SU654833A1 - Устройство дл автоматического управлени каскадной установкой сжижени природного газа - Google Patents

Description

одного из сумматоров, минусовый вход которого соединен с блоком задани  смещени , выход блока умножени  соединен с клапаном на линии подачи жидкого хладагента в теплообменник последнего каскада охлаждени , выход сумматора через блок умножени  соединен с минусовым входом другого сумматора, второй минусовый вход которого соединен с выходом регул тора давлени  природного газа, а плюсовый вход соединен с блоком задани  производительности , выход этого сумматора соединен с задающим входом регул тора расхода природного газа, выход которого соединен с клапапом па лнпнп выдачи сл иженного прнродпого газа из установки.

Каладый теплообменник нромел-гуточного каскада охлаждени  оснащаетс  датчиками температуры природного газа на выходе и хладагента на входе в тенлообменник, которые соединены регул тором разности температур . Ьыход регул тора разности температур соединен с клапаном на линии подачи жидкого хладагента в этот теплообменпик .

Датчики температуры слсижепного природного газа на выходе и хладагента на входе в теплообменник последнего каскада охлаждени  соединены через регул тор разности температур с блоком умнол ;епи  и с плюсовым входод сумматора, минусовый вход которого соединен с блоком задани  смещени . Выход блока умножени  соединен с клапаном на линии подачп л идкого хладагента в теплообменник последнего каскада охлаждени .

Ьыход сумматора через блок умножени  соединен с минусовым входом другого сумматора , второй минусовый вход которого соедипеп с выходом регул тора давлени  природного газа. Плюсовый вход сумматора соедипеп с блоком задани  производительности установки, а выход этого сумматора соединен с задающим входом регул тора расхода природного газа. Выход регул тора )асхода природного газа соединен с клапаном на линии выдачи сл ил еппого природпого газа из устаповки.

На чертел ;е приведепа схема устройства дл  автоматического управлени  установкой сжижени  природиого газа.

Установка состоит из теплооб.менников 1 первого каскада охлаждени , теплооб.менников 2 промежуточпого каскада охлал дени  и теплообменников 3 последнего каскада охлалчденн , компрессора 4 холодильного цикла, конденсатора 5, сепараторов 6 и 7, емкости 8 на линии всасывани  компрессора холодильного цикла.

Устройство состоит из датчиков 9-13 темнературы , датчика 14 расхода, датчиков 15 и 16 давлени , регул тора 17 расхода, регул торов 18 и 1У разности температур, регул тора 20 расхода, регул торов 21 и 22 давлени , сумматоров 23 и 24, блоков 25 и 26

умножени , клапанов 27-30, исполнительного устройства 31, компрессора 4 и блоков 32-38 задани .

Работа устройства в режиме посто нной 5 производительности установки осуществл етс  следующим образом. Производительность устаповки задана ниже максимально допустимой. Давление в линии природного газа посто нное и соответствует требуемо10 му.

Задание производительности установки устанавливаетс  при помощи блока 32 задани  нроизводительности, который соединен с плюсовым входом сумматора 24, в ми15 пусовые входы которого в данном случае поступают нулевые сигналы с выхода регул тора давлени  21 и из сумматора 23 через блок 26 умножени . Таким образом, сигнал задани  производнтельпости с выхо0 да сумматора 24 поступает па задающий

вход регул тора 20 расхода, который с по .мощью клапана 27 поддерживает заданную

производительность установки.

При этом регул торы 17 и 18 поддерживают требуемые расходы жидкого хладагента в теплообменники на первом и промежуточных каскадах охлаждени . Регул тор 18 через блок 25 умножени  с помощью клапана 29 устанавливает необходимый рас0 ход жидкого хладагента в теплообменник последнего каскада охлаждени , обеспечива  заданную температуру сжил еппого природного газа на выходе из установки. Работа устройства в режиме обеспечени 

5 максимально возможной производительностп установки по сжижепно.му газу. Давление в линии исходного природного газа посто нное и соответствует требуемому. В этом режиме задание производительио0 сти устанавливают нри помощи блока 32 задани  производительности выше максимального значени . Регул тор 20, как описано выше, установит заданный расход. При повышенном расходе ввиду ограниченной

5 холодопроизводительпости установки разность температур между потоками сжиженного природного газа па выходе и хладагента на входе в теплообменник последнего каскада охлал дени  увеличиваетс . Выходной

0 сигнал с peгyv  тopa 18 также увеличитс  и через блок 25 умножени  откроет полностью клапан 29, установив максимальный расход хладагента. Система настраиваетс  так, что в этом случае выходной сигнал с регул тора 18, поступающий в .минусовмй вход сумматора 23, будет выше сигнала смещени , поступающего с блока 33 задани  и на выходе сумматора 23 по витс  сигнал, который через блок 26 умножени  поступит в

о .мипусовый вход сумматора 24. Сигнал с сумматора 24, поступающий на задающий вход регул тора 20 расхода, уменьшитс  и регул тор 20 с помощью клапана 27 установит расход сжиженного природного газа таким, чтобы при максимальпом использовании холодопроизводительности установки температура сжиженного газа на выходе установки имела заданное значение.

При недостатке природного газа (третий возможный режим) устройство также обеспечивает автоматическую работу установки. Так, если при какой-то заданной производительности поступление исходного газа уменьшаетс  и на входе установки его давление снижаетс , что приводит к нарушению технологии процесса сжижени , в минусовый вход сумматора 24 поступит сигнал с выхода регул тора 21 давлени  и уменьшит выходной сигнал сумматора 24, подаваемый на задающий вход регул тора 20 расхода, тем самым снизив расход сжиженного природного газа настолько, чтобы обеспечить заданное давление газа в установке .

Работа прочих элементов устройства протекает аналогично другим режимам, при этом установка обеспечивает сжижение всего подаваемого к ней природного газа с заданной температурой сжиженного газа на выходе.

Во всех режимах автоматической работы установки технологический процесс сжижени  природного газа обеспечиваетс  по задани м , вводимым с помош,ью блоков 34-38 задани  в регул торы 17 температуры, регул торы 18 и 19 разности температур, регул торы 21 давлени  природного газа и регул торы 22 давлени  хладагента на линии всасывани  компрессора.

В регул тор 17 температуры вводитс  задание , соответствуюш,ее температуре кип ш ,его компонента хладагента, чем обеспечиваетс  полное использование хладагента в теплообменниках первого каскада охлаждени .

Задание регул тору 19 разности температур устанавливаетс  Из услови  полного использовани  хладагента в теплообменниках промежуточного каскада охлаждени .

Регул тору 18 разности температур устанавливаетс  задание из услови  необходимой температуры сжиженного природного газа, так как температура хладагента на входе в теплообменник последнего каскада охлаждени  посто нна и зависит от состава и давлени  хладагента.

Посто нные коэффициенты блоков 25 и 26 умножени  рассчитываютс  или подбираютс  экспериментальным путем в зависимости от выбора задани  смещени .

Claims (1)

1. Патент США № 3742721, кл. 62-37, 1968. m