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　　(19)国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(45)授权公告日(21)申请号0.6(22)申请日2022.09.06(65)同一申请的已公布的文献号申请公布号CN115563726A(43)申请公布日2023.01.03(73)专利权人重庆通用工业（集团）有限责任公司地址401336重庆市南岸区机电路18号(72)发明人蒋安欢高富亚苏培林蒋立君(74)专利代理机构重庆智慧之源知识产权代理事务所(普通合伙)50234专利代理师高彬(51)Int.Cl.G06F30/17(2020.01)G06F17/11(2006.01)(56)对比文件CN111444636A,2020.07.24CN114352499A,2022.04.15审查员严凯丽(54)发明名称一种离心式蒸汽压缩机的选型系统及方法(57)摘要本发明属于压缩机选型技术领域，具体公开了一种离心式蒸汽压缩机的选型系统及方法，包括输入模块、计算模块和输出模块，输入模块用于输入新机组给定的进口参数，进口参数包括进气温度、进气压力、进口体积流量和压比；计算模块根据输入模块输入的进口参数进行计算，得到机组型号、最终转速N、气动功率P、等熵效率ηs*、喘振裕度γs和堵塞裕度γc；输出模块用于对计算模块得到的参数进行输出。只需在系统中输入进口参数，计算模块自行进行分析计算，输出模块输出结果，在选型过程中不必依赖数值计算，节省了大量的计算资源。代替人工选型，大大缩短了选型时间，减少了对设计人员专业水平的依赖，提升选型的准确率，加快响应速度。权利要求书2页说明书5页附图1页CN115563726B2023.06.06CN115563726B1.一种离心式蒸汽压缩机的选型系统，其特征在于：包括输入模块、计算模块和输出模块，所述输入模块用于输入新机组给定的进口参数，所述进口参数包括进气温度、进气压力、进口体积流量和压比；所述计算模块根据输入模块输入的进口参数进行计算，得到机组型号、最终转速N、气动功率P、等熵效率ηs*、喘振裕度γs和堵塞裕度γc；输出模块用于对计算模块得到的参数进行输出；所述计算模块能够拟合变转速特性方程，计算模块根据拟合的所述变转速特性方程计算得到对应的转速N*、对应的等熵效率ηs*、对应的喘振裕度γs和对应的堵塞裕度γc；计算得到对应的转速N*、对应的等熵效率ηs*、对应的喘振裕度γs和对应的堵塞裕度γc的方法为：把新机组的压缩机进口体积流量和压比参数代入压比‑转速‑流量特性方程中；得到对应的转速N*；再将对应转速N*和体积压缩机进口流量Q代入到效率‑转速‑流量特性曲线中，得到对应的等熵效率ηs*；同时通过喘振流量‑转速特性方程和滞止流量‑转速特性方程计算出喘振流量和滞止流量；再根据喘振流量和滞止流量计算出对应的喘振裕度γs和对应的堵塞裕度γc；其中，得到变转速特性方程的方法为：计算变转速性能曲线：根据系列化机型给定的进口参数计算变转速性能曲线，包括体积流量‑压比曲线和体积流量‑等熵效率曲线；确定每个机型可覆盖的流量和压比范围；拟合变转速特性方程：计算模块根据变转速性能曲线拟合变转速特性方程；变转速特性方程包括压比‑转速‑流量特性方程、效率‑转速‑流量特性方程、喘振流量‑转速特性方程、滞止流量‑转速特性方程；所述变转速特性方程如下：压比‑转速‑流量特性方程为：ε＝aQi+bQi‑1+……+XQ0效率‑转速‑流量特性方程为：ηs＝a0(Q/n)j+b0(Q/n)j‑1+……+X0(Q/n)0喘振流量‑转速特性方程为：Qmin＝Ank+Bnk‑1+……+Yn0滞止流量‑转速特性方程为：Qmax＝A0ns+B0ns‑1+……+Y0n0其中a＝a1nm+b1nm‑1+……+c1b＝a2nm+b2nm‑1+……c2X＝axnm+bxnm‑1+……cx上式中ε为压比，Q为压缩机进口体积流量，Qmin为喘振流量，Qmax为滞止流量；ηs为等熵效率，n为转速，a0……aX、b0……bX、c0……cX、A……Y、A0……Y0、X、X0为拟合系数；所述计算模块通过相似原理得到最终转速N，并且计算出气动功率P，具体地根据新机组和初步选型机组的运行参数的机器马赫数相等M2u’＝M2u，即可计算得到新机组的最终转速N；气动功率P＝Q*(hout‑hin)/ηs*；式中M2u’表示新机组运行参数下的机器马赫数，M2u表示初步选型机组运行参数下的机器马赫数；hin为进气总焓，hout为等熵排气总焓。2.一种离心式蒸汽压缩机的选型方法，其特征在于：利用权利要求1所述的一种离心式蒸汽压缩机的选型系统进行选型计算；方法包括：权利要求书1/2页2CN115563726B2根据新机组的进口体积流量和压比参数筛选初步选型机组；再根据新机组的进口体积流量和压比参数计算得到对应的转速N*、对应的等熵效率ηs*、对应的喘振裕度γs以及对应的堵塞裕度γc；计算得到对应的转速N*、对应的等熵效率ηs*、对应的喘振裕度γs和对应的堵塞裕度γc的方法为：把新机组的压缩机进口体积流量和压比参数代入压比‑转速‑流量特性方程中；得到对应的转速N*；再将对应转速N*和体积压缩机进口流量Q代入到效率‑转速‑流量特性曲线中，得到对应的等熵效率ηs*；同时通过喘振流量‑转速特性方程和滞止流量‑转速特性方程计算出喘振流量和滞止流量；再根据喘振流量和滞止流量计算出对应的喘振裕度γs和对应的堵塞裕度γc；其中，得到变转速特性方程的方法为：计算变转速性能曲线：根据系列化机型给定的进口参数计算变转速性能曲线，包括体积流量‑压比曲线和体积流量‑等熵效率曲线；确定每个机型可覆盖的流量和压比范围；拟合变转速特性方程：计算模块根据变转速性能曲线拟合变转速特性方程；变转速特 性方程包括压比‑转速‑流量特性方程、效率‑转速‑流量特性方程、喘振流量‑转速特性方 程、滞止流量‑转速特性方程； 计算得到最终转速N和气动功率P；根据新机组和初步选型机组的运行参数的机器马赫 数相等M 2u ’＝M 2u ，即可计算得到新机组的最终转速N；气动功率P＝Q*(h out ‑h in )/η s * ；式中 M 2u ’表示新机组运行参数下的机器马赫数，M 2u 表示初步选型机组运行参数下的机器马赫 数；h in 为进气总焓，h out 为等熵排气总焓； 最终得出机组型号及对应机组型号的最终转速N、气动功率P、等熵效率η s * 、喘振裕度 γ s 和堵塞裕度γ c 。 3.根据权利要求2所述的一种离心式蒸汽压缩机的选型方法，其特征在于：对应的喘振 裕度γ s ＝(Q min /Q)*100％；对应的堵塞裕度γ c ＝(Q max /Q)*100％。 4.根据权利要求2所述的一种离心式蒸汽压缩机的选型方法，其特征在于：进气总焓h in 通过进气温度、压力根据nist函数得到；等熵排气总焓h out 通过排气压力和进气熵根据nist 函数得到，其中进气熵通过进气温度和压力根据nist函数得到。 5.根据权利要求2所述的一种离心式蒸汽压缩机的选型方法，其特征在于：计算变转速 性能曲线中，每个机型的变转速性能曲线包含最高转速和最低转速的区间。 6.根据权利要求2所述的一种离心式蒸汽压缩机的选型方法，其特征在于：初步选型机 组为能够覆盖到新机组进口体积流量和压比的机型。 权利要求书 2/2 页 3 CN 115563726 B 3 一种离心式蒸汽压缩机的选型系统及方法 技术领域 [0001] 本发明属于压缩机选型技术领域，尤其涉及一种离心式蒸汽压缩机的选型系统及 方法。 背景技术 [0002] 离心式蒸汽压缩机当前进行选型时，需要提供详细的性能型谱(包括流量与压比 的性能型谱、流量与效率的性能型谱、流量与功率的性能型谱)，并辅助一定的数值计算，才 能得到较为准确的机组运行参数，从而确定机组的型号。因此，选型速度很大程度取决于设 计人员的经验和专业水平，并且蒸汽压缩机进气参数和温升变化较大时，需要耗费大量的 计算资源和时间进行数值计算确定设计点，还需计算性能曲线判断工作流量是否有较宽的 流量范围，导致计算量非常大，选型准确率不高，选型时间也大大地增加。 发明内容 [0003] 本发明的目的在于提供一种离心式蒸汽压缩机的选型系统及方法，以解决现有的 选型系统选型时间长以及选型准确率不高的问题。 [0004] 为了达到上述目的，本发明的一种技术方案为：一种离心式蒸汽压缩机的选型系 统，包括输入模块、计算模块和输出模块，所述输入模块用于输入新机组给定的进口参数， 所述进口参数包括进气温度、进气压力、进口体积流量和压比；所述计算模块根据输入模块 输入的进口参数进行计算，得到机组型号、最终转速N、气动功率P、等熵效率η s * 、喘振裕度 γ s 和堵塞裕度γ c ；输出模块用于对计算模块得到的参数进行输出。 [0005] 进一步，所述计算模块能够拟合变转速特性方程，计算模块根据拟合的所述变转 速特性方程计算得到对应的转速N * 、对应的等熵效率η s * 、对应的喘振裕度γ s 和对应的堵塞 裕度γ c ；变转速特性方程包括压比‑转速‑流量特性方程、效率‑转速‑流量特性方程、喘振 流量‑转速特性方程、滞止流量‑转速特性方程；所述变转速特性方程如下： [0006] 压比‑转速‑流量特性方程为：ε＝aQ i +bQ i‑1 +……+XQ 0 [0007] 效率‑转速‑流量特性方程为：η s ＝a 0 (Q/n) j +b 0 (Q/n) j‑1 +……+X 0 (Q/n) 0 [0008] 喘振流量‑转速特性方程为：Q min ＝An k +Bn k‑1 +……+Yn 0 [0009] 滞止流量‑转速特性方程为：Q max ＝A 0 n s +B 0 n s‑1 +……+Y 0 n 0 [0010] 其中a＝a 1 n m +b 1 n m‑1 +……+c 1 [0011] b＝a 2 n m +b 2 n m‑1 +……c 2 [0012] X＝a x n m +b x n m‑1 +……c x [0013] 上式中ε为压比，Q为压缩机进口体积流量，Q min 为喘振流量，Q min 为滞止流量；η s 为 等熵效率，n为转速，a 0 ……a X 、b 0 ……b X 、c 0 ……c X 、A……Y、A 0 ……Y 0 、X、X 0 为拟合系数。 [0014] 进一步，所述计算模块通过相似原理得到最终转速N，并且计算出气动功率P。 [0015] 为了达到上述目的，本发明的另一种技术方案为：一种离心式蒸汽压缩机的选型 方法，利用上述的一种离心式蒸汽压缩机的选型系统进行选型计算；方法包括： 说明书 1/5 页 4 CN 115563726 B 4 [0016] 根据新机组的进口体积流量和压比参数筛选初步选型机组；再根据新机组的进口 体积流量和压比参数计算得到对应的转速N * 、对应的等熵效率η s * 、对应的喘振裕度γ s 以及 对应的堵塞裕度γ c ； [0017] 计算得到最终转速N和气动功率P； [0018] 最终得出机组型号及对应机组型号的最终转速N、气动功率P、等熵效率η s * 、喘振裕 度γ s 和堵塞裕度γ c 。 [0019] 进一步，计算得到对应的转速N * 、对应的等熵效率η s * 、对应的喘振裕度γ s 和对应 的堵塞裕度γ c 的方法为：把新机组的压缩机进口体积流量和压比参数代入压比‑转速‑流 量特性方程中；得到对应的转速N * ；再将对应转速N * 和体积压缩机进口流量Q代入到效率‑转 速‑流量特性曲线中，得到对应的等熵效率η s * ；同时通过喘振流量‑转速特性方程和滞止流 量‑转速特性方程计算出喘振流量和滞止流量；再根据喘振流量和滞止流量计算出对应的 喘振裕度γ s 和对应的堵塞裕度γ c ； [0020] 其中，得到变转速特性方程的方法为： [0021] 计算变转速性能曲线：根据系列化机型给定的进口参数计算变转速性能曲线，包 括体积流量‑压比曲线和体积流量‑等熵效率曲线；确定每个机型可覆盖的流量和压比范 围； [0022] 拟合变转速特性方程：计算模块根据变转速性能曲线拟合变转速特性方程；变转 速特性方程包括压比‑转速‑流量特性方程、效率‑转速‑流量特性方程、喘振流量‑转速特性 方程、滞止流量‑转速特性方程。 [0023] 进一步，对应的喘振裕度γ s ＝(Q min /Q)*100％；对应的堵塞裕度γ c ＝(Q max /Q)* 100％。 [0024] 进一步，根据新机组和初步选型机组的运行参数的机器马赫数相等M 2u ’＝M 2u ，即 可计算得到新机组的最终转速N；气动功率P＝Q*(h