离心压缩机叶轮轴向力数据的处理方法及装置

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，特别是涉及一种离心压缩机叶轮轴向力数据的处理方法及装置。

背景技术

叶轮是离心压缩机的核心转子部件，离心压缩机工作时，叶轮做功使气体压力升高，由于进、出口压差产生与轴线平行的力，称为叶轮轴向力。叶轮轴向力有两部分：一部分是因叶轮轮盖或型环侧压力低，轮盘侧压力高而产生的轴向力；另一部分是由于气体动力而产生的轴向力。

目前，现有轴向力数据的处理方法只考虑了静压均布，而由于离心压缩机叶轮转动时，气体离心力导致产生压力梯度，造成按照静压均布进行数据处理的叶轮轴向力结果存在偏差。因此，提出一种新的离心压缩机的叶轮轴向力数据的处理方法是离心压缩机技术领域亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种离心压缩机叶轮轴向力数据的处理方法及装置，主要目的在于能够通过对不同压力梯度轴向力数据进行处理，从而提高计算结果的精确度。

依据本发明第一方面，提供了一种离心压缩机叶轮轴向力数据的处理方法，包括：

实时检测离心压缩机叶轮参数；

当接收到用户选定的轴向力处理结构时，从所述离心压缩机叶轮参数中加载与所述轴向力处理结构对应的处理参数；

按照预设的叶轮轴向力算法处理所述处理参数，输出处理得到的叶轮轴向力数据。

依据本发明第二方面，提供了一种离心压缩机叶轮轴向力数据的处理装置，包括：

检测单元，用于实时检测离心压缩机叶轮参数；

加载单元，用于当接收到用户选定的轴向力处理结构时，从所述离心压缩机叶轮参数中加载与所述轴向力处理结构对应的处理参数；

处理单元，用于按照预设的叶轮轴向力算法处理所述处理参数，输出处理得到的叶轮轴向力数据。

依据本发明第三方面，提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述执行指令使处理器执行以下步骤：

实时检测离心压缩机叶轮参数；

当接收到用户选定的轴向力处理结构时，从所述离心压缩机叶轮参数中加载与所述轴向力处理结构对应的处理参数；

按照预设的叶轮轴向力算法处理所述处理参数，输出处理得到的叶轮轴向力数据。

依据本发明第四方面，提供了一种计算机设备，包括处理器、存储器、通信接口和通信总线所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信，所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行以下步骤：

实时检测离心压缩机叶轮参数；

当接收到用户选定的轴向力处理结构时，从所述离心压缩机叶轮参数中加载与所述轴向力处理结构对应的处理参数；

按照预设的叶轮轴向力算法处理所述处理参数，输出处理得到的叶轮轴向力数据。

本发明提供一种离心压缩机叶轮轴向力数据的处理方法及装置，与现有技术在处理离心压缩机叶轮轴向力数据按照静压均布处理，不考虑由于气体离心力产生的压力梯度相比，本发明能够通过实时检测离心压缩机叶轮参数；当接收到用户选定的轴向力处理结构时，从所述离心压缩机叶轮参数中加载与所述轴向力处理结构对应的处理参数；按照预设的叶轮轴向力算法处理所述处理参数，输出处理得到的叶轮轴向力数据。从而能够通过对离心压缩机叶轮两侧不同压力梯度的轴向力数据进行处理，从而提高数据处理结果的精确度。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本发明实施例提供的一种离心压缩机叶轮轴向力数据的处理方法流程图；

图2示出了本发明实施例提供的另一种离心压缩机叶轮轴向力数据的处理方法流程图；

图3示出了本发明实施例提供的一种闭式叶轮轴向力受力图；

图4示出了本发明实施例提供的一种半开式叶轮轴向力受力图；

图5示出了本发明实施例提供的一种离心压缩机叶轮数据的处理装置结构示意图；

图6示出了本发明实施例提供的另一种离心压缩机叶轮数据的处理装置结构示意图；

图7示出了本发明实施例提供的一种计算机设备的实体结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如背景技术所述，目前，现有轴向力数据的处理方法只考虑了静压均布，而由于离心压缩机叶轮转动时，气体离心力导致产生压力梯度，造成按照静压均布进行数据处理的叶轮轴向力结果存在偏差。因此，提出一种新的离心压缩机的叶轮轴向力数据的处理方法是离心压缩机技术领域亟待解决的技术问题。

为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种离心压缩机叶轮轴向力数据的处理方法，如图1所示，所述方法包括：

101、实时检测离心压缩机叶轮参数。

其中，所述压缩机叶轮参数具体可以包括叶轮转速、容积流量、进出口压力、进出口温度、叶轮进出口直径和叶片进出口直径等。所述叶轮转速可采用磁电脉冲式转速表或便携式数字转速表测量；所述容积流量可以通过差压计测定；所述进出口压力可以通过精密压力表或压力变送器测量；所述进出口温度可以通过Pt100铂电阻测量；所述叶轮和叶片进出口直径可以通过激光点云测定，如可以将所述激光点云文件导入Geomagic Qualify软件，在所述软件中建立基准面、对齐、2D测量等操作得到叶轮和叶片的进出口直径。

102、当接收到用户选定的轴向力处理结构时，从所述离心压缩机叶轮参数中加载与所述轴向力处理结构对应的处理参数。

其中，所述轴向力处理结构可以包括闭式叶轮结构和半开式叶轮结构，用户可以通过展示界面选择需要进行数据处理的轴向力处理结构。具体地，在接收到用户选定的轴向力处理结构后，根据所述轴向力处理结构，在本地查找对应的离心压缩机叶轮处理参数，所述离心压缩机叶轮处理参数可以包括实时检测的离心压缩机的叶轮处理参数，并将查找的叶轮处理参数进行加载。

103、按照预设的叶轮轴向力算法处理所述处理参数，输出处理得到的叶轮轴向力数据。

对于本发明实施例，所述预设的叶轮轴向力算法可以包括第一轴向力算法、第二轴向力算法和第三轴向力算法，所述处理得到的叶轮轴向力数据可以包括第一轴向力、第二轴向力和第三轴向力，所述第一轴向力和第二轴向力可以为由于叶轮两侧存在压力差导致的轴向力，所述第三轴向力可以为由于压缩机的气体动力产生的轴向力。具体地，可以根据所述第一轴向力算法以及所述第一轴向力算法对应的处理参数，得到所述第一轴向力，根据所述第二轴向力算法以及所述第二轴向力算法对应的处理参数，得到所述第二轴向力，根据所述第三轴向力算法以及所述第三轴向力算法对应的处理参数，得到所述第三轴向力。将所述处理得到的叶轮轴向力数据进行输出。

本发明提供一种离心压缩机叶轮轴向力数据的处理方法，与现有技术在处理离心压缩机叶轮轴向力数据按照静压均布处理，不考虑由于气体离心力产生的压力梯度相比，本发明能够通过实时检测离心压缩机叶轮参数；当接收到用户选定的轴向力处理结构时，从所述离心压缩机叶轮参数中加载与所述轴向力处理结构对应的处理参数；按照预设的叶轮轴向力算法处理所述处理参数，输出处理得到的叶轮轴向力数据。从而能够通过对离心压缩机叶轮两侧不同压力梯度的轴向力数据进行处理，从而提高数据处理结果的精确度。

进一步的，为了更好的说明上述离心压缩机叶轮轴向力数据的处理过程，作为对上述实施例的细化和扩展，本发明实施例提供了另一种离心压缩机叶轮轴向力数据的处理方法，如图2所示，但不限于此，具体如下所示：

201、接收用户选定的半开式叶轮结构、和/或闭式叶轮结构，从存储有所述离心压缩机叶轮参数数据库中查找与所述半开式叶轮结构、和/或所述闭式叶轮结构对应的处理参数，并进行加载。

对于本发明实施例，离心压缩机具体可以为，所述离心压缩机为齿轮增速型的多轴压缩机，叶轮均为悬臂形式，通常采用半开式或闭式结构，半开式叶轮的轮盘与型环形成气体通道，闭式叶轮叶轮的轮盘与轮盖形成气体通道。叶轮轴向力有两部分：一部分是因叶轮两侧的气体压力不相等而产生的轴向力；另一部分是由于气体动力而产生的轴向力。

202、根据用户选定的轴向力处理结构、第一轴向力算法、以及所述第一轴向力算法对应的处理参数，得到由叶轮两侧的气体压力差产生的第一轴向力；根据第二轴向力算法以及所述第二轴向力算法对应的处理参数，得到由叶轮两侧的气体压力差产生的第二轴向力；根据第三轴向力算法以及所述第三轴向力算法对应的处理参数，得到由气体动力产生的第三轴向力。

对应地，所述步骤202具体可以包括：若所述轴向力处理结构为闭式叶轮结构，则根据叶片进口直径、叶片出口直径和叶轮半径之间的复合函数关系，得到所述第一轴向力。

其中，由于闭式叶轮结构一侧由轮盖封闭，而半开式叶轮结构，若所述轴向力处理结构为闭式叶轮结构，则可以根据叶片的进出口直径和叶轮半径之间的复合函数关系，得到气体在轮盖处的压力梯度分布，并得到所述第一轴向力，所述第一轴向力可以为由叶轮进口指向叶轮轮盘方向。如图3所示，示出了闭式叶轮结构的轴向力示意图。

或者对应地，所述步骤202具体还可以包括：若所述轴向力处理结构为半开式叶轮结构，则根据叶片进口半径、叶片出口半径、叶轮半径、进口压力、出口压力、叶片进口直径、叶片出口直径之间的复合函数关系，得到所述第一轴向力。

具体地，若所述轴向力处理结构为半开式叶轮结构，则可以根据所述叶片进出口半径，叶轮半径，进出口压力，叶片进出口直径之间的复合函数关系，得到气体在叶轮型环处的压力梯度分布，并得到所述第一轴向力。如图4所示，示出了半开式叶轮结构的轴向力示意图。

对于本发明实施例，所述步骤202具体又可以包括：根据叶片出口直径、叶轮轴封直径和叶轮半径之间的复合函数关系，得到所述第二轴向力。

具体地，加载所述叶片出口直径、叶轮轴封直径和叶轮半径后，根据上述处理参数之间的复合函数关系，可以得到所述第二轴向力，所述第二轴向力可以为由叶轮轮盘方向指向叶轮进口方向，并与所述第一轴向力对应。需要说明的是，本发明中将叶轮两侧压力的梯度分布引入了数据的处理过程，即对叶轮两侧梯度压力进行复合函数处理，可以得到由于叶轮两侧存在的梯度压力产生的第一和第二轴向力，与按照叶轮两侧呈静压分布进行数据处理相比，可以显著提高数据处理的精度，得到更符合真实数据的轴向力数据。

对于本发明实施例，所述步骤202具体再可以包括：根据叶片进口直径、叶轮进口直径、进口压力、流量和叶轮转速之间的线性关系，得到所述第三轴向力。

其中，所述第三轴向力可以为由于气体动力产生的轴向力，由叶轮进口方向指向叶轮轮盘方向。具体地，根据所述叶片进口直径，叶轮进口直径，进口压力，流量和叶轮转速之间存在的线性关系，可以得到所述第三轴向力。

203、根据所述第一轴向力、第二轴向力和第三轴向力之间的线性关系，得到离心压缩机叶轮的总轴向力。

对于本发明实施例，在按照预设的叶轮轴向力算法处理所述处理参数，得到所述第一轴向力，第二轴向力和第三轴向力后，还可以通过所述第一轴向力、第二轴向力和第三轴向力之间的线性关系，得到离心压缩机叶轮的总轴向力。如图3、图4所示，所述叶轮的总轴向力可以为由叶轮轮盘指向叶轮进口方向。

204、利用实时检测的离心压缩机叶轮参数对本地处理参数进行更新。

对于本发明实施例，所述实时检测的离心压缩机叶轮参数可以储存在本地数据库中，当接收到用户选定的轴向力处理结构时，在所述本地数据库中查找对应的数据，并进行数据处理。同时，本发明实施例还可以使用实时检测的离心压缩机叶轮参数对本地处理参数进行实时更新，以保证进行参数处理的数据为更新后的数据，提高叶轮轴向力数据处理的精确度。

205、根据所述轴向力处理结构，生成对应的叶轮轴向力受力图；输出所述受力图。

对于本发明实施例，根据用户选定的所述轴向力处理结构，可以对应地生成闭式叶轮结构受力图，或者半开式叶轮结构受力图，如图3、图4所示。将所述生成的受力图与所述处理结果同时进行输出，可以使离心压缩机叶轮轴向力的受力分布更直观，便于用户查看。

本发明提供一种离心压缩机叶轮轴向力数据的处理方法，与现有技术在处理离心压缩机叶轮轴向力数据按照静压均布处理，不考虑由于气体离心力产生的压力梯度相比，本发明能够通过实时检测离心压缩机叶轮参数；当接收到用户选定的轴向力处理结构时，从所述离心压缩机叶轮参数中加载与所述轴向力处理结构对应的处理参数；按照预设的叶轮轴向力算法处理所述处理参数，输出处理得到的叶轮轴向力数据。从而能够通过对离心压缩机叶轮两侧不同压力梯度的轴向力数据进行处理，从而提高数据处理结果的精确度。

进一步的，作为对上述图1所示方法的实现，本发明实施例提供了一种离心压缩机叶轮轴向力数据的处理装置，如图5所示，该装置包括：检测单元31、加载单元32、处理单元33。

所述检测单元31，可以用于实时检测离心压缩机叶轮参数；

所述加载单元32，可以用于当接收到用户选定的轴向力处理结构时，从所述离心压缩机叶轮参数中加载与所述轴向力处理结构对应的处理参数；

所述处理单元33，可以用于按照预设的叶轮轴向力算法处理所述处理参数，输出处理得到的叶轮轴向力数据。

进一步地，对于本发明实施例，所述装置还可以包括：更新单元34、生成单元35和输出单元36，如图6所示：

更新单元34，可以用于利用实时检测的离心压缩机叶轮参数对本地处理参数进行更新。

生成单元35，可以用于根据所述轴向力处理结构，生成对应的叶轮轴向力受力图；

输出单元36，可以用于输出所述受力图。

本发明提供一种离心压缩机叶轮轴向力数据的处理方法，与现有技术在处理离心压缩机叶轮轴向力数据按照静压均布处理，不考虑由于气体离心力产生的压力梯度相比，本发明能够通过实时检测离心压缩机叶轮参数；当接收到用户选定的轴向力处理结构时，从所述离心压缩机叶轮参数中加载与所述轴向力处理结构对应的处理参数；按照预设的叶轮轴向力算法处理所述处理参数，输出处理得到的叶轮轴向力数据。从而能够通过对离心压缩机叶轮两侧不同压力梯度的轴向力数据进行处理，从而提高数据处理结果的精确度。

需要说明的是，本发明实施例提供的一种离心压缩机叶轮数据的处理装置所涉及各功能模块的其他相应描述，可以参考图1所示方法的对应描述，在此不再赘述。

基于上述如图1所示方法，相应的，本发明实施例还提供了一种提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述执行指令使处理器执行以下步骤：实时检测离心压缩机叶轮参数；当接收到用户选定的轴向力处理结构时，从所述离心压缩机叶轮参数中加载与所述轴向力处理结构对应的处理参数；按照预设的叶轮轴向力算法处理所述处理参数，输出处理得到的叶轮轴向力数据。

基于上述如图1所示方法和如图5所示装置的实施例，本发明实施例还提供了一种计算机设备，如图7所示，处理器(processor)41、通信接口(Communications Interface)42、存储器(memory)43、以及通信总线44。其中：处理器41、通信接口42、以及存储器43通过通信总线44完成相互间的通信。通信接口44，用于与其它设备比如客户端或其它服务器等的网元通信。处理器41，用于执行程序，具体可以执行上述离心压缩机叶轮轴向力数据的处理实施例中的相关步骤。具体地，程序可以包括程序代码，该程序代码包括计算机操作指令。处理器41可能是中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。

终端包括的一个或多个处理器，可以是同一类型的处理器，如一个或多个CPU；也可以是不同类型的处理器，如一个或多个CPU以及一个或多个ASIC。存储器43，用于存放程序。存储器43可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。程序具体可以用于使得处理器41执行以下操作：实时检测离心压缩机叶轮参数；当接收到用户选定的轴向力处理结构时，从所述离心压缩机叶轮参数中加载与所述轴向力处理结构对应的处理参数；按照预设的叶轮轴向力算法处理所述处理参数，输出处理得到的叶轮轴向力数据。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

可以理解的是，上述方法及装置中的相关特征可以相互参考。另外，上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例，而并不代表各实施例的优劣。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。