Система и способ для управления компрессорным агрегатом

1. Система, содержащая:
компрессорный агрегат, содержащий рабочее колесо, блок привода, соединенный с рабочим колесом, и входную направляющую лопатку, связанную по текучей среде с рабочим колесом; и
контроллер, соединенный с компрессорным агрегатом и содержащий процессор, запоминающее устройство и исполняемые команды, хранящиеся в запоминающем устройстве и сконфигурированные для выполнения процессором, причем исполняемые команды включают команды для:
приема первого сигнала, кодирующего первый набор условий эксплуатации для компрессорного агрегата;
преобразования первой рабочей точки во вторую рабочую точку для компрессорного агрегата, причем вторая рабочая точка соответствует второму набору условий эксплуатации, который отличается от первого набора условий эксплуатации;
выбора рабочей уставки для компрессорного агрегата для достижения второй рабочей точки; и
формирования выходных кодированных команд для управления работой компрессорного агрегата согласно рабочей уставке.
2. Система по п. 1, в которой вторая рабочая точка определяет значение для объемного расхода на входе для рабочей среды выше по течению от рабочего колеса.
3. Система по п. 1, в которой вторая рабочая точка определяет давление нагнетания для рабочей среды вблизи выхода компрессорного агрегата.
4. Система по п. 1, в которой рабочая уставка определяет положение для входных направляющих лопаток.
5. Система по п. 1, в которой рабочая уставка определяет частоту вращения привода для блока привода.
6. Система по п. 1, в которой первый набор условий эксплуатации и второй набор условий эксплуатации включают значения для температуры окружающей среды и давления окружающей среды во время работы компрессорного агрегата.
7. Система по п. 6, в которой вторая рабочая точка рассчитывается согласно:
second
first
first
second
first
second
где SP - вторая рабочая точка при втором наборе условий эксплуатации, SP - первая рабочая точка при первом наборе условий эксплуатации, P - давление окружающей среды для первого набора условий эксплуатации, P - давление окружающей среды для второго набора условий эксплуатации, T - температура окружающей среды для первого набора условий эксплуатации, и T - температура окружающей среды для второго набора условий эксплуатации.
8. Система по п. 6, в которой исполняемые команды включают команды для:
вычисления значения для адиабатического давления нагнетания при первом наборе условий эксплуатации, и
выбора значения для второй рабочей точки, которое соответствует значению для адиабатического давления нагнетания при втором наборе условий эксплуатации,
причем значение для адиабатического давления нагнетания рассчитывается согласно:
adiabatic
a
1
1
2
где Head - адиабатическое давление нагнетания для температуры окружающей среды и давления окружающей среды в первом наборе условий эксплуатации, k - коэффициент теплоемкости для рабочей среды, Z - средний коэффициент сжимаемости газа для рабочей среды, R - газовая постоянная для рабочей среды, MW - молекулярный вес для рабочей среды, T - температура окружающей среды в первом наборе условий эксплуатации, P - давление окружающей среды в первом наборе условий эксплуатации и P - давление нагнетания при помпаже.
9. Система по п. 1, дополнительно содержащая команды для:
сравнения второй рабочей точки с пороговым значением, соответствующим состоянию неисправности для компрессорного агрегата; и
операцию регулировки компрессорного агрегата согласно рабочей уставке, если вторая рабочая точка соответствует пороговому значению или меньше чем пороговое значение.
10. Система по п. 9, в которой пороговое значение определяет минимальный объемный расход на входе для предотвращения помпажа компрессорного агрегата.
11. Система по п. 1, дополнительно содержащая команды для:
выбора первого значения и второго значения для рабочей уставки, которые соответствуют, соответственно, верхнему значению для второй рабочей точки и нижнему значению для второй рабочей точки; и
расчет требуемого значения для рабочей уставки, причем требуемое значение рассчитывается по формуле:
rv
lv
uv
rv
lv
uv
где OP - требуемое значение для рабочего параметра, OP - первое значение для рабочей уставки, OP - второе значение для рабочего параметра, SP - значение для второй рабочей точки, SP - нижнее значение для второй рабочей точки и SP - верхнее значение для второй рабочей точки.
12. Система по п. 11, в которой вторая рабочая точка включает давление нагнетания компрессорным агрегатом для рабочей среды.
13. Система по п. 11, дополнительно содержащая драйвер с регулируемой частотой, соединенный с блоком привода, причем драйвер с регулируемой частотой формирует входной сигнал двигателя, который определяет входную частоту двигателя и входное напряжение двигателя, при этом команды определяют одно или более из входной частоты и входного напряжения двигателя.
14. Компрессорный агрегат, содержащий:
контроллер, содержащий процессор, запоминающее устройство и исполняемые команды, хранящиеся в запоминающем устройстве и сконфигурированные для выполнения процессором, причем исполняемые команды включают команды для:
приема первого сигнала, кодирующего первый набор условий эксплуатации для компрессорного агрегата;
преобразования первой рабочей точки во вторую рабочую точку для компрессорного агрегата, причем вторая рабочая точка соответствует второму набору условий эксплуатации, который отличается от первого набора условий эксплуатации;
выбора рабочей уставки для компрессорного агрегата для достижения второй рабочей точки; и
формирования выходных кодированных команд для управления работой компрессорного агрегата согласно рабочей уставке.
15. Контроллер для управления компрессорным агрегатом, содержащий:
процессор;
запоминающее устройство; и
исполняемые команды, хранящиеся в запоминающем устройстве и сконфигурированные для выполнения процессором, причем исполняемые команды включают команды для:
приема первого сигнала, кодирующего первый набор условий эксплуатации для компрессорного агрегата;
преобразования первой рабочей точки во вторую рабочую точку для компрессорного агрегата, причем вторая рабочая точка соответствует второму набору условий эксплуатации, который отличается от первого набора условий эксплуатации;
выбора первой рабочей уставки для компрессорного агрегата для достижения второй рабочей точки; и
формирования выходных кодированных команд для управления работой компрессорного агрегата согласно первой рабочей уставке.
16. Контроллер по п. 15, дополнительно содержащий исполняемые команды для:
выбора первого значения и второго значения для рабочей уставки, которые соответствуют, соответственно, верхнему значению для второй рабочей точки и нижнему значению для второй рабочей точки; и
вычисление требуемого значения для рабочей уставки, причем требуемое значение рассчитывается по формуле:
rv
lv
uv
rv
lv
uv
где OP - требуемое значение для рабочей уставки, OP - первое значение для параметра рабочего параметра, OP - второе значение для параметра рабочего параметра, SP - значение для второй рабочей точки, SP - нижнее значение для второй рабочей точки и SP - верхнее значение для второй рабочей точки.
17. Контроллер по п. 15, дополнительно содержащий команды для: вычисление второй рабочей точки по формуле:
first
second
first
second
second
где SP - первая рабочая точка, SP - вторая рабочая точка, P - давление окружающей среды для первого набора условий эксплуатации, P - давление окружающей среды для второго набора условий эксплуатации, - температура окружающей среды для первого набора условий эксплуатации, и T - температура окружающей среды для второго набора условий эксплуатации.
18. Контроллер по п. 15, дополнительно содержащий команды для:
вычисления значения для адиабатического давления нагнетания, и
выбора значения для второй рабочей точки, которое соответствует значению для адиабатического давления нагнетания,
причем значение для адиабатического давления нагнетания рассчитывается согласно:
adiabatic
a
1
1
2
где Head - адиабатическое давление нагнетания для температуры окружающей среды и давления окружающей среды во время работы компрессорного агрегата, k - коэффициент теплоемкости для рабочей среды, Z - средний коэффициент сжимаемости газа для рабочей среды, R - газовая постоянная для рабочей среды, MW - молекулярный вес для рабочей среды, T - температура окружающей среды, P - давление окружающей среды, и P - давление нагнетания при помпаже.
19. Контроллер по п. 15, дополнительно содержащий команды для:
приема второго сигнала, кодирующего первое значение для параметра рабочего режима для компрессорного агрегата, работающего согласно первому положению для входной направляющей лопатки;
приема третьего сигнала, кодирующего второе значение для параметра рабочего режима для компрессорного агрегата, работающего согласно второму положению для входной направляющей лопатки;
сравнения первого значения и второго значения;
выбора приращения для изменения второго положения, причем это приращение определяет относительное положение второго значения относительно первого значения; и
формирования выходных кодированных команд для перемещения входной направляющей лопатки из второго положения посредством приращения.
20. Контроллер по п. 19, в котором параметр рабочего режима включает значение входной мощности для блока привода.
21. Контроллер по п. 15, дополнительно содержащий команды для:
приема второго сигнала, кодирующего первое значение для параметра рабочего режима для компрессорного агрегата, работающего согласно первой уставке привода с регулируемой частотой вращения;
приема третьего сигнала, кодирующего второе значение для параметра рабочего режима для компрессорного агрегата, работающего согласно второй уставке для привода с регулируемой частотой вращения;
сравнения первого значения и второго значения;
выбора приращения для изменения второй рабочей уставки, причем это приращение определяет относительное положение второго значения относительно первого значения; и
формирования выходных кодированных команд для смещения второй уставки посредством приращения.
22. Контроллер по п. 21, в котором параметр рабочего режима включает значение входной мощности для блока привода.
23. Контроллер по п. 21, в котором параметр рабочего режима включает значение передачи энергии, которое измеряет крутящий момент, прикладываемой к рабочему колесу блоком привода.
24. Программное изделие для компьютера для улучшения эффективности компрессорного агрегата, содержащее машиночитаемый носитель для хранения данных, имеющий хранимые на нем исполняемые команды, причем исполняемые команды содержат одну или несколько исполняемых команд для:
приема первого сигнала, кодирующего первый набор условий эксплуатации для компрессорного агрегата;
преобразования первой рабочей точки во вторую рабочую точку для компрессорного агрегата, причем вторая рабочая точка соответствует второму набору условий эксплуатации, который отличается от первого набора условий эксплуатации;
выбора рабочей уставки для компрессорного агрегата для достижения второй рабочей точки; и
формирования выходных кодированных команд для управления работой компрессорного агрегата согласно рабочей уставке.