 | Man Gutehoffnungshuette Gmbh | Method and apparatus for detecting pressure surges in a turbo-compressor |
-
1988
- 1988-10-26 US US07/263,172 patent/US4949276A/en not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-03-15 EP EP92201362A patent/EP0500195B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-03-15 ES ES89302550T patent/ES2045411T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1989-03-15 ES ES92201363T patent/ES2056687T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1989-03-15 DE DE68916555T patent/DE68916555T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-03-15 DE DE68916554T patent/DE68916554T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-03-15 ES ES92201362T patent/ES2056686T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1989-03-15 EP EP89302550A patent/EP0366219B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-03-15 EP EP92201363A patent/EP0500196B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-03-15 DE DE68910467T patent/DE68910467T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-03-21 NO NO891239A patent/NO174358C/no unknown
- 1989-04-12 CA CA000596551A patent/CA1291737C/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-09-25 ZA ZA897281A patent/ZA897281B/xx unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007050797A1 (de) | 2007-10-24 | 2008-07-24 | Daimler Ag | Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems mit einem in einem Brennstoffzellenkreislauf angeordneten, elektromotorisch angetriebenen Verdichter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE68910467T2 (de) | 1994-06-01 |
NO174358C (no) | 1994-04-20 |
DE68916554D1 (de) | 1994-08-04 |
DE68916555T2 (de) | 1994-10-20 |
NO891239D0 (no) | 1989-03-21 |
DE68910467D1 (de) | 1993-12-09 |
EP0500195A3 (en) | 1992-10-14 |
EP0500195B1 (de) | 1994-06-29 |
EP0500195A2 (de) | 1992-08-26 |
EP0500196A3 (en) | 1992-10-21 |
ZA897281B (en) | 1990-07-25 |
US4949276A (en) | 1990-08-14 |
NO174358B (no) | 1994-01-10 |
EP0366219A3 (en) | 1990-12-12 |
ES2056686T3 (es) | 1994-10-01 |
ES2056687T3 (es) | 1994-10-01 |
CA1291737C (en) | 1991-11-05 |
NO891239L (no) | 1990-04-27 |
ES2045411T3 (es) | 1994-01-16 |
DE68916555D1 (de) | 1994-08-04 |
EP0500196B1 (de) | 1994-06-29 |
EP0500196A2 (de) | 1992-08-26 |
EP0366219B1 (de) | 1993-11-03 |
EP0366219A2 (de) | 1990-05-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE68916554T2 (de) | Modus und Gerät zur Vermeidung des Pumpens in einem dynamischen Verdichter. | |
DE69728254T2 (de) | Regelsystem für dynamische kompressoren zur verhinderung des wiederauftretens des pumpens | |
EP1134422B1 (de) | Verfahren zur Regulierung des Pumpens eines Turbokompressors | |
EP0228665B1 (de) | Verfahren zur Pumpgrenzregelung von Turbokompressoren | |
DE69306026T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Detektieren und Verhüten des Pumpens in einem Kreiselverdichter | |
DE69618140T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Lastausgleichung zwischen mehreren Verdichtern | |
DE3818321C2 (de) | ||
EP2033057B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zum durchführen eines stellorganfunktionstests an einer strömungsmaschine | |
DE3023550C2 (de) | ||
DE3607141A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum explosionsschutz von anlagen, rohrleitungen u. dgl. durch druckueberwachung | |
EP0230009A2 (de) | Verfahren zum Regeln von Turbokompressoren zur Vermeidung des Pumpens | |
EP2598755B1 (de) | Verfahren zum betrieb eines verdichters | |
DE69124322T2 (de) | Steuervorrichtung von Mittel gegen das Pumpen eines Verdichters | |
EP0254029B1 (de) | Verfahren zum Filtern eines verrauschten Signals | |
EP1069314A1 (de) | Regelung einer Kompressoreinheit | |
DE2605025A1 (de) | Verfahren und apparatur zur steuerung eines dynamischen kompressors | |
EP0335105B1 (de) | Verfahren zur Vermeidung des Pumpens eines Turboverdichters mittels Abblaseregelung | |
EP0332888B1 (de) | Verfahren zum sicheren Betreiben von Turbo-Kompressoren | |
EP0603601B1 (de) | Vorrichtung zum pneumatischen Fördern von Schüttgut | |
EP0223207B1 (de) | Einrichtung und Verfahren zum Regeln eines Turbokompressors zur Verhinderung des Pumpens | |
EP0334034B1 (de) | Regelverfahren zur Vermeidung des Pumpens eines Turbokompressors | |
EP1116885B1 (de) | Verfahren und Einrichtung zum Regeln eines Turbokompressors zur Verhinderung des Pumpens | |
DE3540285A1 (de) | Verfahren und einrichtung zum regeln von turbokompressoren | |
DE4316202C2 (de) | Verfahren zur Überwachung der Pumpgrenze eines Turboverdichters mit Vorleitapparat und Nachleitapparat | |
EP0757180B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben von Strömungsmaschinen mit Reglern mit hoher Propertionalverstärkung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |