SU1737159A1 - Способ регулировани производительности компрессора наддува судового высоконапорного котла - Google Patents

Abstract

Использование: при регулировании производительности компрессора наддува судового высоконапорного котла. Сущность изобретени ; регулируют производительность компрессора наддува изменением расхода пара на приводной двигатель по сигналу, характеризующему расход воздуха в котел, и перепуска части воздуха из выходной магистрали компрессора во входную систему до момента достижени  скорости воздуха во входной магистрали компрессора оптимального заданного значени  с учетом запаса по помпажу, а в качестве сигнала, характеризующего скорость воздуха , используют измер емое во входной магистрали давление воздуха. 1 ил.

Description

(Л

С

Изобретение относитс  к управлению компрессорными агрегатами выкоконапор- ных котлов паропроизвод щих установок, работающих, в основном, на малых нагрузках , например, судовых.

Известен способ регулировани  производительности компрессора наддува судового высоконапорного котла путем изменени  расхода пара на приводной двигатель компрессора по сигналу, характеризующему расход воздуха в котел, и перепуска части воздуха из выходной магистрали компрессора в атмосферу по сигналу , характеризующему запас компрессора по помпажу. При этом энерги , затраченна  на сжатие в компрессоре перепускаемого в атмосферу воздуха, полезно не используетс , что не экономично.

Известен также способ регулировани  производительности компрессора наддува судового высоконапорного котла путем изменени  расхода пара ia приводной двигатель компрессора по сигналу, характеризующему расход воздуха в котел, перепуска части воздуха из выходной магистрали компрессора во входную по сигналу, характеризующему запас компрессора по помпажу. Этот способ более экономичен, так как перепуск нагретого при сжатии в компрессоре воздуха из его зыходной магистрали во входную повышает температуру воздуха, поступающего в котел, а следовательно и КПД котла.

В св зи с тем, что судовой котел значительную долю времени работает на частичных (в основном малых) нагрузках, составл ющих 10-15% от номинального значени , низка (из-за малых скоростей воздуха ) эффективность работы сепаратора влаги, установленного во входной магистрали его компрессора наддува, что резко снижает надежность работы последнего при

ы

х|

СЛ Ю

плавании судке в штормовых услови х. Это обусловлено тем, что дл  обеспечени  эффективной работы сепаратора влаги скорость проход щего через него воздуха должна находитьс  в оптимальной области, опреде-   емой дл  каждой конкретной конструкции экспериментальным путем в процессе проведени  стендовых испытаний. Так, например , сепараторы инерционного типа эффективно работают при скорост х возду- ха 10-20 м/е (в зависимости от конкретной конструкции). Такие сепараторы широко примен ютс  в судостроении, например, на отечественных судах типа Капитан Смирнов , а также на судах за рубежом.

В обоих способах скорость воздуха, проход щэго через сепаратор при работе котла на малых нагрузках, меньше оптимальных значений, в чем и заключаетс  недостаток эгих способов.

Цель изобретени  - повышение надежности работы компрессора на малых нагрузках котла.

Эта цель достигаетс  тем, что в известном способе регулировани  производитель- носги компрессора наддува судового выезконапсрного котла с сепаратором влаги з ео-о входной магистрали путем изменени  расхода пара на приводной двигатель компрессора по сигналу, харею еризующе- му расход воздуха в котел, и перепуска части воздуха из выходной магистрали компрессора ао входную по сигналу, характеризующему запас компрессора по помпа- жу, измер ют параметр, характеризующий скорость воздуха во входной магистрали компрессора, и перепуск воздуха дополнительно измен ют, поддержива  заданное оптимальное значение скорости воздуха. При этом измер ют давление воздуха во входной магистрали компрессора и используют его в качестве параметра, характеризующего скорость эоздуха.

На чертеже изображена принципиальна  схема устройства, реализующего спо- со§.

Устройство содержит компрессор 1, га- зотурбиннь й привод 2, добавочный паро- во,й двигатель 3 (например, паровую турбину), высоконапорный котел 4, про- граммный регул тор 5 расхода воздуха, соединенный импульсной магистралью 6 с датчиком 7 расхода воздуха в котел 4, а импульсной магистралью 8 - с датчиком 9 нагрузки котла 4, и св занный с клапаном 10, установленным на магистрали 11 подачи пара к двигателю 3. Устройство содержит также байпасный клапан 12, установленный на магистрали ИЗ, соедин ющей входную 14 и выходную 15 магистрали компрессора 1

между собой, и св занный с противопом- пэжным регул тором 16, соединенным импульсной магистралью 17 с датчиком 18 помпажа. Кроме того, в состав устройства входит байпасный клапан 19, установленный на магистрали 20, соедин ющей входную 14 и выходную 15 магистрали компрессора 1 между собой, и св занный с регул тором 21 давлени  воздуха, соединенным импульсной магистралью 22 с датчиком 23 давлени  .воздуха, размещенным во входной магистрали компрессора 1 после (по ходу воздуха) установленного в ней сепаратора 24 влаги.

Способ осуществл ют следующим образом .

Производительность компрессора 1, приводимого во вращение газотурбинным приводом 2, использующим энергию отход щих от котла 4 газов, и паровым добавочным двигателем 3, дополн ющим мощность привода 2 до величины, необходимой компрессору 1 дл  обеспечени  котла 4 требуемым дл  сжигани  в нем топлива количеством воздуха, устанавливают программным регул тором 5 расхода воздуха в котел 4, командный сигнал к которому, включающий параметр, характеризующий расход воздуха в котел 4, например, перепад давлений на его газовом тракте (трубной системе), поступает по импульсной магистрали 6 от датчика 7. При этом задание регул тору 5 измен етс  в зависимости от нагрузки котла 4 по сигналу, поступающему к нему по импульсной магистрали 8 от датчика 9. Регул тор 5 расхода воздуха измен ет степень открыти  клапана 10, измен   тем самым расход пара через магистраль 11 на двигатель 3, а следовательно, и производительность компрессора 1. При этом на малых нагрузках дл  удалени  режимной линии компрессора 1 от зоны помпажа байпасный клапан 12 открыт противопомпаж- ным регул тором 16, управл ющий сигнал к которому поступает по импульсной магистрали 17 от датчика 18 помпажа. в качестве которого может быть, например, использован датчик нагрузки котла 4, и часть нагретого при сжатии в компрессоре 1 воздуха из его выходной магистрали 15 по магистрали 13 поступает во входную магистраль 14. За счет этого увеличиваютс  расход и темперёг тура воздуха, проход щего через компрессор 1, что не только удал ет режимную линию компрессора 1 от зоны помпажа, но и повышает температуру воздуха, поступающего в топку котла 4, а значит и его КПД (при этом регул тор 5 продолжает обеспечивать необходимый расход воздуха в котел 4).

Кроме того, дл  повышени  надежности компрессора 1 на малых нагрузках котла 4 при плавании судна в штормовых услови х открывают также байпасный клапан 19. Управл ющий сигнал к св занному с ним регу- л тору 21 поступает по импульсной магистралии 22 от датчика 23. Регул тор 21 включают в действие при волнении мор  более 3 баллов по шкале Бофорта, дл  чего открывают запорный клапан (не показан) на импульсной магистрали 22. При этом регул тор 21 открывает клапан 19, что приводит к перепуску воздуха из магистрали 15 по магистрали 20 в магистраль 14, а следовательно , к повышению производительности компрессора 1 (регул тор 5 продолжает обеспечивать необходимый расход воздуха в котел 4) до момента, пока давление воздуха в магистрали 14 (параметр, характеризующий скорость воздуха в магистрали) не достигнет заданного, предварительно определенного в результате стендовых испытаний, оптимального по услови м эффективности работы сепаратора 24 влаги значени .

Техническое преимущество изобретени  по сравнению с прототипом заключаетс  в том, что устанавливаетс  оптимальный режим очистки воздуха от влаги при плавании судна в штормовых услови х и тем са- мым повышаетс  надежность работы

компрессора, Кроме того, снижение количества влаги, содержащей соли морской воды, уменьшает засол емость компрессора, что в свою очередь, улучшает услови  его эксплуатации , приводит к снижению энергозатрат на его привод, т.е. повышает экономичность.

Claims (2)

1.Способ регулировани  производительности компрессора наддува судового высоконзпорного котла с сепаратором влаги в его входной магистрали путем изменени  расхода пара на приводной двигатель компрессора по сигналу, характеризующему расход воздуха в котел, и перепуска части воздуха из выходной магистрали компрессора во входную по сигналу, характеризующему запас компрессора по помпа- жу, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности в работе компрессора на малых нагрузках котла, измер ют параметр, характеризующий скорость воздуха во входной магистрали компрессора, и перепуск воздуха дополнительно измен ют сдержива  заданное оптимальное значение скорости воздуха.

2.Способ по п. 1,отличающийс  тем, что измер ют давление воздуха во входной магистрали компрессора и используют его в качестве параметра, характеризующего скорость воздуха.

,

-Л-Ф

IS.

ГА

чЯ1

П 4

-V и

л

3

I чр

n/ J-ii/

V