DK2582984T3 - Turbomaskine - Google Patents

Claims (22)

1. Turbomaskine (100), omfattende: - et kammer (101) med et indløb (102) og et udløb (103) til fluid, der skal bevæges, - et skovlhjul (104), der er placeret i kammeret til at bevæge fluidet, - udstyr (105-107) til at måle første processtørrelser knyttet til turbomaski-nen og - en processor (108) til at beregne et estimat af en anden processtørrelse knyttet til turbomaskinen på basis af målte værdier af de første processtørrelser og en referencetabel af sammenhænge mellem processtørrelser, der er fremherskende i referenceindløbsbetingelser, der svarer til en foruddefineret indløbsfluidtemperatur, et foruddefineret indløbsfluidtryk og foruddefinerede fluidegenskaber ved indløbet, kendetegnet ved, at referencetabellen og de målte værdier af de første processtørrelser repræsenterer sådan et sæt af dataværdier, at esti matet kan opnås på basis af forskellige undersæt af sættet af dataværdier, og processoren (108) er indrettet til i beregningen af estimatet at tillægge et første undersæt af sættet af dataværdier, der har et mindre fejlestimat, mere vægt end et andet undersæt af sættet af dataværdier, der har et større fejlestimat, for at øge nøjagtigheden af estimatet, hvor fejlestimatet knyttet til hvert undersæt er proportionelt med et ska-larprodukt af en vektor af kvadrater af følsomheder ved estimatet med hensyn til dataværdierne af dette undersæt og en vektor af varianser af dataværdierne af dette undersæt.

2. Turbomaskine ifølge krav 1, hvor processoren (108) for at tillægge det første undersæt mere vægt end det andet undersæt er indrettet til at anvende varianser eller andre fejlindikatorer of både dataværdierne, der er repræsenteret af værdier af referencetabellen, og dataværdierne, der er repræsenteret af de målte værdier af de første processtørrelser.

3. Turbomaskine ifølge krav 1, hvor processoren (108) er indrettet til at beregne estimatet med forskellige værdier af dataværdierne for at opnå ændringer i estimatet, der svarer til ændringer i dataværdierne, hvor et forhold mellem ændringen i estimatet og ændringen i hver dataværdi repræsenterer følsomheden ved estimatet med hensyn til denne dataværdi.

4. Turbomaskine ifølge krav 1, hvor turbomaskinen er en turbokompressor til at bevæge gas, hvor de foruddefinerede fluidegenskaber ved indløbet svarer til en foruddefineret værdi af gaskonstanten.

5. Turbomaskine ifølge krav 1, hvor turbomaskinen er en pumpe til at bevæge væske, hvor de foruddefinerede fluidegenskaber ved indløbet svarer til en foruddefineret massefylde af væsken.

6. Turbomaskine ifølge krav 4, hvor de første processtørrelser er: - drejningsmoment rettet mod skovlhjulet (104), - skovlhjulets (104) rotationshastighed, - gassens trykstigning - gassens indløbstryk, og - gassens indløbstemperatur, og hvor referencetabellen indeholder værdier i tabelform af isentropisk effektivitet og af rotationshastighed i referenceindløbsbetingelserne som funktioner af massestrøm og trykforhold i referenceindløbsbetingelserne eller værdier i tabelform af massestrøm og af rotationshastighed i referenceindløbsværdierne som funktioner af drejningsmoment og trykforhold i referenceindløbsbetingelserne, og hvor den anden processtørrelse er massestrømmen i de faktiske driftsbetingelser.

7. Turbomaskine ifølge et hvilket som helst af kravene 1-6, hvor processoren (108) er indrettet til at styre skovlhjulets rotationshastighed på basis af estimatet af den anden processtørrelse.

8. Turbomaskine ifølge et hvilket som helst af kravene 1-7, hvor processoren (108) er indrettet til at styre mindst en fra den følgende liste på basis af estimatet af den anden processtørrelse: en eller flere indløbsledeskovle, en eller flere udløbsledeskovle, en eller flere diffusorledeskovle.

9. Turbomaskine ifølge et hvilket som helst af kravene 1-8, hvor turbomaski-nen omfatter en elektrisk motor (112) til at rotere skovlhjulet, og skovlhjulet er direkte forbundet med en aksel (113) i den elektriske motor, og hvor turbomaski-nen især omfatter en statisk frekvensomformer (110) til at levere elektrisk energi til den elektriske motor (112).

10. Turbomaskine ifølge et hvilket som helst af kravene 1-9, hvor processoren (108) er indrettet til at producere start- og stopkommandoer til en eller flere tur-bomaskiner for at holde estimatet i et ønsket område.

11. Fremgangsmåde til opnåelse af et estimat af en processtørrelse knyttet til en turbomaskine (100), der omfatter et kammer (101) med et indløb (102) og et udløb (103) til fluid, der skal bevæges, og et skovlhjul (104), der er placeret i kammeret (101) til at bevæge fluidet, hvor fremgangsmåden omfatter: - at måle (301) første processtørrelser knyttet til turbomaskinen, og - at beregne (302) et estimat af en anden processtørrelse knyttet til turbomaskinen på basis af målte værdier af de første processtørrelser og en referencetabel af sammenhænge mellem processtørrelser, der er fremherskende i referenceindløbsbetingelser, der svarer til en foruddefineret indløbsfluidtemperatur, et foruddefineret indløbsfluidtryk og foruddefine-rede fluidegenskaber ved indløbet, kendetegnet ved, at referencetabellen og de målte værdier af de første processtørrelser repræsenterer sådan et sæt af dataværdier, at esti matet kan opnås på basis af forskellige undersæt af sættet af dataværdier, og ved at et første undersæt af sættet af dataværdier, der har et mindre fejlestimat, i beregningen af esti-matet tillægges mere vægt end et andet undersæt af sættet af dataværdier, der har et større fejlestimat, for at øge nøjagtigheden af estimatet, hvor fejlestimatet knyttet til hvert undersæt er proportionelt med et skalarprodukt af en vektor af kvadrater af følsomheder ved estimatet med hensyn til dataværdierne af dette undersæt og en vektor af varianser af dataværdierne af dette undersæt.

12. Fremgangsmåde ifølge krav 11, hvor det første undersæt tillægges mere vægt end det andet undersæt ved at anvende varianser eller andre fejlindikatorer af både dataværdierne, der er repræsenteret af værdier af referencetabellen, og dataværdierne, der er repræsenteret af de målte værdier af de første processtørrelser.

13. Fremgangsmåde ifølge krav 12, hvor estimatet beregnes med forskellige værdier af dataværdierne for at opnå ændringer i estimatet, der svarer til ændringer i dataværdierne, hvor et forhold mellem ændringen i estimatet og ændringen i hver dataværdi repræsenterer følsomheden ved estimatet med hensyn til denne dataværdi.

14. Fremgangsmåde ifølge krav 11, hvor turbomaskinen er en turbokompressor til at bevæge gas, hvor de foruddefinerede fluidegenskaber ved indløbet svarer til en foruddefineret værdi af gaskonstanten.

15. Fremgangsmåde ifølge krav 14, hvor de første processtørrelser er: - drejningsmoment rettet mod skovlhjulet (104), - skovlhjulets (104) rotationshastighed, - gassens trykstigning - gassens indløbstryk, og - gassens indløbstemperatur, og hvor referencetabellen indeholder værdier i tabelform af isentropisk effektivitet og af rotationshastighed i referenceindløbsbetingelserne som funktioner af massestrøm og trykforhold i referenceindløbsbetingelserne eller værdier i tabelform af massestrøm og af rotationshastighed i referenceindløbsværdierne som funktioner af drejningsmoment og trykforhold i referenceindløbsbetingelserne, og hvor den anden processtørrelse er massestrømmen i de faktiske driftsbetingelser.

16. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 11-15, hvor skovlhjulets (104) rotationshastighed styres på basis af estimatet af den anden processtørrelse.

17. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 11-16, hvor mindst en fra den følgende liste styres på basis af estimatet af den anden processtørrelse: en eller flere indløbsledeskovle, en eller flere udløbsledeskovle, en eller flere diffusorledeskovle.

18. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 11-17, hvor start- og stopkommandoer produceres til en eller flere turbomaskiner for at holde estimatet i et ønsket område.

19. Turbomaskinsystem omfattende et indløb (202) og et udløb (203) til fluid, der skal bevæges, og mindst to turbomaskiner (200, 220, 230), hvoraf hver omfatter: - et kammer forbundet mellem indløbet og udløbet, - et skovlhjul, der er placeret i kammeret til at bevæge fluidet, og - udstyr til at måle første processtørrelser knyttet til denne turbomaskine, hvor turbomaskinsystemet endvidere omfatter en processor (208), der er indrettet til for hver af turbomaskinerne at beregne et estimat af en anden processtørrelse knyttet til denne turbomaskine på basis af målte værdier af de første processtørrelser og en referencetabel af sammenhænge mellem processtørrelser, der er fremherskende i referenceindløbsbetingelser, der svarer til en foruddefine-ret indløbsfluidtemperatur, et foruddefineret indløbsfluidtryk og foruddefinerede fluidegenskaber ved indløbet, kendetegnet ved, at referencetabellen og de målte værdier af de første processtørrelser repræsenterer sådan et sæt af dataværdier, at estimatet kan opnås på basis af forskellige undersæt af sættet af dataværdier, og processoren er indrettet til i beregningen af estimatet at tillægge et første undersæt af sættet af dataværdier, der har et mindre fejlestimat, mere vægt end et andet undersæt af sættet af dataværdier, der har et større fejlestimat, for at øge nøjagtigheden af estimatet, hvor fejlestimatet knyttet til hvert undersæt er proportionelt med et skalarprodukt af en vektor af kvadrater af følsomheder ved estimatet med hensyn til dataværdierne af dette undersæt og en vektor af varianser af dataværdierne af dette undersæt, og hvor processoren er indrettet til at starte og stoppe en eller flere af turbomaskinerne for at holde estimaterne knyttet til arbejdende turbomaskiner i et ønsket område.

20. Computerprogram til opnåelse af et estimat af en processtørrelse knyttet til en turbomaskine, der omfatter et kammer med et indløb og et udløb til fluid, der skal bevæges, et skovlhjul, der er placeret i kammeret til at bevæge fluidet, udstyr til at måle første processtørrelser knyttet til turbomaskinen og en programmerbar processor (108), hvor computerprogrammet omfatter computereksekver-bare instruktioner, således at når computerprogrammet er indlæst i processoren (108) i turbomaskinen (101), styrer det den programmerbare processor (108) for at beregne et estimat af en anden processtørrelse knyttet til turbomaskinen på basis af målte værdier af de første processtørrelser og en referencetabel af sammenhænge mellem processtørrelser, der er fremherskende i referenceindløbsbetingelser, der svarer til en foruddefineret indløbsfluidtemperatur, et foruddefineret indløbsfluidtryk og foruddefinerede fluidegenskaber ved indløbet, ken- detegnet ved, at referencetabellen og de målte værdier af de første processtørrelser repræsenterer sådan et sæt af dataværdier, at estimatet kan opnås på basis af forskellige undersæt af sættet af dataværdier, og computerprogrammet omfatter computereksekverbare instruktioner, således at når computerprogrammet er indlæst i processoren (108) i turbomaskinen (101), styrer det den programmerbare processor (108) for i beregningen af estimatet at tillægge et første undersæt af sættet af dataværdier, der har et mindre fejlestimat, mere vægt end et andet undersæt af sættet af dataværdier, der har et større fejlestimat, for at øge nøjagtigheden af estimatet, hvor fejlestimatet knyttet til hvert undersæt, er proportionelt med et skalarprodukt af en vektor af kvadrater af følsomheder ved estimatet med hensyn til dataværdierne af dette undersæt og en vektor af vari-anser af dataværdierne af dette undersæt.

21. Computerprogram ifølge krav 20, der endvidere omfatter computereksekverbare instruktioner til styring af den programmerbare processor ifølge en hvilken som helst af fremgangsmåderne ifølge et af kravene 11-18.

22. Computerprogramprodukt, der omfatter et computerlæsbart medium, kendetegnet ved, at det computerlæsbare medium er kodet med et computerprogram ifølge et hvilket som helst af kravene 20 og 21.