本發(fā)明涉及一種壓縮機(jī)的控制系統(tǒng)及控制方法，具體說(shuō)涉及一種壓縮機(jī)的軸位移與平衡盤動(dòng)靜壓密封異常狀態(tài)自愈調(diào)控系統(tǒng)及調(diào)控方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的離心壓縮機(jī)多采用平衡盤密封，但是采用平衡盤密封的離心壓縮機(jī)在工作過(guò)程中仍會(huì)產(chǎn)生泄漏，本申請(qǐng)人的發(fā)明專利申請(qǐng)“可調(diào)控型離心壓縮機(jī)平衡盤密封在線自愈方法及自愈系統(tǒng)”公開(kāi)了一種防止離心壓縮機(jī)平衡盤密封泄漏的方法及裝置，上述方法及裝置在一定程度上提高了離心壓縮機(jī)的平衡盤密封效果，并有一定的軸位移調(diào)節(jié)作用，但是離心壓縮機(jī)在實(shí)際工作過(guò)程中，軸位移的變化對(duì)平衡盤的密封調(diào)節(jié)影響很大，甚至軸位移的變化可能帶來(lái)密封件發(fā)生碰磨等情況，進(jìn)而使密封失效，上述發(fā)明專利申請(qǐng)沒(méi)有解決軸位移對(duì)密封的影響這一問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的首要目的是提供一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)異常狀態(tài)自愈調(diào)控系統(tǒng)，其不僅可以彌補(bǔ)壓縮機(jī)的軸竄動(dòng)量，還可以保證密封的正常工作膜厚，使密封更加可靠。

本發(fā)明的另一目的是提供一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)異常狀態(tài)自愈調(diào)控方法，該方法使密封更加可靠。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案為：一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)異常狀態(tài)自愈調(diào)控系統(tǒng)，所述旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)上設(shè)置有平衡盤背壓腔、補(bǔ)償環(huán)及非補(bǔ)償環(huán)，所述調(diào)控系統(tǒng)包括氣路部分和調(diào)控部分，所述氣路部分包括氣體總管路、過(guò)濾器，所述氣體總管路連接有第一、第二、第三三個(gè)分支管路，第一、第二、第三分支管路上分別設(shè)置第一調(diào)節(jié)閥、第二調(diào)節(jié)閥及第三調(diào)節(jié)閥，所述第一、第二、第三分支管路分別連接到壓縮機(jī)的補(bǔ)償環(huán)調(diào)控氣腔、補(bǔ)償環(huán)彈簧腔及平衡盤背壓腔，所述調(diào)控部分包括第一位移傳感器、第二位移傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置、調(diào)理輸出裝置，所述第一、第二位移傳感器均安裝于所述平衡盤背壓腔內(nèi)，所述第一、第二位移傳感器分別采集補(bǔ)償環(huán)的軸向位移信號(hào)S_in1和非補(bǔ)償環(huán)的軸向位移信號(hào)S_in2并將上述信號(hào)輸入所述數(shù)據(jù)采集裝置，所述調(diào)理輸出裝置根據(jù)來(lái)自所述數(shù)據(jù)采集裝置的位移信號(hào)改變?nèi)齻€(gè)所述調(diào)節(jié)閥開(kāi)度。

本發(fā)明旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)異常狀態(tài)自愈調(diào)控系統(tǒng)，其中，所述第一分支管路上設(shè)置有增壓泵。

本發(fā)明旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)異常狀態(tài)自愈調(diào)控系統(tǒng)，其中，所述第一、第二位移傳感器均為電渦流位移傳感器。

本發(fā)明旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)異常狀態(tài)自愈調(diào)控系統(tǒng)，其中，所述各調(diào)節(jié)閥均為比例調(diào)節(jié)閥。

一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)異常狀態(tài)自愈調(diào)控方法，其特征在于：(一)通過(guò)第一位移傳感器、第二位移傳感器分別實(shí)時(shí)采集旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的補(bǔ)償環(huán)的軸向位移信號(hào)S_in1及非補(bǔ)償環(huán)的軸向位移信號(hào)S_in2，并將所述信號(hào)輸入數(shù)據(jù)采集裝置，數(shù)據(jù)智能調(diào)控設(shè)備將所述軸向位移信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)，(二)將壓縮空氣氣源通過(guò)第一、第二、第三分支管路分別連接到旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的補(bǔ)償環(huán)調(diào)控氣腔、補(bǔ)償環(huán)彈簧腔及平衡盤背壓腔，所述三個(gè)分支管路上分別設(shè)置有第一、第二、第三調(diào)節(jié)閥，所述數(shù)據(jù)智能調(diào)控設(shè)備通過(guò)所述電壓信號(hào)改變所述三個(gè)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，從而調(diào)整所述三個(gè)分支管路內(nèi)的氣體流量，將所述三個(gè)分支管路內(nèi)氣體分別通入補(bǔ)償環(huán)調(diào)控氣腔、補(bǔ)償環(huán)彈簧腔及平衡盤背壓腔，調(diào)節(jié)靶向調(diào)控型工作氣膜厚度H、彈簧補(bǔ)償力F及止推軸承油膜厚度變化量s，使靶向調(diào)控型工作氣膜厚度H產(chǎn)生的開(kāi)啟力F_H、彈簧補(bǔ)償力F以及軸位移變化量s產(chǎn)生的軸向力F_s合力在允許范圍內(nèi)。

本發(fā)明旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)異常狀態(tài)自愈調(diào)控方法，其中，所述的止推軸承油膜厚度變化量s的調(diào)整過(guò)程如下，改變第三調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，調(diào)節(jié)進(jìn)入平衡盤背壓腔的平衡氣壓P_i，通過(guò)力平衡原理，比較實(shí)時(shí)工作膜厚s與允許工作膜厚區(qū)間[S₁，S₂]，得出實(shí)時(shí)工作膜厚s偏離允許工作膜厚區(qū)間[S₁，S₂]的偏差值△s，當(dāng)s<S₁時(shí)，△s＝s-S₁，s>s ₂時(shí)，△s＝s–S₂，得到外加調(diào)控氣修正靶向調(diào)控型密封膜厚偏差值△s時(shí)所應(yīng)進(jìn)行的調(diào)控氣壓力調(diào)整，△s<0時(shí)，減小第一、第二調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，△s>0時(shí)，增加第三調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，使△s滿足屬于允許工作膜厚變化量的區(qū)間[S₁，S₂]。

本發(fā)明旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)異常狀態(tài)自愈調(diào)控方法，其中，所述密封工作氣膜厚度H的調(diào)整過(guò)程如下：改變第一、第二調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，調(diào)節(jié)進(jìn)入補(bǔ)償環(huán)調(diào)控氣腔的調(diào)控氣壓P_s和補(bǔ)償環(huán)彈簧腔的調(diào)控氣壓P_so，通過(guò)力平衡原理，比較密封工作氣模厚度H與允許工作膜厚區(qū)間[H₁，H₂]，得出實(shí)時(shí)工作膜厚H偏離允許工作膜厚區(qū)間[H₁，H₂]的偏差值△H，當(dāng)H<H₁時(shí)，△H＝H-H₁，H>H₂時(shí)，△H＝H-H₂，得到外加調(diào)控氣修正靶向調(diào)控型密封膜厚偏差值△H所應(yīng)進(jìn)行的調(diào)控氣壓力調(diào)整，△H<0時(shí)，減小第一、第二調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，△H>0時(shí)，增加第一調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，使△H在允許工作膜厚區(qū)間[H₁，H₂]內(nèi)。

本發(fā)明旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)異常狀態(tài)自愈調(diào)控方法，其中，各所述調(diào)節(jié)閥均為比例調(diào)節(jié)閥。

本發(fā)明旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)異常狀態(tài)自愈調(diào)控方法，其中，所述壓縮空氣氣源從所述旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)內(nèi)引出。

采用上述方案后，與現(xiàn)有技術(shù)相比由于本發(fā)明旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)異常狀態(tài)自愈調(diào)控系統(tǒng)的三個(gè)分支管路分別連接到壓縮機(jī)的補(bǔ)償環(huán)調(diào)控氣腔、補(bǔ)償環(huán)彈簧腔及平衡盤背壓腔，因此可同時(shí)調(diào)控密封氣膜和軸位移，一方面可以彌補(bǔ)軸竄動(dòng)量，另一方面也可以保證密封的正常工作膜厚，使密封更可靠。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)中的離心壓縮機(jī)異常狀態(tài)自愈調(diào)控系統(tǒng)的局部剖視圖；

圖2是本發(fā)明旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)異常狀態(tài)自愈調(diào)控系統(tǒng)的氣路部分示意圖；

圖3是本發(fā)明旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)異常狀態(tài)自愈調(diào)控方法的流程方框圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)中的離心壓縮機(jī)異常狀態(tài)自愈調(diào)控系統(tǒng)，壓縮機(jī)上設(shè)置有平衡盤背壓腔31、補(bǔ)償環(huán)32及非補(bǔ)償環(huán)33，調(diào)控系統(tǒng)包括氣路部分和調(diào)控部分，如圖2所示，氣路部分包括氣體總管路11、過(guò)濾器12，氣體總管路11從壓縮機(jī)的中間級(jí)或末級(jí)引出，氣體總管路11連接有第一分支管路16、第二分支管路17、第三分支管路18，第一、第二、第三分支管路上分別設(shè)置第一調(diào)節(jié)閥13、第二調(diào)節(jié)閥14及第三調(diào)節(jié)閥15，各調(diào)節(jié)閥均為比例調(diào)節(jié)閥，第一分支管路16上還設(shè)置有增壓泵19，第一、第二、第三分支管路分別連接到壓縮機(jī)的補(bǔ)償環(huán)調(diào)控氣腔34、補(bǔ)償環(huán)彈簧腔35及平衡盤背壓腔31，調(diào)控部分包括第一位移傳感器21、第二位移傳感器22、數(shù)據(jù)采集裝置、調(diào)理輸出裝置，第一、第二位移傳感器均為電渦流位移傳感器，并且第一、第二位移傳感器均安裝于平衡盤背壓腔31內(nèi)，第一、第二位移傳感器分別采集補(bǔ)償環(huán)的軸向位移信號(hào)S_in1和非補(bǔ)償環(huán)的軸向位移信號(hào)S_in2并將上述信號(hào)輸入數(shù)據(jù)采集裝置，調(diào)理輸出裝置根據(jù)來(lái)自所述數(shù)據(jù)采集裝置的位移信號(hào)改變?nèi)齻€(gè)調(diào)節(jié)閥13、14、15開(kāi)度。

如圖3所示，本發(fā)明一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)異常狀態(tài)自愈調(diào)控方法，包括下述步驟：(一)通過(guò)第一位移傳感器21、第二位移傳感器22分別實(shí)時(shí)采集旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的補(bǔ)償環(huán)的軸向位移信號(hào)S_in1及非補(bǔ)償環(huán)的軸向位移信號(hào)S_in2，將上述信號(hào)輸入數(shù)據(jù)采集裝置，數(shù)據(jù)智能調(diào)控設(shè)備將上述兩軸向位移信號(hào)S_in1、S_in2轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)，(二)將壓縮空氣氣源通過(guò)第一分支管路16、第二分支管路17、第三分支管路18分別連接到壓縮機(jī)的補(bǔ)償環(huán)調(diào)控氣腔34、補(bǔ)償環(huán)彈簧腔35及平衡盤背壓腔31，壓縮空氣氣源可采用外置氣源或從壓縮機(jī)的中間級(jí)或末級(jí)引出，上述三個(gè)分支管路上分別設(shè)置有第一調(diào)節(jié)閥13、第二調(diào)節(jié)閥14、第三調(diào)節(jié)閥15，上述各調(diào)節(jié)閥均為比例調(diào)節(jié)閥，數(shù)據(jù)智能調(diào)控設(shè)備通過(guò)上述兩軸向位移信號(hào)S_in1、S_in2改變上述三個(gè)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，從而調(diào)整上述三個(gè)分支管路內(nèi)的氣體流量，將上述三個(gè)分支管路內(nèi)氣體分別通入補(bǔ)償環(huán)調(diào)控氣腔34、補(bǔ)償環(huán)彈簧腔35及平衡盤背壓腔31，調(diào)節(jié)靶向調(diào)控型工作氣膜厚度H、彈簧補(bǔ)償力F及止推軸承油膜厚度變化量即軸位移變化量s，使靶向調(diào)控型工作氣膜厚度H產(chǎn)生的開(kāi)啟力F_H、彈簧補(bǔ)償力F以及軸位移變化量s產(chǎn)生的軸向力F_s合力在允許范圍內(nèi)。

止推軸承油膜厚度變化量s的調(diào)整過(guò)程如下：數(shù)據(jù)智能調(diào)控設(shè)備改變第三調(diào)節(jié)閥15的開(kāi)度，調(diào)節(jié)進(jìn)入平衡盤背壓腔31的平衡氣壓P_i，通過(guò)力平衡原理，比較實(shí)時(shí)工作膜厚s與允許工作膜厚區(qū)間[S₁，S₂]，得出實(shí)時(shí)工作膜厚s偏離允許工作膜厚區(qū)間[S₁，S₂]的偏差值△s，當(dāng)s<S₁時(shí)，△s＝s-S₁，s>s₂時(shí)，△s＝s–S₂，得到外加調(diào)控氣修正靶向調(diào)控型密封膜厚偏差值△s時(shí)所應(yīng)進(jìn)行的調(diào)控氣壓力調(diào)整，△s<0時(shí)，減小第一、第二調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，△s>0時(shí)，增加第三調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，使△s在允許工作膜厚變化量的區(qū)間[S₁，S₂]內(nèi)。

密封工作氣膜厚度H的調(diào)整過(guò)程如下：數(shù)據(jù)智能調(diào)控設(shè)備改變第一、第二調(diào)節(jié)閥13、14的開(kāi)度，調(diào)節(jié)進(jìn)入補(bǔ)償環(huán)調(diào)控氣腔34的調(diào)控氣壓P_s和補(bǔ)償環(huán)彈簧腔35的調(diào)控氣壓P_so，通過(guò)力平衡原理，比較密封工作氣模厚度H與允許工作膜厚區(qū)間[H₁，H₂]，得出實(shí)時(shí)工作膜厚H偏離允許工作膜厚區(qū)間[H₁，H₂]的偏差值△H，當(dāng)H<H₁時(shí)，△H＝H-H₁，H>H₂時(shí)，△H＝H-H₂，得到外加調(diào)控氣修正靶向調(diào)控型密封膜厚偏差值△H所應(yīng)進(jìn)行的調(diào)控氣壓力調(diào)整，△H<0時(shí)，減小第一、第二調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，△H>0時(shí)，增加第一調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，使△H在允許工作膜厚區(qū)間[H₁，H₂]內(nèi)。

調(diào)節(jié)平衡盤密封工作氣膜厚度H和止推軸承油膜厚度變化量(即軸位移變化量)s，即實(shí)現(xiàn)離心壓縮機(jī)軸向力平衡，可以通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)入補(bǔ)償環(huán)調(diào)控氣腔36的調(diào)控氣壓P_s和平衡盤背壓腔31內(nèi)的平衡氣壓P_i，或者調(diào)節(jié)進(jìn)入補(bǔ)償環(huán)調(diào)控氣腔34內(nèi)的調(diào)控氣壓P_s和補(bǔ)償環(huán)彈簧腔35內(nèi)的調(diào)控氣壓P_so，以及調(diào)節(jié)進(jìn)入補(bǔ)償環(huán)調(diào)控氣腔34的調(diào)控氣壓P_s、補(bǔ)償環(huán)彈簧腔35的調(diào)控氣壓P_so和平衡盤背壓腔31的平衡氣壓P_i三者共同作用。

以上所述實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。