一种静压气悬浮系统及其调控方法、装置与流程

本发明涉及静压气悬浮系统，具体而言，涉及一种静压气悬浮系统及其调控方法、装置。

背景技术：

1、目前离心机组的压缩机轴承主要采用油润滑轴承，近几年也开始兴起磁悬浮轴承、气体轴承等新型轴承悬浮技术。而静压气悬浮离心压缩机是利用高压气体产生的浮力将转子抬离轴承，从而实现转子悬浮，具有摩擦损失小、体积小、无油等优点。相比于油润滑轴承，气悬浮轴承的承载力小、易磨损。保证气体轴承供气量的稳定，以提供足够的浮力，是气悬浮压缩机稳定运行的必要条件。

2、图1是相关技术的静压气悬浮系统的结构示意图，如图1所示，系统包括冷凝器1、供气压缩机2、储气罐3、气悬浮压缩机5、储气罐温度传感器7、供气温度传感器8。在静压气悬浮轴承冷水机组中，需对气悬浮轴承持续提供一定流量、压力、温度的气态冷媒，以保证静压气悬浮轴承正常、可靠运行。机组正常运行时，一般直接利用蒸发器、冷凝器之间的压差来满足轴承供气需求，即直接从冷凝器取高压气，进入到静压气悬浮轴承为其供气。但是，高压气体流速大、温度高，控制不当反而会造成轴承超温、悬浮不稳等问题，直接影响轴承精度、可靠性。

3、针对现有技术中静压气悬浮轴承运行稳定性差的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本发明实施例中提供一种静压气悬浮系统及其调控方法、装置，以解决现有技术中静压气悬浮轴承运行稳定性差的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种静压气悬浮系统，所述系统包括由高压侧到气悬浮压缩机的供气管路，所述供气管路依次连接冷凝器、供气压缩机、储气罐、气悬浮压缩机；所述系统还包括由所述气悬浮压缩机到低压侧的回气管路，其中，所述系统还包括：由高压侧到气悬浮压缩机增设的辅助供气管路，所述辅助供气管路上设置电子膨胀阀，用于调节供气过热度；在所述供气管路与所述回气管路之间增设的流量调节管路，所述流量调节管路上设置旁通电磁阀，用于调节供气流量，以稳定气体轴承的供气压差。

3、进一步地，所述高压侧是冷凝器的高压侧，所述低压侧是冷凝器的低压侧；所述辅助供气管路一端连接储气罐，另一端设置在所述储气罐与气悬浮压缩机的管路上。

4、本发明还提出一种静压气悬浮系统的调控方法，应用于上述的静压气悬浮系统，其中，所述方法包括：获取所述静压气悬浮系统的供气过热度；根据所述供气过热度调整辅助供气管路上电子膨胀阀的开度；和/或，获取所述静压气悬浮系统的供气饱和温度；根据所述供气饱和温度调整辅助供气管路上电子膨胀阀的开度以及旁通电磁阀的开闭。

5、进一步地，获取所述静压气悬浮系统的供气过热度，包括：获取所述静压气悬浮系统的储气罐温度和供气温度；根据以下公式计算得到所述供气过热度：供气过热度＝供气温度－储气罐温度。

6、进一步地，根据所述供气过热度调整辅助供气管路上电子膨胀阀的开度，包括：如果所述供气过热度处于第一过热度区间，则控制所述电子膨胀阀周期性减小第一预设开度；如果所述供气过热度处于第二过热度区间，则控制所述电子膨胀阀周期性减小第二预设开度；其中，所述第一预设开度大于所述第二预设开度；如果所述供气过热度处于第三过热度区间，则控制所述电子膨胀阀恢复自动控制；其中，从所述第一过热度区间到所述第三过热度区间是按照过热度递增的趋势进行划分的。

7、进一步地，获取所述静压气悬浮系统的供气饱和温度，包括：获取所述静压气悬浮系统的供气压力；将所述供气压力转换为所述供气饱和温度；或者，获取所述静压气悬浮系统的储气罐压力；将所述储气罐压力转换为储气罐饱和温度，将所述储气罐饱和温度作为所述供气饱和温度。

8、进一步地，根据所述供气饱和温度调整辅助供气管路上电子膨胀阀的开度以及旁通电磁阀的开闭，包括：

9、计算所述供气饱和温度与目标供气温度的温差；

10、如果所述温差处于第一温差区间，则控制所述电子膨胀阀的开度周期性增大第三预设开度，以及，控制所述旁通电磁阀关闭；

11、如果所述温差处于第二温差区间，则控制所述电子膨胀阀的开度保持当前开度，以及，控制所述旁通电磁阀关闭；

12、如果所述温差处于第三温差区间，则控制所述电子膨胀阀的开度周期性减小第三预设开度，以及，控制所述旁通电磁阀关闭；

13、如果所述温差处于第四温差区间，则控制所述电子膨胀阀的开度周期性减小第四预设开度，以及，控制所述旁通电磁阀关闭；

14、如果所述温差处于第五温差区间，则控制所述电子膨胀阀的开度减小至零，以及，控制所述旁通电磁阀开启；

15、其中，从所述第一温差区间到所述第五温差区间是按照温度递减的趋势进行划分的。

16、本发明还提出一种静压气悬浮系统的调控装置，其中，所述装置包括：第一调控模块，用于获取所述静压气悬浮系统的供气过热度；根据所述供气过热度调整辅助供气管路上电子膨胀阀的开度；和/或，第二调控模块，用于获取所述静压气悬浮系统的供气饱和温度；根据所述供气饱和温度调整辅助供气管路上电子膨胀阀的开度以及旁通电磁阀的开闭。

17、本发明还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如上述的方法。

18、本发明提出一种静压气悬浮轴承冷水机组供气方案，通过辅助供气管路的电子膨胀阀对供气过热度进行控制，通过流量调节管路的旁通电磁阀对供气流量进行控制，保证机组运行过程，静压气悬浮轴承获得持续、稳定，温度可控的气态冷媒，确保静压气悬浮轴承稳定运行、精度可控，提升机组可靠性。同时也避免了压缩机轴承供气量过多，节省功耗，提高冷水机组运行效率。

技术特征：

1.一种静压气悬浮系统，所述系统包括由高压侧到气悬浮压缩机的供气管路，所述供气管路依次连接冷凝器、供气压缩机、储气罐、气悬浮压缩机；所述系统还包括由所述气悬浮压缩机到低压侧的回气管路，其特征在于，所述系统还包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

3.一种静压气悬浮系统的调控方法，应用于权利要求1或2所述的静压气悬浮系统，其特征在于，所述方法包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，获取所述静压气悬浮系统的供气过热度，包括：

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述供气过热度调整辅助供气管路上电子膨胀阀的开度，包括：

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，获取所述静压气悬浮系统的供气饱和温度，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述供气饱和温度调整辅助供气管路上电子膨胀阀的开度以及旁通电磁阀的开闭，包括：

8.一种静压气悬浮系统的调控装置，其特征在于，所述装置包括：

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求3至7中任一项所述的方法。

技术总结
本发明公开一种静压气悬浮系统及其调控方法、装置。其中，该系统包括由高压侧到气悬浮压缩机增设的辅助供气管路，所述辅助供气管路上设置电子膨胀阀，用于调节供气过热度；在供气管路与回气管路之间增设的流量调节管路，所述流量调节管路上设置旁通电磁阀，用于调节供气流量，以稳定气体轴承的供气压差。本发明通过辅助供气管路的电子膨胀阀对供气过热度进行控制，通过流量调节管路的旁通电磁阀对供气流量进行控制，保证机组运行过程，静压气悬浮轴承获得持续、稳定，温度可控的气态冷媒，确保静压气悬浮轴承稳定运行、精度可控，提升机组可靠性。同时也避免了压缩机轴承供气量过多，节省功耗，提高冷水机组运行效率。

技术研发人员：杨诗波,黄成武,周宇,梁湖
受保护的技术使用者：珠海格力电器股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12