SU1590676A1 - Способ защиты компрессора от помпажа и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение касаетс  защиты компрессоров от помпажа и позвол ет повысить надежность защиты за счет формировани  сигнала управлени  противопомпажным клапаном пропорционально разности текущего и заданного относительных запасов устойчивости работы компрессора с учетом скорости изменени  текущего относительного запаса устойчивости работы компрессора. Текущий относительный запас устойчивости определ етс  как отношение разности текущего приведенного расхода и предельного расхода газа к величине предельного расхода газа, определ емой через степень сжати  по измеренным величинам давлени  газа на входе и выходе из компрессора. Текущий приведенный расход газа определ етс  по измеренным величинам частоты вращени  ротора компрессора, перепада давлени  газа на входе в компрессор и температуры и давлени  газа на входе в компрессор с помощью соответствующих датчиков 2, 1, 3 и 13, первого блока 4 делени , первого блока 5 умножени , третьего функционального преобразовател  23, первого задатчика 6, второго блока 7 умножени , второго задатчика 10, четвертого блока 24 делени  и третьего блока 8 умножени . Предельный расход газа определ етс  по сигналам датчиков 13 и 14 давлени  газа на входе и выходе из компрессора с помощью второго блока 15 делени  и первого функционального преобразовател  16. Формирование сигналов управлени  противопомпажным клапаном обеспечиваетс  первым сумматором 9, третьим блоком 17 делени , блоком 18 дифференцировани , третьим задатчиком 11, вторым сумматором 12, четвертым задатчиком 19 и вторым функциональным преобразователем 20, подающим сигнал на привод 21 исполнительного механизма 22 противопомпажного клапана. Такое управление обеспечивает плавное регулирование перепуска газа с выхода на вход компрессора и вывод режима работы компрессора из зоны неустойчивой работы компрессора. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к загдите компрессоров от пo -maжa.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности заищты.

На чертеже представлена блок-схема устройства, регшизующ.его предлагаемый способ.

Устройство содержит датчик 1 перепада давлени  газа на входе в ком- .прессор, датчик 2 частоты вращени  ротора компрессора, датчик 3 температуры газа на входе в компрессор, первый блок 4 делени51, первый блок 5 умножени , первый задатчик 6, второр 7 и третий 8 блоки умножени , первый сумматор 9., второй 10 и третий 11 за- датчики, второй сумматор 12, датчик 13 давлени  газа на входе в компрессор , датчик 14 давлени  газа на выходе из компрессора, второй блок 15 делени , первый функциональный преобразователь 16, третий блок 17 делени , блок 18 дифференцировани , четвертый задатчик 19, второй функциональный: преобразователь 20, привод 21 исполнительного механизма противопомпаж;но- го клапана, исполнительный механизм 22 противопомпажного клапана, .третий функциональньй преобразователь 23 и четвертый блок 24 делени .

0

Q Способ реализуетс  в устройстве следующим образом.

Сигналы датчиков 3 и 13 температуры и давлени  газа на входе в компрессор поступают на входы первого блока 4 делени , на выходе которого формируетс  сигнал, пропорциональный Р (/Т, где Р - давление газа на входе в KOMnpec copj Т - температура газа на входе в компрессор. С выхода первого блока делени  сигнал поступает на первый блок 5 умножени , на другой вход которого поступает сигнал датчика 1 перепада давлени  газа UP на измерительной диафрагме, установ5 ленной на входе в компрессор. Сигнал, пропор;ллональный i Р (/Т,, поступает на вход третьего функционального преобразовател  23, на выходе которого формируетс  сигнал, пропорциональный

0 -JUP P /T, поступаю1ций на второй блок 7 умножени , на другой вход которого подаетс  сигнал первого задатчика 6. На выходе второго блока 7 умножени  формируетс  сигнал, пропорциональный

(/Т,,. где К - коэффициент. С выхода второго блока 7 умножени  сигнал поступает на третий блок 8 умножени , на другой вход которого постуД1ает сигнал с выхода четвертого блока 24 делени , на входы которого посту-, пают сигналы-второго задатчика 10 и / датчика 2 частоты вращени  ротора компрессора. На выходе третьего блока умножени  формируетс  сигнал, пропорциональный приведенному текущему расходу газа .

п

10

где Q - приведенный текущий расход газа; п - коэффициент; п - частота вращени  ротора компрессора.

С выхода третьего блока 8 умножени  сигнал поступает на первый сумма- ,5 нал, характеризующий степе нь открыти  тор 9, на другой вход которого посту- противопомпажного клапана: D - коэф- пает сигнал с выхода первого функционального преобразовател  16. На вход

ный преобразователь 20, на другой вход которого поступает сигнал четвертого задатчика 19, равный S и определ ющий величину зоны нечувствительности , в пределах которой при выполнении услови  I у I : & выходной сигнал второго функционального преобра зовател  20 равен нулю. При увеличе- НИИ модул  входного сигнала и вьтол- нении услови  выходе второго функционального преобразовател  формируетс  сигнал, пропорциональный входному сигналу , где х - сигфициент .

С выхода второго функционального преобразовател  20 сигнал поступает

последнего подаетс  сигнал, пропор- ционгипьный степени сжати  , с выхода второго блока 15 делени , на входы которого поступают сигналы датчиков 13 и 14 давлени  газа на входе и вър . ходе из компрессора. На выходе первого функционального преобразовател  формируетс  сигнал, пропорциональный Q Ag2+B +C, где Qj, - предельное значение расхода газа; А,В,С - коэф- фициенты.

25 совместно с магнитным усилителем УМ,Ч-25. Исполнительный механизм 22 (например, типа ЮО-25/100) формирует сигнал перемещени  противопомпажного клапана (например, шарового клаНа выходе первого сумматора 9 фор- 30 пана с линейной характеристикой пло-, мируетс  сигнал, пропорциональный щади открыти  от угла поворота), что разности Q -Qf, текущего и предельно- обеспечивает плавное регулирование

перепуска газа с выхода на вход компрессора и вывод режима работы ком- JJ прессора из зоны неустойчивой работы.

го расхода газа, который поступает на третий блок 17 делени , на другой вход которого поступает сигнал, пропорциональный Q. На выходе третьего блока 17 делени  формируетс  сигнал,

пропорциональный , где Z - отQh .

носительный текущий запас устойчивости работы компрессора.

С выхода третьего блока 17 делени  сигнал, пропорциональный Z, через блок 18 диФФеренодровани  и не-. посредственно поступает на второй сумматор 12, на другой вход которого поступает сигнал четвертого задатчика 19.

На выходе второго сумматора 12 формируетс  сигнал, nponopmiOHanbHb y Z-Zj-raZ , где у - контрольный сигнал , используемый дл  управлени  про- тивопомпажным клапаном; Z - заданное значение относительного запаса устойчивости/ Z - скорость изменени  текущего относительного за- , паса устойчивости; га - коэффициент.

С выхода второго сумматора 12 сигнал поступает на второй функциональФормула изобретени 

1. Способ защиты компрессора от

40 помпажа путем измерени  на входе в компрессор перепада давлений газа на измерительной диафрагме, температуры и давлени  газа, измерени  частоты вращени  ротора компрессора и давле45 ни  газа на выходе из компрессора, формировани  по измеренным величинам контрольного сигнала и формировани  сигнала открыт и  противопомпажного клапана по величине контрольного сиг50 нала, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности защиты , дополнительно по измеренным значени м перепада давлени  газа, температуры и давлени  газа на входе

55 в компрессор определ ют величину приведенного текущего расхода газа че- рез компрессор, по измеренным величинам давлени  газа на входе и выходе из компрессора определ ют степень

0

5 нал, характеризующий степе нь открыти  противопомпажного клапана: D - коэф-

ный преобразователь 20, на другой вход которого поступает сигнал четвертого задатчика 19, равный S и определ ющий величину зоны нечувствительности , в пределах которой при выполнении услови  I у I : & выходной сигнал второго функционального преобра зовател  20 равен нулю. При увеличе- НИИ модул  входного сигнала и вьтол- нении услови  выходе второго функционального преобразовател  формируетс  сигнал, пропорциональный входному сигналу , где х - сиг ,5 нал, характеризующий степе нь открыти  противопомпажного клапана: D - коэф-

фициент.

С выхода второго функционального преобразовател  20 сигнал поступает

20 на привод 21 исполнительного механизма 22 противопомпажного клапана. В качестве привода 21 может быть использован , например, стандартный импульсный ПИД - регул тор типа РБИ1-П

25 совместно с магнитным усилителем УМ,Ч-25. Исполнительный механизм 22 (например, типа ЮО-25/100) формирует сигнал перемещени  противопомпажного клапана (например, шарового кла30 пана с линейной характеристикой пло-, щади открыти  от угла поворота), что обеспечивает плавное регулирование

Claims (2)

1. Способ защиты компрессора от

40 помпажа путем измерени  на входе в компрессор перепада давлений газа на измерительной диафрагме, температуры и давлени  газа, измерени  частоты вращени  ротора компрессора и давле45 ни  газа на выходе из компрессора, формировани  по измеренным величинам контрольного сигнала и формировани  сигнала открыт и  противопомпажного клапана по величине контрольного сиг50 нала, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности защиты , дополнительно по измеренным значени м перепада давлени  газа, температуры и давлени  газа на входе

55 в компрессор определ ют величину приведенного текущего расхода газа че- рез компрессор, по измеренным величинам давлени  газа на входе и выходе из компрессора определ ют степень

сжати  компрессора, по величине сте- П1ени сжати  определ ют значение пре- Д1ельного расхода газа, по полученным значени м текущего и предельного расходов газа определ ют величину теку- ш|его относительного запаса устойчи- сти и скорость изменени  относительного запаса устойчивости работы компрессора, контрольный сигнал фор- 1 ируют пропорциональным разности те- ущего и заданного относительного запаса устойчивости и величине скорос ф1 изменени  относительного запаса устойчивости, а сигнал открыти  про-- 1|ивопомпажного клапана формируют пропорциональным величине контрольного йигнала при превышении последним за- Данной величины.

2. Устройство дл  защиты компрес- iopa от помпажа, содержап ее датчик г ерепада давлени  газа на входе в ком lipeccop, датчик частоты вращени  ро- фора компрессора, последовательно со- диненные датчик темпе.ратуры газа на ходе в компрессор, первый блок деле- ии и первый блок умножени , последо- Цтельно соединенные первый задатчик ВТОРОЙ блок умножени , третий блок Ц ножени  и первый сумматор, а также второй и третий задатчики, второй- сум матрр и датчики давлени  газа на входе и выходе из компрессора, подклю

5

ченные к второму блоку делени , о т- личающеес  -тем, что оно дополнительно содержит последовательно соединенные первый функциональный преобразователь, третий блок делени  и блок дифференцировани , последовательно соединенные четвертый задатчик , второй функциональный преобразователь и привод исполнительного механизма противопомпажного клапана, а также третий функциональный преобразователь и четвертый блок делени , подключенный входами к датчику частоты вращени  и второму задатчику, а выхот дом - к второму входу третьего блока умножени , причем первый сумматор подключен вторым входом к первому функциональному преобразователю, а выхог

0 дом - к третьему блоку делени , второй сумматор подключен вторым и треть им входами к третьим задатчику и блока делени , а выходом - к второму функциональному преобразователю, дат5 чики перепада давлени , давлени  и температуры газа на входе в компрессор подключены соответственно к первому блоку умножени  и первому блоку делени , третий функциональный преоб30 разователь подключен входом к первому блоку умножени , а выходом - к второму блоку умножени , вход первого функционального преобразовател  под- J ключей к второму блоку делени .