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离心式 压缩机防喘振发生的检测方法

阅读：952发布：2020-05-18

专利汇可以提供离心式压缩机防喘振发生的检测方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了离心式压缩机防喘振发生的检测方法，包括1.获取叶轮前端压力值并将压力值传送DSP 数据采集处理系统进行处理；2.DSP数据采集处理系统将压力值通过运算判定压缩机是否发生喘振并将处理后的结果送数据存储显示器进行存储；3.数据存储显示器将存储数据通过显示界面显示并绘制压力曲线图，与正常运行和喘振即将发生时曲线图比对，得出比较结果。4.曲线无周期性波动，则压缩机运行正常，无喘振发生；曲线出现异常周期性波动，则压缩机即将发生喘振；5.采取措施防止喘振发生。本发明提高了测量的速率与精度，能够及时准确的判断离心式压缩机喘振现象，避免了判断不及时，不准确现象的发生。，下面是离心式压缩机防喘振发生的检测方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.离心式压缩机防喘振发生的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，将压力传感器安装在压缩机叶轮罩壳内，获取叶轮前端的压力值并将所采集的压力值传送给DSP 数据采集处理系统，利用DSP的快速采集处理数据能力，对数据进行处理。
第二步，DSP数据采集处理系统将采集到的压力值通过运算判定离心式压缩机是否发生喘振并将处理后的结果通过串口通讯送数据存储显示器进行存储；
第三步，数据存储显示器将存储的数据通过显示界面显示出压力值并绘制出压力曲线图，与压缩机正常运行和喘振即将发生时的压力曲线图比对，得出比较结果；
第四步，绘制出的压力曲线图与正常运行时的压力曲线图比对，曲线无周期性波动，则判断压缩机运行正常，无喘振发生；绘制出的压力曲线图曲线出现异常周期性波动，则判断压缩机即将发生喘振；
第五步，喘振即将发生，系统发出报警信号，DSP数据采集处理系统发出控制信号，采取措施防止喘振发生。
2.根据权利要求1所述的离心式压缩机防喘振发生的检测方法，其特征在于：所述步骤一中的压力传感器设置有两个，垂直于叶轮罩壳体安装。
3.根据权利要求2所述的离心式压缩机防喘振发生的检测方法，其特征在于：所述的压力传感器位于叶轮罩壳体的同一截面上。
4.根据权利要求1所述的离心式压缩机防喘振发生的检测方法，其特征在于：所述步骤二中的DSP数据采集处理系统将采集的压力值进行处理，根据下列运算方法进行运算：
第一步：1#传感器采样周期为t0，T时刻采集压力值PT,T-t0时刻采集压力值为PT-to,T+t0时刻采集压力值为PT+t0,在AB段PT-PT-t0的值必为大于零或小于零；在BC段，PT-PT-t0的值必小于零或大于零，并记录转折点B的时间值TB，同样的方法得出E、H、K。。。点时间值TE、TH、TK、T…，并计算他们的差值分别为TE-B、TH。-E、TK-H、…
对2#传感器采集通过同样的处理，得出T(E-B)1、T(E-B)2、T(E-B)3、…
如果TE-B≈TH-E≈TK-H≈….T(E-B)1≈T(E-B)2≈T(E-B)3≈…则进行如下的判断；
第二步：在离心式压缩机试验时，记录P1、P2的值，作为参考，P1、P2的波动值大于试验时的记录，如果在离心式压缩机运行时，某个时刻的状态符合第一步且也符合第二步则判定喘振。
5.根据权利要求1所述的离心式压缩机防喘振发生的检测方法，其特征在于：所述步骤五中所采取的措施为操作人员打开压缩机出口管道旁的旁通阀，阻止喘振进一步发生。

说明书全文

离心式压缩机防喘振发生的检测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及离心式压缩机防喘振技术领域，特别是涉及离心式压缩机防喘振发生的检测方法。

背景技术

[0002] 离心式压缩机是一种叶片式压缩机，与定容式压缩机相比，具有空气动力性能稳定、振动小、噪声低的特点。离心式压缩机分为低速多级、高速多级、高速单级等形式。在结构上，多级高速、多级低速离心式压缩机采用电机直接驱动，通过叶轮多级串联的方式多级增压，单级高速离心式压缩机需通过增速机构传动的方式提高风压。目前，离心式压缩机广泛应用于国内外各大污水处理以及石化制药等行业。

[0003] 喘振是离心式压缩机在流量减少到一定程度时所发生的一种非正常工况下的振动。离心式压缩机是透平式压缩机的一种形式，喘振对于离心式压缩机有着很严重的危害，严重影响了工业生产的安全性和稳定性。目前主要是通过喘振发生后的各种机械特性、气动特性去检测、查找问题出现的原因并提出解决办法，但该方法是喘振发生后采取的补救措施，无法对喘振发生进行提前预判，也无法在设备即将发生喘振的时候采取相应的措施避免喘振的发生，因此，需要采取一种能够提前预判压缩机发生喘振的检测方法，对压缩机喘振进行检测并加以控制，从而预防喘振的发生。

发明内容

[0004] 本发明的目的是针对现有技术中无法对喘振发生进行提前预判，也无法提前采取措施避免喘振发生的问题，提供一种离心式压缩机防喘振发生的检测方法，该方法通过离心式压缩机即将发生喘振时(或喘振发生早期)的机械特性、气动特性，利用设置在叶轮罩壳体内的压力传感器测量叶轮前端压力值并传送给DSP 数据采集处理系统，通过DSP数据采集处理系统的高速数据采集处理，最终在数据存储部分形成压力曲线图，与压缩机正常运行和喘振即将发生时的压力曲线图比对，达到预防喘振发生的目的。

[0005] 为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

[0006] 离心式压缩机防喘振发生的检测方法，包括以下步骤：

[0007] 第一步，将压力传感器安装在压缩机叶轮罩壳内，获取叶轮前端的压力值并将所采集的压力值传送给DSP数据采集处理系统进行处理；

[0008] 第二步，DSP数据采集处理系统将采集到的压力值通过运算判定离心式压缩机是否发生喘振并将处理后的结果通过串口通讯送数据存储显示器进行存储；

[0009] 第三步，数据存储显示器将存储的数据通过显示界面显示出压力值并绘制出压力曲线图，与压缩机正常运行和喘振即将发生时的压力曲线图比对，得出比较结果；

[0010] 第四步，绘制出的压力曲线图与正常运行时的压力曲线图比对，曲线无周期性波动，则判断压缩机运行正常，无喘振发生；绘制出的压力曲线图曲线出现异常周期性波动，则判断压缩机即将发生喘振；

[0011] 第五步，喘振即将发生，系统发出报警信号，DSP数据采集处理系统发出控制信号，采取措施防止喘振发生。

[0012] 优选地，所述步骤一中的压力传感器设置有两个，垂直于叶轮罩壳体安装。设置两个传感器便于测量两组数据进行比较，更准确的判断是否发生喘振，垂直安装能确保压力传感器可靠固定，精确测量叶轮前端的压力值。

[0013] 优选地，所述的压力传感器位于叶轮罩壳体的同一截面上。传感器设置在壳体的同一截面上是为了保证压力传感器感应到的喘振压力团的压力相同，确保测量数据的准确性。

[0014] 优选地，所述步骤二中的DSP数据采集处理系统将采集的压力值进行处理，根据下列运算方法进行运算：

[0015] 第一步：1#传感器采样周期为t0，T时刻采集压力值PT,T-t0时刻采集压力值为PT-to,T+t0时刻采集压力值为PT+t0,在AB段PT-PT-t0的值必为大于零或小于零；在BC段，PT-PT-t0的值必小于零或大于零，并记录转折点B的时间值TB，同样的方法得出E、H、K。。。点时间值TE、TH、TK、T…，并计算他们的差值分别为TE-B、TH。-E、TK-H、…对2#传感器采集通过同样的处理，得出T(E-B)1、T(E-B)2、T(E-B)3、…如果TE-B≈TH-E≈TK-H≈….T(E-B)1≈T(E-B)2≈T(E-B)3≈…则进行如下的判断；

[0016] 第二步：在离心式压缩机试验时，记录P1、P2的值，作为参考，P1、P2的波动值大于试验时的记录，如果在离心式压缩机运行时，某个时刻的状态符合第一步且也符合第二步则判定喘振。

[0017] 优选的，所述步骤五中所采取的措施为操作人员打开压缩机出口管道旁的旁通阀，阻止喘振进一步发生。能有效避免压缩机进一步发生喘振造成的压缩机损坏。

[0018] 本发明的有益效果：通过在叶轮罩壳内设置压力传感器，直接测量叶轮前端处的压力值，通过压缩机即将发生喘振的短时机械特性以及空气动力学特性，利用DSP高速采集处理特性，将采集数据进行高速采集处理，提高了测量的速率与精度，能够及时准确的判断离心式压缩机喘振现象，避免了判断不及时，不准确现象的发生。附图说明

[0019] 图1为本发明的工作流程图；

[0020] 图2为压力传感器安装示意图；

[0021] 图3为正常工况时压力变化波形图；

[0022] 图4为喘振工况时压力变化波形图。

[0023] 附图标记

[0024] 附图中，1、进气管；2叶轮；3、压力传感器；

[0025] 4、DSP数据采集处理系统；5、数据存储显示器；

具体实施方式

[0026] 下面结合实施例和附图对本发明做进一步详细说明。

[0027] 参见图1和图2所示，离心式压缩机防喘振发生的检测方法，通过连接在压缩机前端的进气管1、设置于压缩机腔体内的叶轮2、设置于压缩机叶轮罩壳内的压力传感器3以及DSP数据采集处理系统4和数据存储显示器5对离心式压缩机防喘振进行检测，包括以下步骤：

[0028] 第一步，将压力传感器3安装在压缩机叶轮罩壳内，获取叶轮2前端的压力值并将所采集的压力值传送给DSP数据采集处理系统4进行处理；

[0029] 第二步，DSP数据采集处理系统4将采集到的压力值通过运算判定离心式压缩机是否发生喘振并将处理后的结果通过串口通讯送数据存储显示器5进行存储；

[0030] 第三步，数据存储显示器5将存储的数据通过显示界面显示出压力值并绘制出压力曲线图，与压缩机正常运行和喘振即将发生时的压力曲线图比对，得出比较结果。

[0031] 第四步，绘制出的压力曲线图与正常运行时的压力曲线图比对，曲线无周期性波动，则判断压缩机运行正常，无喘振发生；绘制出的压力曲线图曲线出现异常周期性波动，则判断压缩机即将发生喘振，

[0032] 第五步，喘振即将发生，系统发出报警信号，DSP数据采集处理系统发出控制信号，采取措施防止喘振发生。

[0033] 在本实施例中，为了便于多测量两组数据进行比较，更准确的判断是否发生喘振，所述的压力传感器3设置有两个，垂直于叶轮罩壳体安装，并且设置在叶轮罩壳体内的同一截面上，保证压力传感器3感应到的喘振压力团的压力相同，确保测量数据的准确性。

[0034] 在本实施例中，所述的DSP数据采集处理系统4将采集的压力值进行处理，并检测压力值是否呈周期性的脉动以及脉动的频率和方向，通过对比，判断是否和离心式压缩机即将进入喘振状态时的机械特性和空气动力学特性相符，从而判断压缩机是否即将发生喘振。根据下列运算方法进行运算：

[0035] 第一步：1#传感器采样周期为t0，T时刻采集压力值PT,T-t0时刻采集压力值为PT-to,T+t0时刻采集压力值为PT+t0,在AB段PT-PT-t0的值必为大于零或小于零；在BC段，PT-PT-t0的值必小于零或大于零，并记录转折点B的时间值TB，同样的方法得出E、H、K。。。点时间值TE、TH、TK、T…，并计算他们的差值分别为TE-B、TH。-E、TK-H、…对2#传感器采集通过同样的处理，得出T(E-B)1、T(E-B)2、T(E-B)3、…如果TE-B≈TH-E≈TK-H≈….T(E-B)1≈T(E-B)2≈T(E-B)3≈…则进行如下的判断；

[0036] 第二步：在离心式压缩机试验时，记录P1、P2的值，作为参考，P1、P2的波动值大于试验时的记录，如果在离心式压缩机运行时，某个时刻的状态符合第一步且也符合第二步则判定喘振。

[0037] 如图3、图4所示，图3是离心式压缩机正常工作状态时的压力变化波形图，叶轮2前端的压力趋于平稳，无较大的波形出现。图4是离心式压缩机即将发生喘振时的压力变化波形图，当压缩机发生喘振的前期，叶轮2会发生失速，叶轮2前端压力会出现高频周期性的波动，并且压力波动区会逆时针旋转，根据这一特性，利用DSP数据采集处理系统4高速采集处理数据的能力，高速采集并处理两个压力传感器3的数据，对传感器所感应的数据进行比较，便能测得这种压力周期性的波动，DSP数据采集处理系统4把处理后的压力值通过串口通讯的方式传送给数据存储显示器5，并绘制出压力曲线，如果发现符合图4中压力变化波形图所示出的喘振规律，则判断离心式压缩机即将发生喘振，系统发出报警信号，DSP数据采集处理系统会发出控制信号，提醒打开压缩机出口管道旁的旁通阀，阻止喘振的进一步发生。

[0038] 最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

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