Система автоматического управления криогенной гелиевой установкой Советский патент 1987 года по МПК F25B49/00 

Изобретение относится к холодильной технике, а точнее к криогенным гелиевым установкам.

Цель изобретения - повышение эко- 1 омичности и улучшение качества регулирования.

На фиг. 1 представлена схема системы автоматического управления крио генной гелиевой установкой; на фиг. 2 - схема порогового устройства

Система управления содержит линию 1 подачи гелия, турбодетанде- ры.2 и 3 со своими линиями 4 и 5 смазки, регуляторы 6 и 7 давления масла, датчики 8 и 9 давления масла, задатчики 10 и 11 давления масла, исполнительные механизмы 12 и 13, регуляторы 14 и 15 частоты вращения турбодетандеров 2 и 3, датчики 16 и 17 и задатчики 18 и 19 частоты вра щения, задатчик 20 и датчик 21 давления гедия, исполнительньш механизм 22, переключатель 23, блок динамических преобразований 24, пороговые устройства 25 и 26, регулятор давле- ,ния гелия 27, резистор 28 и стабилитрон 29.

Система управления работает следующим образом.

Регулятор 6 давления масла воздействует на исполнительный механизм 12 на линии 4 подачи масла в гидравлические подшипники турбодетандера 2 так, чтобы давление масла, измеренное датчиком 8, поддерживалось на уровне,, определяемом суммой сигналов с задатчика 10 давления масла, с выхода регулятора частоты вращения 14

и с выхода блока динамических преоб- JQ лятора 11 повышается. Исполнительный

разований 24. Сигнал с регулятора частоты вращения 14 поступает только в случае, если сигнал о частоте вращения, измеряемой датчиком 16 частоты вращения, превышает сигнал задатчика 18 частоты вращения. В начальный момент регулятором 6 поддерживается максимальное давление масла, о.беспечива1одее наибольшее тормозное усилие для турбодетандера 2. После запуска турбодетандера давление масла и соответственно тормозное усилие постепенно снижаются до минимально Допустимого значения, так как измемеханизм 22 под воздействием регулятора 27 открывается, обеспечивая заданный темп роста давления гелия. Турбодетандеры 2 и 3 начинают вра щаться. Одновременно суммарньш сигнал задания давления масла для регуляторов 6 и 7 понижается до минимально допустимого значения при отсутствии сигналов с выходов регуляторов 14

Q и 15 соответственно. В случае превышения заданного значения частоты вра- щейия турбодетандера 2 на выходе регулятора 14 частоты вращения появляется сигнал, повышающий задание регуНяется величина сигнала задания регу- лятора 6 давление масла. Если задание

лятора давления масла. В случае, если частота вращения турбодетандера превысит заданную, сигнал с вьтхода регулятора 14 увеличит задание регуувеличилось настолько, что исполнительный механизм 12 полностью открыт, а частота вращения не понижается до заданного уровня, сигнал на выходе

0

5

лятору 6 давления масла и соответственно повысит тормозное усилие, в результате чего заданное значение частоты вращения будет восстановлено. Регулятор 7 давления масла в гидравлических подшипниках турбодетандера 3 работает аналогично регулятору 6.

Регулятор 27 давления гелия воздействует на исполнительный механизм 22 на линии подачи гелия в .турбоде- тандер 2 таким образом, чтобы давление гелия на входе в турбодетандер 3 поддерживалось на уровне, определяемом разностью сигналов задатчика 20 давления гелия и суммы трех сигналов - с выходов пороговых устройств 25 и 26 и выхода блока динамических преобразований 24.

Сигнал на выходе порогового устройства 25 появляется после того, как сигнал на выходе регулятора 14 частоты вращения превысит некоторое пороговое значение.

20

В начальный момент пуска переключатель 23 замкнут и сигнал на выходе блока динамических преобразований 24 равен сигналу задатчика 20 давления 30 гелия, сигналы на выходах регулятора 14, 15, 25, 26 отсутствуют, следовательно, регулятор 27 поддерживает нулевое начальное давление гелия, После размыкания переключателя 23 начинается процесс пуска турбодетандеров. Сигнал на выходе блока динамических преобразований 24 постепенно понижается, а результирующий сигнал задания давления гелия для регу35

механизм 22 под воздействием регулятора 27 открывается, обеспечивая заданный темп роста давления гелия. Турбодетандеры 2 и 3 начинают вра щаться. Одновременно суммарньш сигнал задания давления масла для регуляторов 6 и 7 понижается до минимально допустимого значения при отсутствии сигналов с выходов регуляторов 14

Q и 15 соответственно. В случае превышения заданного значения частоты вра- щейия турбодетандера 2 на выходе регулятора 14 частоты вращения появляется сигнал, повышающий задание регуувеличилось настолько, что исполнительный механизм 12 полностью открыт, а частота вращения не понижается до заданного уровня, сигнал на выходе

31307

регулятора 14 продолжает повышаться и, начиная с некоторого значения, он пройдет через пороговое устройство 25, уменьшит задание регулятора 27 давления гелия до уровня, обеспечи- вающего необходимое уменьшение частоты вращения турбодетандера 2. При уменьшении нагрузки на турбоде- тандер 2 частота вращения понижается.

линией подачи гелия и последовательн включенными в нее двумя турбодетанде рами со своими линиями смазки, содер жащая установленные в последних регу ляторы давления масла, имеющие по три входа и выход, датчики и задатчи ки давления масла, подключенные соот ветственно к первому и второму входу регуляторов давления масла, и испол;сигнал на выходе регулятора 14 умень- 10 нительные механизмы, подключенные к

шается и с некоторого момента пороговое устройство 25 перестает пропускать этот сигнал на вход регулятора 27, однако на вход регулятора 6 сигнал продолжает поступать и уменьшает да- )5 своего регулятора давления масла, вление масла до уровня , обеспечивающе- датчики и задатчики частоты вращения.

выходу каждого регулятора давления, регуляторы частоты вращения каждого турбодетандера с двумя входами и выходом, подключенным к третьему входу

го поддержание заданной частоты вращения.

Таким образом, регулирование частоты вращения турбодетандера осуществляется исполнительным механизмом 20 на линии подачи масла при небольших нагрузках на турбодетандер и дополнительно - исполнительным механизмом на линии подачи гелия при больших нагрузках в случае, когда не обеспечи- 25 вается дальнейшее повышение ирмозно- го усилия изменения давления масла. Пуск заканчивается полным открытием исполнительного механизма на линии подачи гелия. Начиная с этого момен- 30 та, исполнительньм механизм 22 отклюподключенные соответственно к первому и второму входу регуляторов частоты вращения каждого турбодетандера, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности и улучшения качества регулирования, система дополнительно содержит последовательно включенные задатчик давления гелия, переключатель, блок динамических преобразований, а также исполнительный механизм и датчик давления гелия, установленные на линии подачи гелия соответственно до и после первого турбодетандера, пороговые устройства и регулятор давления гелия, первый вход которого подключен к датчику давления гелия, второй вход - к выходу задатчика давления гелия и вхоподключенные соответственно к первому и второму входу регуляторов частоты вращения каждого турбодетандера, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности и улучшения качества регулирования, система дополнительно содержит последовательно включенные задатчик давления гелия, переключатель, блок динамических преобразований, а также исполнительный механизм и датчик давления гелия, установленные на линии подачи гелия соответственно до и после первого турбодетандера, пороговые устройства и регулятор давления гелия, первый вход которого подключен к датчику давления гелия, второй вход - к выходу задатчика давления гелия и вхочают от регулятора 27 и регулирование выполняют регуляторами 6 и 7 давления масла.

В пороговом устройстве 25 до тех 35 ду переключателя, третий и четвертьй пор, пока входной ток не превысит входы посредством пороговых уст- некоторого значения, падение напряже- ройств - к выходам обоих регуляторов НИН на резисторе 28 меньше порогового частоты вращения, пятый вход - к. вы- значения стабилитрона 29 и ток на вы- ходу блока динамических преобразова- ход устройства не проходит.При дальней- О ний, к которому также подключен до- шем повьшении входного тока стабилитрон полнительный четвертый вход обоих ре- открьшается и появляется выходной ток. Формула изобретения

Система автоматического управления криогенной гелиевой установкой с

гуляторов давления масла, а выход регулятора давления гелия подключен к исполнительному механизму в линии подачи гелия.

ВИИИПИ Заказ 1615/35

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

линией подачи гелия и последовательно включенными в нее двумя турбодетанде- рами со своими линиями смазки, содержащая установленные в последних регуляторы давления масла, имеющие по три входа и выход, датчики и задатчи- ки давления масла, подключенные соответственно к первому и второму входу регуляторов давления масла, и исполсвоего регулятора давления масла, датчики и задатчики частоты вращения.

выходу каждого регулятора давления, регуляторы частоты вращения каждого турбодетандера с двумя входами и выходом, подключенным к третьему входу

подключенные соответственно к первому и второму входу регуляторов частоты вращения каждого турбодетандера, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности и улучшения качества регулирования, система дополнительно содержит последовательно включенные задатчик давления гелия, переключатель, блок динамических преобразований, а также исполнительный механизм и датчик давления гелия, установленные на линии подачи гелия соответственно до и после первого турбодетандера, пороговые устройства и регулятор давления гелия, первый вход которого подключен к датчику давления гелия, второй вход - к выходу задатчика давления гелия и входу переключателя, третий и четвертьй входы посредством пороговых уст- ройств - к выходам обоих регуляторов частоты вращения, пятый вход - к. вы- ходу блока динамических преобразова- ний, к которому также подключен до- полнительный четвертый вход обоих ре-

гуляторов давления масла, а выход регулятора давления гелия подключен к исполнительному механизму в линии подачи гелия.

CPU 2.2

Тираж 476

Подписное

Изобретение относится к холодильной технике и позволяет повысить экономичность и улучшить качество регулирования. Задатчик 20 давления гелия, переключ атель 23 и блок 24 динамических преобразований включены последовательно. Исполнительный механизм 22 и датчик 21 давления гелия установлены на линии подачи гелия соот- ветственно до и после турбодетанде- ра 2. Система также дополнительно содержит пороговые устройства 25, 26 и регулятор 27 давления гелия. Регулирование частоты вращения турбоде- тандера осуществляется исполнительным механизмом на линии подачи масла при небольших нагрузках на турбо- детандер и дополнительно исполнительным механизмом на линии подачи гелия при больших нагрузках в случае, когда не обеспечивается дальнейшее повышение тормозного усилия изменения давления масла. 2 ил. сл с С; U-I V --Я в 4 Ijff й :a-J 1 00 Г7