[发明专利]一种间冷后温度控制装置及其控制方法

说明书

本发明涉及一种间冷后温度控制装置及其控制方法。该间冷后温度控制方法包括S1，获取环境温度和环境湿度，获取连通间冷器和高压级压气机的管路的管路压力和管路温度；S2，根据环境温度、环境湿度及管路压力来获取当前工况下气体的露点温度；S3，根据露点温度设置一设定温度范围，设定温度范围大于露点温度；S4，根据设定温度范围和管路温度来调节三通温控阀，以使管路温度达到设定温度范围。本发明提出了一种间冷后温度控制装置及其控制方法，能根据内燃机工况自动调节气体的间冷后温度。

技术领域

本发明涉及内燃机控制技术领域，尤其涉及一种间冷后温度控制装置及其制造方法。

背景技术

两级增压内燃机有低压级和高压级增压器。空气经过低压级压气机及中冷器冷却后，成为了高压低温压缩空气。当此时的压缩空气温度低于露点温度时，会凝结出液态水滴。叶片水蚀是指液态水滴对高压级压气机的叶片产生冲击和腐蚀，叶片的严重水蚀不但可使增压系统效率下降，而且会引起叶片的断裂破坏，导致机组发生强烈振动等恶性事故。

目前应对水蚀问题的措施主要有两种：

1)在级间安装脱水装置，例如水汽捕集器。此方案多用于汽轮机，缺点是所占体积较大，并且脱水效果，产生的进气压降与进气流量及装置尺寸有关。过小的脱水装置将导致脱水效果变差(水滴捕捉率低于90％)，压降过大(压降大于3kPa)等问题。两级增压内燃机由于对结构紧凑性要求较高，不适用水汽捕集器方案。

2)提高间冷温度，并重新匹配涡轮增压器。使压缩后的进气在所有适用环境条件下，均在露点温度以上，并使过量空气系数在合理范围内，不出现热负荷过高的情况。此方案的缺点是间冷后温度越高，增压系统效率越低。极端环境条件下(环境温度45℃，100％环境湿度)，当增压压力为4.5bar，间冷后温度需要达到80℃以上，才能保证没有液态水滴。

因此，此方案需要进行优化，根据增压压力，环境温度，环境湿度等参数，对间冷后温度进行自主控制。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明提出了一种间冷后温度控制装置及其制造方法，能根据内燃机工况自动调节气体的间冷后温度。

具体地，本发明提出了一种间冷后温度控制方法，适用于内燃机，所述内燃机包括通过管路依序连接的低压级压气机、间冷器和高压级压气机，气体经低压级压气机进入间冷器降温后，再进入到高压级压气机，所述间冷后温度控制方法包括步骤：

S1，获取环境温度和环境湿度，获取连通所述间冷器和高压级压气机的管路的管路压力和管路温度；

S2，根据环境温度、环境湿度及管路压力来获取当前工况下所述气体的露点温度；

S3，根据所述露点温度设置一设定温度范围，所述设定温度范围大于所述露点温度；

S4，根据所述设定温度范围和管路温度来调节所述三通温控阀，以使所述管路温度达到所述设定温度范围。

根据本发明的一个实施例，在步骤S2中，根据所述环境温度、环境湿度和管路压力来查找露点温度计算表，获得露点温度td，所述露点温度计算表包括湿空气的温湿图表和压力露点与含湿量对照表。

根据本发明的一个实施例，所述设定温度范围Tf为：露点温度td+1°设定温度范围Tf露点温度td+5°。

根据本发明的一个实施例，所述设定温度范围Tf为：露点温度td+2°设定温度范围Tf露点温度td+3°。

根据本发明的一个实施例，在步骤S4，采用PID控制器来控制所述三通温控阀。

本发明还提供了一种间冷后温度控制装置，适用于内燃机，所述内燃机包括通过管路依序连接的低压级压气机、间冷器和高压级压气机，气体经低压级压气机进入间冷器降温后，再进入到高压级压气机，所述间冷后温度控制装置包括：