SU953387A1 - Способ автоматического управлени криогенной гелиевой системой - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области автоматического управлени  технологическими процессами криогенных систем и может быть использоьано в криогенных гелиевых системах.

Известен способ автоматического управлени  криогенной гелиевой системой с детандером ступенью предварительного охлаждени  путем изменени  расхода гели  на входе в объект охлаждени  f 1 3

Недостатком такого способа  вл етс  потер  части холода при неоптимальном переводе установки с одного режима на другой. При обслуживании современных объектов охлаждени  такие переходы могут быть частыми и длительными, поэтому удельные энергозатраты в известном способе автоматического.регулировани  высоки.

Целью изобретени   вл етс  снижение удельных энергозатрат на производство холода при переводе криогенной гелиевой системы с одного режима работы на другой.

Эта цель достигаетс  тем, что измер ют температуры на входе и выходе детандерной .ступени предварительного охлаждени , сравнивают их с заданными величинами температур, и изменение расхода гели  в охлаждаемый объект ведут в зависимости от величины отклонени , по котсрому так же дополнительно измен ют расход гели  на входе в систему.

0На фиг. 1 представлена принципиальна  схема системы автоматического управлени  криогенной гелиевой системой; на фиг. 2 - график оптимального перевода криогенной гелиевой системы с одно-

15 го режима работы на другой, на котором щюдставлена траектори  движени  в фазовых косрдкнатах.

Способ осуществл етс  следующим образом.

20 . Криоагонт сжимают в компрессоре 1 и направл ют в пр мой поток 2, который через теплообменники 3-7 направл ют на охлаждение объекта 8. Поток 2 в каждо м теплооб меннике охлаждаетс 

обратным потоком 9. Часть пр мого потока 1О отбирают на детаидер 11 и после расширени  возвращают в обратный поток 9. После расширительного устройства 12 оставша с  часть пр мого по- тока расшир етс  до давлени  в объекте 8 охлаждени . Из объекта S охлаждени  поток криогента направл ют в обратный поток 9. Дл  стабилизации давлени  всасывани  компрессора 1 используетс  газгольдер 13.

Автоматическое оптимальное управление переводом криозгенной гелиевой системы (КГС) с режима на режим осуществл ют с помощью системы датчиков управл ющего вычислительного комплекса (УВК) 14 и исполнительных механизмов (ИМ) 15.

Измер ют температуру пр мого потока криоагента на входе датчиком 16 и обратного потока на.выходе датчика 11 детандерного теплообменника ,6 и в зависимости от их значений измен ют расходы гели  на входе в установку и в объект 8 охлаждени  (соответственно G

и ).

Дл  обеспечени  оптимального по быстродействию перевода КГС с режима на режим (при управлении с помощью изменени  G и Q

в соответствии с известным принципом максимума Понтр гина реализуетс  одно из четырех возможных значений расходов G и G 2. J

оба уменьшены до минимума; оба увеличины до максимума; Q Q/i. наоборот. Минимально и максимально возможные расходы гели  определены из эксплуатационных свойств КГС и из соображений техники безопасности. При этом управление может быть непосто нным4 и расходы могут измен тьс  с максимальных на минимальные и наоборот .

Анализ состо ни  КГС и вьщачу кома на включение и переключение управлений производит УВК в соответствии с разработанной логикой.

Ниже приводитс  пример логики оптимального перевода КГС. Обозначим Х К.Т -(

||

,

-2.

Хр (X. , Х) - начальное состо ние; X (Х .Xj.) - конечное состо ние;

-. -. - показани  датчиков 16 1Ь -П и 17 соответственно

Кажда  точка на фазовой плоскости характеризуетс  двум  этими температурами , и, следовательно, ей соответствует определенное состо ние КГС.

Требуетс  перевести КГС из состо ни  определ емого точкой X , в состо ние, определ емое точкой X , Дл  определенности примем точку X за начало координат . По известным методикам можно найти три линии переключени , три траектории оптимального по быстродействию движени , ведущие в точку X .

Дл  КГУ их вид показан на фиг. 2. Здесь могут быть три варианта работы:

- если XQ лежит справа от линий переключений 1 и П, то Ц у Win

kv

11

и и

- и до переключени  и Ц  U после переключени ;

-если XQ лежит слева от линий переключений 1 и П, то и , Ui переключени  и U -yvniH у после переключени .

-если Хр лежит между лини ми переключени  П и Ш, то и и,

Ui 7 до переключени  и U -уууми и после переключени , В соответствии с этой логикой УВК вьщает команды на ИМ. Как только рассогласование между текущими и заранее заданными характеризующими- новый режим работы КГС, температурами Т16 и Т17 будет меньше определенного значени  (а это означает, что КГС работает в-новом искомом режиме), УКВ прекратит дальнейший перевод и перейдет на работу по стабилизации нового режима.

Система автоматического управлени  КГС обеспечивает оптимальную ее работу во врем  переходов. Система обеспечивает снижение удельных энергозатрат, сокращение времени непроизводительной работы КГС.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ автоматического управлени  криогенной гелиевой системой с детандерной ступенью предварительного охлаждени  путем изменени  расхода гели  на входе в объект охлаждени , отличающийс  тем, что, с целью снижени  удельных затрат энергии при переводе системы с одного режима на другой, измер ют температуры на входе и выходе детандерной ступени предварительного охлаждени , сравнивают их ааданными величинами температур, и иоменение расхода гепи  в охлаждаемый объект ведут в зависимости от величины отклонени , по которому так же дополнительно измен ют расход гели  на входе в cиcтe.y 953 87 Источники информации, йрин тые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР JMo 819525, кл. F 25 В О/ОО, 1 97.9.

   л(о;

   h