Способ защиты компрессора от помпажа и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК F04D27/02 

тг

Изобретение позволяет повысить надежность защиты компрессоров от помпажа. Датчиком 1 измеряют динамические напряжения в элементах конструкции, сигнал датчика через усилитель 2 подают на анализатор 3, где анализируют спектр сигналов и сравнивают с заданными максимальными значениями составляющих спектра в блоке 6 сравнения, причем заданные значения, поступающие из блока 8 памяти, корректируются по сигналам датчика 7 частоты вращения ротора компрессора в функциональном преобразователе 9. При превышении разностью измеренного и заданного значений порогов срабатывания первого и второго компараторов 10,14 формируются сигналы наличия помпажа, которые через первый и второй элементы И 11,15 поступают на первое реле 12 и второе реле 17, включающие индикатор 22 предпомпажного режима, индикатор 23 помпажа и привод 18 топливного клапана. Это позволяет повысить надежность защиты за счет сравнения спектральных составляющих динамических напряжений при помпаже и нормальном режиме работы двигателя. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

1

Изобретение относится к защите компрессоров от помпажа.

Целью изобретения является повышение надежности защиты.

На чертеже представлена блок-схема устройства,, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит датчик 1 контролируемого параметра, усилитель 2 анализатор 3 cnekTpEs первый ключ 4 второй ключ 5j блок 6 сравнения, дачик 7 частоты вращения ротора компрессора, блок 8 памяти, функционал ньй преобразователь 9, первый компаратор 10, первый элемент И 11, первое реле 12, блок 13 индикации, второй компаратор 14, второй элемент И 15, усилитель 16 мощности,второе реле 1 7 и привод 18 топливного клапан Кроме того, устройство содержит инвертор 19 и дифференциальный усили

тель 20 блока сравнения, а также индикатор 21 устойчивой работы, индикатор 22 предпор-шажного режима и индикатор 23 помпажа„

Способ реализуется следующим образом.

При работе компрессора динамические напряжения элементов крнструк- ции компрессора (например, корпуса, деталей крепления компрессора и т„п. измеряются датчиком 1, в качестве которого может -быть использован тензо- резисторо С выхода датчика 1 сигналы подаются через усилитель 2 на анализатор 3 спектра, которьй реализуется в виде уз кополосных фильтров, настроенных на выбранные частоты низкочастотной области спектра колебаний, характеризующей помпаж. С выхода анализатора спектра сигналы поступают на блок 6 сравнения, где сравниваются с заданными значениями сигналов, поступающими с выхода функционального преобразователя 9. Заданные значения сигналов формируются заранее при заведомо нормальном режиме работы компрессора. При этом на первый ключ 4 и второй ключ 5 подаются- сигналы от переключателя режима (не показан) и блок 8 памяти подключается к выходам анализатора спектра и к датчику 7 частоты вращения ротора компрессора. Запись значений спектральных составляющих колебаний осуществляется вместе с соответствую- , щим сигналом датчика 7 частоты вращения, причем каждое последующее зна0

5

0

чение спектральной составляющей записывается только в случае, если оно превышает значение, записанное в блоке 8 памяти, обеспечивая тем самым запоминание максимальных значений спектральных составляющих при работе компрессора в нормальном режиме. После запоминания максимальных

0 значений спектральных составляющих первый и второй ключи отключают блок 8 памяти, который далее работает в режиме чтения. При этом с выхода блока 8 памяти и датчика 7 частоты вра5 щения сигналы поступают на функциональный преобразователь 9, который представляет собой масштабирующий усилитель с переменным коэффициентом усиления, равным отношению частот вращения ротора KOhmpeccopa на исследуемом режиме и режиме, при котором снималась эталонная спектрограмма. С выхода функционального преобразователя 9 полученное заданное значение сигнала поступает на блок 6 сравнения, где сравнивается с измеренным значением, поступающим с выхода анализатора спектра Разность измеренного и заданного значений сигналов поступает на входы первого 10 и второго 14 компараторов, причем порог срабатывания первого компаратора устанавливается меньше порога срабатывания второго компаратора. Если сигнал на входах первого и второго компараторов меньше их порогов срабатывания, то на их выходах сигналы соответствуют логическим нулям, сигналы на выходах первого и второго элементов И 11 и 15 равны нулю, первое реле 12 и второе реле 17 обесточены и нормально замкнутые контакты (не показаны) первого реле 12 обеспечивают подачу питания на индика5 тор 21 устойчивой работы в блоке 13 индикации. Если сигнал на входах первого и второго компараторов увеличивается до значения порога срабатьша- ния первого компаратора, на выходе первого компаратора 10 и, соответственно, на выходе первого элемента И 11 формируется сигнал, соответствующий логической единице, что приводит к срабатыванию первого реле 12, отключению индикатора 21 устойчивой работы и включению индикатора 22 предпомпажного режима. При увеличении сигнала на входах первого и второго компараторов до значения порога

5

0

0

5

срабатывания второго компаратора 14 иа выходе последнего, а также на выходе второго элемента И 15 формируется сигнал, соответствующий логической единице.который поступает на второе реле 17. При срабатывании второго реле 17 включается индикатор 23 помпажа и привод 18 топливного кла-- пана обеспечивает отсечку топлива, если компрессор приводится во вращение турбиной. В других случаях возможно включение вместо привода 18 топливного клапана привода направляющих аппаратов, клапана перепуска газа, увеличение частоты вращения привода и т.п. по сигналу наличия помпажа.

Формула

зобретения 20

15

20

7099Г

ных составляющих колебаний, а в качестве контролируемого параметра используют динамические напряжения в элементах конструкции компрессора.

2, Устройство защиты компрессора от помпажа, содержащее датчик контролируемого параметра, усилитель, анализатор спектра, первый и второй ключи и блок сравнения, причем датчик кцнтролируемого параметра подключен к усилителю, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит датчик частоты вращения ротора компрессора, последовательно соединенные блок памяти и функциональный преобразователь, последовательно соединенные первый компаратор, первый элемент И, первое реле и блок индикации, последовательно соединенные второй компаратор, второй элемент И, усилитель мощности, второе реле и привод топливного клапана, причем анализатор спектра подключен входом к усилителю, а выходами - к первому входу блока сравнения и через первый ключ - к блоку памяти, датчик частоты вращения ротора компрессора подключен к функциональному преобразователю и через второй ключ - к блоку памяти, вход второго компаратора подключен к блоку сравнения, выход первого элемента И подключен к второму входу второго элемента И, второе реле подключено к блоку индикации, а блок сравнения подключен вторым входом к функциональному преобразователю, выходом - к первому компаратору.

25

30

35