СПОСОБ ПРОТИВОПОМПАЖНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ И ЗАЩИТЫ ТУРБОКОМПРЕССОРА Российский патент 2005 года по МПК F04D27/02 

Описание патента на изобретение RU2263232C1

Изобретение относится к области компрессоростроения и эксплуатации турбокомпрессоров, в частности к области противопомпажного регулирования и защиты.

Известны способы противопомпажного регулирования и защиты турбокомпрессоров (Авторское свидетельство №985450, СССР, 30.12.82 г., Бюл.№48, F 04 D 27/02, патент РФ №1466394, 10.06.97 г., Бюл.№16/97, F 04 D 27/02, Шабашов С.З. и др. Регулирование газотурбинных агрегатов, Ленинград, изд. Недра, 1983 г., патенты РФ №2187711, F 04 D 27/02, опубл.20.08.02 г., и №2172433, F 04 D 27/02, опубл.20.08.01 г.) путем формирования сигнала при помпажном или предпомпажном состоянии компрессора и использования полученного сигнала в открытом алгоритме полного открытия противопомпажного клапана компрессора, остающегося открытым вплоть до вмешательства обслуживающего персонала. Способ обеспечивает защиту компрессора от помпажа, но в результате открытия клапана рабочая точка компрессора перемещается бесконтрольно и оказывается в области устойчивых режимов на значительном удалении от границы помпажа, компрессор перестает работать на потребителя.

Известны также способы противопомпажного регулирования и защиты турбокомпрессоров («Опыт эксплуатации систем противопомпажного регулирования и защиты газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций», ВНИИЭГазпром, Обзорная информация. Серия «Транспорт и хранение газа», вып.10, М., 1986 г.;

«Автоматизация процессов газовой промышленности». Под общ. ред. А.З. Шайхутдинова и др., СПб., Наука, 2003 г., А.с. №1201555, опубл.30.12.85 г., Бюл.№4, патенты РФ №2220328, F 04 D 27/02, опубл.27.12.03 г., и №2168071, F 04 D 27/02, опубл.27.05.01 г.), в которых управляющее воздействие, подаваемое на привод противопомпажного клапана, формируют в замкнутом контуре регулирования по пропорциональному закону (П-закону) или по пропорционально-интегральному закону (ПИ-закону) в зависимости от отклонения рабочей точки компрессора от линии регулирования, сдвинутой на величину зоны безопасности от границы помпажа в область устойчивых режимов. При отклонении рабочей точки от линии регулирования в направлении границы помпажа управляющее воздействие открывает клапан, а при отклонении в противоположном направлении - закрывает его.

Чем больше величина зоны безопасности и чем больше величина коэффициента усиления пропорциональной части замкнутого контура регулирования, тем эффективнее замкнутый контур регулирования может противостоять возмущениям, могущим привести к помпажу компрессора.

Однако увеличение величины зоны безопасности отрицательно сказывается на экономичности компрессора из-за того, что открытие противопомпажного клапана происходит в области заведомо устойчивых режимов, а работа компрессора с открытым противопомпажным клапаном ухудшает его экономические показатели. В практике противопомпажного регулирования величину зоны безопасности выбирают обычно равной 5...12% регулируемой величины в точке номинального режима компрессора. Увеличение коэффициента усиления ограничивается достижением границы устойчивости процесса регулирования.

Стремление максимально уменьшить зону безопасности, с одной стороны, и необходимость ограничения коэффициента усиления пропорциональной части требованием обеспечения устойчивости процесса регулирования, с другой стороны, приводят к тому, что описанный замкнутый контур регулирования оказывается не в состоянии противостоять достаточно быстрым и мощным возмущениям по расходу через компрессор, которые возможны в процессе эксплуатации. В результате известные способы оказываются недостаточно эффективными и компрессор, несмотря на действие системы регулирования, может оказаться в помпаже.

Известен также ближайший по технической сущности и достигаемой эффективности к заявляемому и выбранный в качестве прототипа способ противопомпажного регулирования турбокомпрессоров, используемый фирмой «Compressor Controls Corporation», США (способ описан в проспекте фирмы «Регулирование, улучшающее надежность и эффективность турбомашин», США, 1992 г., а также в книге «Автоматизация процессов газовой промышленности». Под общ. ред. А.З.Шайхутдинова и др., СПб., Наука, 2003 г.), в котором сочетаются замкнутый контур регулирования и открытый алгоритм управления.

Согласно способу-прототипу в замкнутом контуре регулирования, содержащем пропорциональную и интегральную часть, осуществляют стабилизацию комплекса параметров, характеризующих положение рабочей точки компрессора в принятой системе координат, на уровне задания, определяемого линией регулирования, сдвинутой на заданную величину зоны безопасности от границы помпажа в область устойчивых режимов компрессора, формированием управляющего воздействия на положение противопомпажного клапана. В данном способе противопомпажного регулирования турбокомпрессора, как и в способе, который заявляется, для реализации замкнутого контура регулирования измеряют текущие значения параметров, характеризующих положение рабочей точки компрессора в принятой системе координат. Вычисляют по измеренным параметрам текущее значение регулируемого параметра. Вычисляют текущее значение задания регулятора, соответствующее линии регулирования, сдвинутой на заданную величину зоны безопасности от границы помпажа в область устойчивых режимов. Вычисляют текущее рассогласование регулятора в виде разности значений регулируемого параметра и задания. Формируют по ПИ-закону управляющее воздействие и подают управляющее воздействие на вход привода противопомпажного клапана. При этом в способе-прототипе, как и во всех других известных способах противопомпажного регулирования, выявленных из уровня техники, формирование управляющего воздействия производят при одинаковых коэффициентах усиления пропорциональной части независимо от величины и направления отклонения рабочей точки от линии регулирования.

Возможность замкнутого контура регулирования способа-прототипа противостоять мощным возмущениям, как и способа-аналога, оказывается ограниченной из-за стремления уменьшить зону безопасности и необходимости ограничения коэффициента усиления пропорциональной части.

Для компенсации возмущений, с которыми не в состоянии справиться замкнутый контур регулирования, при опасном приближении рабочей точки к границе помпажа в способе-прототипе применяют алгоритм открытого управления противопомпажным клапаном, который обеспечивает быстрое заданное или поступенчатое открытие клапана. Во время действия алгоритма открытого управления обратную связь по положению рабочей точки отключают, рабочая точка перемещается бесконтрольно, что является недостатком способа-прототипа, так как отрицательно сказывается на точности регулирования. Положение усугубляется тем, что для быстрого и надежного предотвращения помпажа открытие клапана задают таким, чтобы в результате действия алгоритма открытого управления рабочая точка гарантированно оказалась в зоне устойчивых режимов на значительном удалении от границы помпажа и от линии регулирования. То есть клапан намеренно открывают в большей степени, чем это требуется для обеспечения устойчивой работы компрессора, что ухудшает экономические показатели этого способа.

Задача, решаемая изобретением, состоит в увеличении способности замкнутого контура регулирования противостоять опасным возмущениям, могущим привести к помпажу и, тем самым, к исключению применения алгоритма открытого управления клапаном. Решение указанной задачи позволяет достичь технического результата, заключающегося в увеличении точности, экономичности и эффективности противопомпажного регулирования.

Для решения поставленной задачи в известном способе противопомпажного регулирования, включающем стабилизацию комплекса параметров, характеризующего положение рабочей точки компрессора в принятой системе координат, на уровне задания, определяемого линией регулирования, сдвинутой на заданную величину зоны безопасности от границы помпажа в область устойчивых режимов компрессора, формированием управляющего воздействия на положение противопомпажного клапана замкнутым контуром регулирования, содержащим пропорциональную и интегральную часть, сравнивают величину отклонения рабочей точки от линии регулирования в направлении границы помпажа с заданным пороговым значением и при отклонении большем, чем заданное пороговое значение, формирование пропорциональной части управляющего воздействия производят при коэффициенте усиления, скачком увеличенном в заданное количество раз. При этом коэффициент усиления пропорциональной части увеличивают, например, в 10...100 раз, определяя его конкретное значение при настройке данной системы таким, чтобы управляющее воздействие, формируемое пропорциональной частью при увеличенном коэффициенте усиления, обеспечивало бы, во-первых - максимально возможную конструктивно скорость открытия противопомпажного клапана и, во-вторых - полное открытие клапана при достижении рабочей точкой границы помпажа.

Формирование пропорциональной частью управляющего воздействия при увеличенном коэффициенте усиления продолжают до тех пор, пока рабочая точка не возвратится на линию регулирования. В момент достижения рабочей точкой линии регулирование коэффициенту усиления пропорциональной части возвращают его первоначальное значение, обеспечивающее устойчивость процесса регулирования.

В заявляемом способе, в отличие от известных способов, при большем, чем заданное пороговое значение, отклонении рабочей точки от линии регулирования в направлении границы помпажа и при действии замкнутого контура регулирования процесс открытия клапана совершается ускоренно, обеспечивая предотвращение помпажа в условиях действия интенсивных возмущений. При этом скорость открытия клапана соответствует максимально возможной конструктивно, то есть такой же, как при использовании алгоритма открытого управления клапаном. Ускоренное открытие клапана продолжается до момента возвращения рабочей точки на линию регулирования. Начиная с этого момента, управление клапаном производят обычным порядком.

Указанные существенные признаки, характеризующие сущность заявляемого технического решения, не известны в подобной совокупности и взаимосвязи в настоящее время для способов противопомпажного регулирования турбокомпрессоров. Аналог, характеризующийся идентичностью всем существенным признакам изобретения, в ходе проведения патентных исследований не обнаружен. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «Новизна».

Существенные признаки не могут быть представлены как комбинация, выявленная из известных решений с реализацией в виде отличительных признаков для достижения технического результата. Из этого следует вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «Изобретательский уровень».

Сущность заявляемого способа поясняется следующими чертежами:

Фиг.1 - взаимное расположение рабочей точки компрессора, границы помпажа, линии перенастройки регулятора и линии регулирования на поле характеристик компрессора.

Фиг.2 - пример осуществления заявляемого способа противопомпажного регулирования турбокомпрессора - блок-схема алгоритма, предназначенного для реализации заявляемого способа.

Фиг.3 - осциллограммы переходных процессов, подтверждающие решение задачи и достижение технического результата изобретения.

На Фиг.1 взаимное расположение рабочей точки компрессора, границы помпажа и линии регулирования на поле характеристик компрессора изображены в условных координатах X-Y, где X,Y представляют собой выбранные комплексы параметров. Для целей противопомпажного регулирования могут использоваться различные системы координат. Критерием выбора служит независимость рассогласования регулятора (разности регулируемого параметра и задания) от параметров газа на входе в компрессор. Параметр Х обычно характеризует расход газа через компрессор, а параметр Y - приращение энергии газа в компрессоре. Широко применяется система координат, в которой осью ординат (Y) является политропический напор компрессора, который для компрессоров с маленькой (меньше двух) степенью сжатия может быть заменен разностью давлений нагнетания и всасывания, а осью абсцисс (X) - частное от деления перепада давления на сопротивлении во входном патрубке компрессора на давление всасывания.

Сущность заявляемого способа заключается в том, что измеряют текущие значения параметров, характеризующих положение рабочей точки компрессора в принятой системе координат. Вычисляют по измеренным параметрам текущее значение регулируемого параметра. Вычисляют текущее значение задания регулятора, соответствующее линии регулирования, сдвинутой на заданную величину зоны безопасности от границы помпажа в область устойчивых режимов. Вычисляют текущее рассогласование регулятора в виде разности значений регулируемого параметра и задания. Формируют по ПИ-закону управляющее воздействие и подают управляющее воздействие на вход привода противопомпажного клапана.

Формирование управляющего воздействия производят при одном из двух заданных значений коэффициента усиления пропорциональной части замкнутого контура регулирования: при меньшем, обеспечивающем устойчивость процесса регулирования, или при большем, обеспечивающем открытие противопомпажного клапана с максимально возможной конструктивно скоростью. Если текущее значение коэффициента усиления равно меньшему значению и текущее отрицательное рассогласование становится равно или больше по модулю заданного отрицательного порогового значения, то формирование управляющего воздействия начинают осуществлять при большем значении коэффициента усиления. Формирование управляющего воздействия при большем значении коэффициента усиления продолжают до тех пор, пока текущее рассогласование не станет равным нулю или большим, чем нуль. Начиная с этого момента, формирование управляющего воздействия вновь осуществляют при меньшем значении коэффициента усиления.

Заявляемый способ может быть осуществлен на базе программно-технических средств. В качестве программно-технических средств может быть использован любой промышленный контроллер со временем цикла счета не более 50 мс. Требование к быстродействию контроллера определяется малыми временами процессов, характерных для помпажа компрессоров. При помощи контроллера реализуют алгоритм функционирования противопомпажного регулятора, описание которого приведено ниже. Кроме контроллера для осуществления способа противопомпажного регулирования используют датчики физических параметров, сигналы которых являются входными сигналами контроллера. Выходной сигнал контроллера используют для управления приводом противопомпажного клапана.

В противопомпажный регулятор закладывается положение границы помпажа, получаемое обычно экспериментально при помпажном тестировании, величина зоны безопасности, которая определяет смещение линии регулирования от границы помпажа в область устойчивых режимов, и величина смещения линии перенастройки регулятора от линии регулирования в направлении границы помпажа. Обычно величина зона безопасности составляет 5...12% значения регулируемой величины в точке номинального режима, а величина смещения линии перенастройки регулятора - 3...10% от той же величины.

В процессе работы в противопомпажном регуляторе производится измерение текущих значений параметров, применяя датчики физических параметров, и по показаниям датчиков осуществляется расчет параметров Х и Y. По параметру Y вычисляется текущее задание Хзд. Определяется текущее рассогласование регулятора(е) в виде разности текущего значения параметра Х и текущего задания Хзд.

При нахождении рабочей точки компрессора на линии регулирования (Х=Хзд) рассогласование регулятора равно нулю. Равно нулю и управляющее воздействие, формируемое пропорциональной и интегральной частями замкнутого контура регулирования. Перепускной противопомпажный клапан сохраняет свое положение неизменным.

При перемещении рабочей точки в направлении области устойчивых режимов в соответствии с величиной рассогласования формируется управляющее воздействие, представляющее собой сумму управляющих воздействий пропорциональной и интегральной частей замкнутого контура регулирования и направленное на закрытие клапана. Клапан закрывается, возвращая рабочую точку на линию регулирования.

При перемещении рабочей точки в направлении границы помпажа аналогичным образом производится открытие клапана, приводящее к возврату рабочей точки на линию регулирования.

В приведенной на фиг.2 блок-схеме алгоритма, предназначенного для реализации предлагаемого способа и являющегося примером осуществления заявляемого способа противопомпажного регулирования и защиты турбокомпрессора, используются три датчика: давления нагнетания (Рн), давления всасывания (Рвс) и перепада давления на входном патрубке компрессора (dp). Сигналы датчиков (Рвс) и (dp) подают на блок вычисления текущего значения регулируемого параметра X, который в данном примере вычисляют как частное от деления перепада давления на входном патрубке компрессора на давление всасывания (dp/Рвс). Сигналы датчиков (Рн) и (Рвс) подают на блок вычисления текущего значения параметра Y, который вычисляют как разность давлений нагнетания и всасывания (Рн-Рвс).

На практике граница помпажа определяется экспериментально при проведении помпажного тестирования и в общем случае может быть задана математически кривой произвольной формы, однако на практике обычно используется ее кусочно-линейная аппроксимация с количеством линейных участков от одного до трех (фиг.1). В рассматриваемом примере для простоты принято, что граница помпажа представляет собой прямую линию с угловым коэффициентом (а) и смещенную из начала координат на величину (в).

Текущее значение параметра Y подают на блок вычисления абсциссы точки, находящейся на границе помпажа и имеющей ординату Y: (Хгп=а*Y+в), а затем на блок вычисления абсциссы соответствующей ей точки, находящейся на линии регулирования: (Хзд=Хгп+3Б), где ЗБ - зона безопасности - заданное смещение линии регулирования от границы помпажа в направлении устойчивых режимов и составляющее в описываемом примере 7% величины Х в точке номинального режима. Величина Хзд является текущим заданием для ПИ-регулятора.

Текущие значения регулируемого параметра Х и задания Хзд подают на блок вычисления текущего рассогласования, которое вычисляют как е=Х-Хзд.

Отличительной особенностью описываемого алгоритма противопомпажного регулирования является то, что перед подачей текущего рассогласования (е) на вход блока ПИ-регулятора его подают на вход логического блока. В логическом блоке коэффициенту усиления пропорциональной части (Кпч) ПИ-регулятора присваивают одно из двух заранее заданных значений, при котором в регуляторе производится формирование управляющего воздействия. Если текущее значение коэффициента усиления равно меньшему из двух заданных значений (Кпч=Км) и текущее отрицательное рассогласование равно или больше по модулю заданного отрицательного порогового значения (е<-П), то коэффициенту усиления присваивают большее значение (Кпч=Кб). Величина П равна в описываемом примере 4% величины Х в точке номинального режима. Если текущее значение коэффициента усиления равно большему из двух заданных значений (Кпч=Кб) и текущее рассогласование равно или больше нуля (е>0), то коэффициенту усиления присваивают меньшее значение (Кпч=Км). В противном случае текущее значение коэффициента усиления в текущем цикле счета не изменяется (Кпч=Кпч). С выхода логического блока определенное описанным способом значение Кпч подают к блоку ПИ-регулятора в виде его текущей настройки.

В блоке ПИ-регулятора по ПИ-закону вырабатывается управляющее воздействие, являющееся функцией величины рассогласования (е) и значения коэффициента усиления пропорциональной части (Кпч). Управляющее воздействие подают на вход привода противопомпажного клапана (ППК), который осуществляет перемещение противопомпажного клапана таким образом, чтобы уменьшить текущее рассогласование регулятора - возвратить рабочую точку на линию регулирования.

Описанный алгоритм прошел стадию лабораторных исследований на модели.

На фиг.3 приведены осциллограммы переходных процессов, полученные при проведении двух опытов. На осциллограммах изображены кривые временных изменений следующих параметров: кривая 1 - перемещение крана в напорной магистрали компрессора (0% - кран закрыт, 100% - кран открыт), кривая 2 - ход противопомпажного клапана (0% - клапан закрыт, 100% - клапан открыт), кривая 3 - регулируемый параметр, кривая 4 - линия регулирования, кривая 5 - линия перенастройки регулятора, б - граница помпажа.

На осциллограмме а) приведен переходный процесс согласно заявляемого способа противопомпажного регулирования и защиты, формирование управляющего воздействие на положение клапана в котором осуществлялось при двух разных значениях коэффициента усиления пропорциональной части контура регулирования: при меньшем: Кпч=Км=7,5 и при большем: Кпч=Кб=300. Определение текущего коэффициента усиления производилось в соответствии с описанным выше алгоритмом. Попытка увеличение коэффициента усиления пропорциональной части до значений больших, чем 300 не отразилась в исследуемой системе на результате, т.к. при этом значении достигается максимально возможная конструктивно скорость открытия противопомпажного клапана.

На осциллограмме б) для сравнения приведен переходный процесс в соответствии со способом-прототипом, в котором формирование управляющего воздействие на положение клапана осуществлялось при постоянном коэффициенте усиления пропорциональной части контура регулирования Кпч=7,5.

В исходном состоянии рабочая точка компрессора находится в зоне устойчивых режимов далеко от линии регулирования и границы помпажа. Противопомпажный клапан полностью закрыт. Возмущение в систему вносится частичным закрытием крана в напорной магистрали, что приводит к уменьшению расхода газа в ней и через компрессор. В соответствии с уменьшением расхода газа через компрессор рабочая точка смещается в сторону границы помпажа. При пересечении точкой линии регулирования и появлении отрицательного рассогласования регулятор начинает формировать управляющий сигнал, направленный на открытие противопомпажного клапана. Формирование управляющего сигнала происходит при коэффициенте усиления пропорциональной части Кпч=Км. В связи с тем, что возмущение, внесенное в систему, велико, рабочая точка, не смотря на происходящее открытие противопомпажного клапана, продолжает движение в направлении границы помпажа и достигает линии перенастройки регулятора.

В первом случае (осциллограмма а) - заявляемый способ) формирование управляющего сигнала вначале происходит при коэффициенте усиления пропорциональной части Кпч=Км. В связи с тем, что возмущение, внесенное в систему, велико, рабочая точка, не смотря на происходящее открытие противопомпажного клапана, продолжает движение в направлении границы помпажа и достигает линии перенастройки регулятора. Коэффициенту усиления пропорциональной части в этот момент присваивается большее значение Кпч=Кб. Скорость открытия противопомпажного клапана резко увеличивается. Клапан с максимально возможной скоростью открывается до полностью открытого состояния. Это приводит сначала к замедлению движения рабочей точки в направлении помпажа, а затем к изменению направления движения и энергичному возвращению ее в зону устойчивых режимов. Границы помпажа рабочая точка достичь не успевает. При пересечении рабочей точкой линии регулирования коэффициенту усиления присваивают меньшее значение. Переходный процесс быстро затухает. Уже второе колебание происходит со значительно меньшими амплитудами, и рабочая точка вторично линию перенастройки регулятора не пересекает. В конце переходного процесса противопомпажный клапан занимает положение, соответствующее положению рабочей точки на линии регулирования.

Во втором случае (осциллограмма б) - способ-прототип) открытие противопомпажного клапана происходит менее интенсивно, клапан открывается на меньшую величину, чем в первом случае. В конце переходного процесса клапан занимает положение, соответствующее положению рабочей точки на линии регулирования. Рабочая точка, несмотря на происходящее открытие клапана, успевает отклониться от линии регулирования на величину, превышающую зону безопасности, и пересечь границу помпажа. Своей основной задачи, заключающейся в предотвращении помпажа, замкнутый контур регулирования способа-прототипа в данном случае не выполняет. Для компенсации возмущений, подобных нанесенному в рассматриваемом опыте, в способе-прототипе вынужденно прибегают к использованию открытого алгоритма управления противопомпажным клапаном, что, как отмечалось выше, экономически нецелесообразно.

Таким образом, приведенные осциллограммы свидетельствуют о том, что осуществление противопомпажного регулирования в соответствии с заявляемым способом приводит к увеличению способности замкнутого контура регулирования противостоять опасным возмущениям, могущим привести к помпажу, а следовательно, повысить точность и экономичность регулирования, его эффективность и тем самым подтверждают достижение технического результата.

Заявляемое техническое решение представляет собой разработанный с целью обеспечения технического результата перечень конкретных действий, осуществляемых в определенной последовательности в зависимости от определенных условий. Указанная последовательность действий достаточно подробно описана в приведенном описании, содержащем пример технической реализации заявляемого способа в виде блок-схемы алгоритма, подтверждающего возможность осуществления предлагаемого технического решения. Описанный алгоритм реализован с использованием программно-технических средств и испытан на модели. Изложенное позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «Промышленная применимость».

Похожие патенты RU2263232C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПРОТИВОПОМПАЖНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТУРБОКОМПРЕССОРА 2004
  • Киселев Д.В.
RU2263231C1
СПОСОБ ПРОТИВОПОМПАЖНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТУРБОКОМПРЕССОРА 2004
  • Киселев Д.В.
RU2263233C1
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЯ ОТ РАБОЧЕЙ ТОЧКИ ТУРБОКОМПРЕССОРА ДО ГРАНИЦЫ ПОМПАЖА 2006
  • Кочуров Виталий Иванович
RU2311564C1
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ПОМПАЖА ПРИ ПЕРЕВОДЕ ТУРБОКОМПРЕССОРА ИЗ ПАРАЛЛЕЛЬНОГО СОЕДИНЕНИЯ В АВТОНОМНЫЙ РЕЖИМ РАБОТЫ 1998
  • Мирский Сол
  • Толмэтский Майкл Л.
RU2194884C2
Способ защиты турбокомпрессора от помпажа 1983
  • Кочуров Виталий Иванович
  • Фрумкин Виктор Борисович
  • Минчин Михаил Александрович
  • Нахшин Георгий Семенович
  • Гейнисман Михаил Генрихович
  • Бабич Владимир Антонович
  • Мельниченко Ростислав Михайлович
SU1201555A1
Система противопомпажного управления компрессорной установкой 1991
  • Макаренко Владимир Николаевич
  • Мельниченко Ростислав Михайлович
SU1776886A1
СПОСОБ ЗАЩИТЫ КОМПРЕССОРА ОТ ПОМПАЖА 2010
  • Курицын Владимир Алексеевич
  • Арапов Денис Владимирович
  • Пеганов Евгений Игоревич
  • Саввин Сергей Евгеньевич
  • Горильченко Роман Леонидович
  • Левков Виктор Викторович
  • Газизов Рашит Вагизович
  • Ахметкин Александр Борисович
  • Беляев Евгений Николаевич
RU2434162C9
Устройство для защиты компрессора от помпажа 1990
  • Биленко Владимир Яковлевич
  • Брегман Марк Львович
  • Пухно Михаил Константинович
  • Нищета Владимир Васильевич
  • Деканенко Владимир Николаевич
  • Чесов Иван Климентьевич
  • Текутьев Евгений Николаевич
SU1816899A1
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЯ ОТ РАБОЧЕЙ ТОЧКИ ТУРБОКОМПРЕССОРА ДО ГРАНИЦЫ ПОМПАЖА ТУРБОКОМПРЕССОРА (ВАРИАНТЫ) И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ РАБОЧЕЙ ТОЧКИ ТУРБОКОМПРЕССОРА ОТНОСИТЕЛЬНО ГРАНИЦЫ ПОМПАЖА ТУРБОКОМПРЕССОРА (ВАРИАНТЫ) 1995
  • Бэтсон Бретт У.
  • Кришнан Нарайанан
RU2168071C2
Способ защиты турбокомпрессораОТ пОМпАжА 1978
  • Богачев Михаил Петрович
  • Тельнов Константин Александрович
  • Сергеев Борис Матвеевич
SU808701A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 263 232 C1

Реферат патента 2005 года СПОСОБ ПРОТИВОПОМПАЖНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ И ЗАЩИТЫ ТУРБОКОМПРЕССОРА

Способ противопомпажного регулирования турбокомпрессора относится к области компрессоростроения и эксплуатации турбокомпрессоров, в частности к области противопомпажного регулирования и защиты. Сущность изобретения заключается в том, что в известном способе противопомпажного регулирования, включающем стабилизацию комплекса параметров, характеризующего положение рабочей точки компрессора в принятой системе координат, на уровне задания, определяемого линией регулирования, сдвинутой на заданную величину зоны безопасности от границы помпажа в область устойчивых режимов компрессора, формированием управляющего воздействия на положение противопомпажного клапана замкнутым контуром регулирования, содержащим пропорциональную и интегральную часть, сравнивают величину отклонения рабочей точки от линии регулирования в направлении границы помпажа с заданным пороговым значением и при отклонении большем, чем заданное пороговое значение, формирование пропорциональной части управляющего воздействия производят при коэффициенте усиления скачком, увеличенном в заданное количество раз. При этом коэффициент усиления пропорциональной части увеличивают, например, в 10...100 раз, определяя его конкретное значение при настройке данной системы таким, чтобы управляющее воздействие, формируемое пропорциональной частью при увеличенном коэффициенте усиления, обеспечивало бы, во-первых, максимально возможную конструктивно скорость открытия противопомпажного клапана и, во-вторых, полное открытие клапана при достижении рабочей точкой границы помпажа. Формирование пропорциональной частью управляющего воздействия при увеличенном коэффициенте усиления продолжают до тех пор, пока рабочая точка не возвратится на линию регулирования. В момент достижения рабочей точкой линии регулирование коэффициенту усиления пропорциональной части возвращают его первоначальное значение, обеспечивающее устойчивость процесса регулирования. Технический результат заключается в увеличении точности, экономичности и эффективности противопомпажного регулирования. 3 ил.

Формула изобретения RU 2 263 232 C1

Способ противопомпажного регулирования и защиты турбокомпрессора путем стабилизации комплекса параметров, характеризующего положение рабочей точки компрессора в принятой системе координат, на уровне задания, определяемого линией регулирования, сдвинутой на заданную величину зоны безопасности от границы помпажа в область устойчивых режимов компрессора, формированием управляющего воздействия на положение противопомпажного клапана замкнутым контуром регулирования, содержащим пропорциональную и интегральную части, отличающийся тем, что при отклонении рабочей точки от линии регулирования в направлении границы помпажа большем, чем заданное пороговое значение, коэффициент усиления пропорциональной части контура регулирования скачком увеличивают, например, в 10...100 раз, устанавливая его при настройке конкретной системы таким, чтобы управляющее воздействие, формируемое пропорциональной частью с увеличенным коэффициентом усиления, во-первых, обеспечивало бы максимально возможную конструктивно скорость открытия противопомпажного клапана и, во-вторых, - полное открытие клапана при достижении рабочей точкой границы помпажа, а затем при возврате рабочей точки на линию регулирования восстанавливают первоначальное значение коэффициента усиления пропорциональной части контура регулирования.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2005 года RU2263232C1

Автоматизация процессов газовой промышленности , под общ
ред
ШАЙХУТДИНОВА А.З
и др
Санкт-Петербург, Наука, 2003, с.379-381.RU 2168071 C2, 27.05.2001.RU 2220328 C1, 27.12.2003.RU 2187711 C1, 20.08.2002.RU 2172433 C1, 20.08.2001.EP 0500195 A2, 26.08.1992.DE 4202226 A1, 08.04.1993.

RU 2 263 232 C1

Авторы

Киселев Д.В.

Даты

2005-10-27Публикация

2004-12-16Подача