Устройство для управления охлаждением компрессора Советский патент 1989 года по МПК F04B49/06 

j fc.-jrb

4

QC-

hTs

ео

Изобретение относится к регулированию компрессоров с электроприводами.

Цель изобретения - повышение экономичности охлаждения компрессора, снабженного регуляторами скорости электропривода и электродвигателя насоса, установленного в линии подачи охлаждающей среды, путем учета потерь тепла при сжатии газа и охлаждении компрессора.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчик 1 температуры охлаждающей среды на выходе из компрессора, датчик 2 давления и датчик 3 расхода газа на выходе из компрессора,

на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный 1вы.х-tax, где - температура охлаждающей среды на выходе из компрессора, tax - температура охлаждающей среды на входе в компрессор.

5 С выхода четвертого сумматора 22 сигнал поступает на третий блок 23 умножения, на другой вход которого поступает сигнал датчика 16 расхода охлаждающей среды. На выходе третьего блока умноже10 ния формируется сигнал, пропорциональный В- Он () где GM - расход охлаждающей среды, -В - константа. С выходов первого, второго и третьего блоков умножения сигналы поступают на третий сумма20

датчик 4 мощности электропривода, датчик 5 15 тор 20, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный

Ок-Рк- (tsbu - ) A-GK- (,x- tox)B-Gi..

Одновременно сигналы датчиков 4 и 5 мощности электропривода и электродвигателя насоса поступают на первый сумматор 6, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный QK-)-Qn, где OK - мощность электропривода, a QM - мощность электродвигателя насоса. С выхо- 25 дов первого и третьего сумматоров сигналы поступают на блок 7 деления, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный КПД компрессора г, т. е.

QK Рк - (Ьых- 1вх ) А GK- (1°ых-4вх ) В G.

зо

мощности электродвигателя насоса, установленного в .линии подачи охлаждающей среды, последовательно соединенные первый сумматор 6, блок 7 деления и дифференциатор 8, а также первый блок 9 умножения, первый 10 и второй 11 компараторы, триггер 12 и релейный элемент 13 с контактами 14, датчик 15 температуры охлаждающей среды, датчик 16 расхода охлаждающей среды, последовательно соединенные датчик 17 температуры газа на выходе из компрессора, второй сумматор 18, второй блок 19 умножения и третий сумматор 20, последовательно соединенные датчик 21 температуры охлаждающей среды на входе в компрессор, четвертый сумматор 22 и третий блок 23 умножения, последовательно соединенные масштабирующий блок 24, первый ключ 25, интегратор 26 и пятый сумматор 27, а также генератор 28 тактовых импульсов, формирователь 29, второй ключ 30 и резистор 31.

С выхода блока 7 сигнал поступает на дифференциатор 8, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный производной КПД по времени. Управление

Устройство работает следующим образом. 35 дифференциатором 8 осуществляется с по- Сигналы датчиков 2 и 3 соответствен-мощью генератора 28 тактовых импульсов,

но давления и расхода газа на выходеформирователя 29 и второго ключа 30.

из компрессора поступают на первый блок 9Выходной сигнал дискретного дифференциаумножения, на выходе которого формируется тора g анализируется первым 10 и вторым 11 сигнал, пропорциональный Ок-Рк, где GK -компараторами. При положительной произрасход газа на выходе из компрессора, 40 ВОДной на выходе первого компаратора 10

формируется положительный сигнал, а на выходе второго компаратора 11 - нуль, отрицательной производной - нуль на выходе первого компаратора, а на выходе второго газа на выходе из компрессора поступаюткомпаратора формируется положительный

на второй сумматор 18, на выходе которого 4Э СИГнал. Если КПД не меняется, то на выходе первого и второго компараторов сигнал равен нулю. При положительном напряжении на выходе первого компаратора 10 сигнал поступает на вход интегратора 26

RK - давление газа на выходе из компрессора.

Сигналы датчиков 15 и 17 соответственно температуры охлаждающей среды и

формируется сигнал, пропорциональный W-tux, где tu.,. - температура газа на выходе из компрессора, tux - температура охлаждающей среды. С выхода второго сумматора 18 сигнал поступает на второй5Q й увеличивает выходное напряжение посблок 19 умножения, на другой вход ко-леднего и пятого сумматора 27, вследствие

торого поступает сигнал датчика 3 расхо-чего на входе регулятора скорости насоса

да газа на выходе из компрессора. Напоступает сигнал, увеличивающий произво- выходе второго блока умножения формируется сигнал, пропорциональный А-ОкХ Х(), где А - константа. Сигналы датчиков 21 и 1 температуры охлаждающей среды на входе и выходе из компрессора поступают на четвертый сумматор 22,

55

дительность насоса и изменяющий КПД.

Если в окрестности максимального КПД производная отрицательна (максимум КПД пройден), то появляется сигнал на выходе второго компаратора 11 и на выходе масштана выходе которого формируется сигнал, пропорциональный 1вы.х-tax, где - температура охлаждающей среды на выходе из компрессора, tax - температура охлаждающей среды на входе в компрессор.

С выхода четвертого сумматора 22 сигнал поступает на третий блок 23 умножения, на другой вход которого поступает сигнал датчика 16 расхода охлаждающей среды. На выходе третьего блока умножения формируется сигнал, пропорциональный В- Он () где GM - расход охлаждающей среды, -В - константа. С выходов первого, второго и третьего блоков умножения сигналы поступают на третий сумматор 20, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный

поступает сигнал, увеличивающий произво-

дительность насоса и изменяющий КПД.

Если в окрестности максимального КПД производная отрицательна (максимум КПД пройден), то появляется сигнал на выходе второго компаратора 11 и на выходе масшта

14 3

бирующего блока 24, и на вход интегратора 26 поступает сигнал противоположной полярности, что приводит к уменьшению производительности насоса. Управляющий сигнал с выхода масштабирующего блока 24 поступает на вход интегратора только в том случае, если в течение двух последовательных тактов регулирования наблюдается уменьшение КПД компрессора. Управляющий сигнал, поступающий через первый ключ 25 непосредственно от триггера 12, противоположен по знаку выходному сигналу масштабирующего блока 24. Если при этом КПД увеличивается, то управляющий сигнал поступает с выхода первого компаратора. Процесс регулирования осуществляется вбли зи максимума КПД и заканчивается, если приращения КПД попадают в область нечувствительности дифференциатора и компараторов. Возврат триггера 12 в исходное состояние после первого такта регулирования при отрицательном приращении осуществляется подачей на вход триггера сигнала элемента И (не показан), подключенного входами к первому компаратору и входу масштабирующего блока 24. Нарушение в работе системы охлаждения контролируются с помощью релейного элемента 13, срабатывающего при достижении температуры охлаждающей среды на выходе из компрессора предельно допустимого значения . При этом замыкаются контакты 14, шунтирующие резисторы 31 на входе пятого сумматора 27, что приводит к увеличению производительности насоса до максимального значения.

Формула изобретения

Устройство для управления охлаждением компрессора с электроприводом, содержащее датчик температуры охлаждающей среды на выходе из компрессора, датчики давления и расхода газа на выходе из компрессора, датчики мощности электропривода и электродвигателя насоса, установленного в линии подачи охлаждающей среды, последовательно соединенные первый сумматор, блок деления и дифференциатор, а также первый блок умножения, первый и второй компараторы, триггер и релейный элемент с контактами, подключенный к датчику температуры охлаждающей среды на выходе из компрессора причем датчики

мощности электропривода теля насоса подключены к тору, датчики расхода и на выходе из компрессор первому блоку умножения, ратор подключен к вход

0

,

0

5

0

5

0

5

чающееся тем, что, с целыо повышения экономичности охлаждения компрессора, снабженного регуляторами скорости электропривода и электродвигателя насоса, уста новленного в линии подачи охлаждающей среды, путем учета потерь тепла при сжатии газа и охлаждении компрессора, оно дополнительно содержит датчик температуры окружающей среды, датчик расхода охлаждающей среды, последовательно соединенные датчик температуры газа на выходе из компрессора, второй сумматор, второй блок умножения и третий сумматор, последовательно соединенные датчик температуры охлаждающей среды на входе в компрессор, четвертый сумматор и третий блок умножения, последовательно соединенные масштабирующий блок, первый ключ, интегратор и пятый сумматор, а также генератор тактовых импульсов, формирователь, второй ключ и резистор, включенный параллельно контактам релейного элемента между вторым входом пятого сумматора и датчиком температуры охлаждающей среды на выходе из компрессора, причем вторые входы третьего блока умножения и четвертого сумматора подключены соответственно к датчикам расхода и температуры охлаждающей среды на выходе из комтрессора, третий сумматор подключен входами к первому и третьему блокам умножения, а выходом - к второму входу блока деления, вторые входы второго сумматора и второго блока умножения подключены соответствен но к датчикам температуры окружающем среды и расхода газа на выходе из компрессора, второй ключ подключен входом к дифференциатору, а выходом - к первому и второму компараторам, подключенным выходами соответственно к второму входу интегратора и управляющему в.од первого ключа, тактовый генератор через формирователь подключен к дифференциатору и управляющему входу второго ключа, а выход пятого сумматора подключен к регулятору скорости электродвигателя насоса; установленного в линии подачи охлаждающей среды.

Изобретение м.б. использовано при регулировании компрессоров с электроприводами. Цель изобретения - повышение экономичности охлаждения компрессора, снабженного регуляторами скорости электропривода и электродвигателя насоса, установленного в линии подачи охлаждающей среды. Резистор 31 включен параллельно контактам 14 релейного элемента 13 между вторым входом пятого сумматора 27 и датчиком 15 т-ры охлаждающей среды на выходе из компрессора. Вторые входы третьего блока 23 умножения и четвертого сумматора 22 подключены, соответственно, к датчикам 16 и 15 расхода и т-ры охлаждающей среды на выходе из компрессора. Третий сумматор 20 подключен входами к первому и третьему блокам 9 и 23 умножения, а выходом - ко второму входу блока 7 деления. Вторые входы второго сумматора 18 и второго блока 19 умножения подключены соответственно, к датчикам 15 и 16 т-ры охлаждающей среды и расхода газа на выходе из компрессора. Второй ключ подключен входом к дифференциатору 8, а выходом - к первому и второму компараторам 10 и 11, подключенным выходами, соответсвенно, ко второму входу интегратора 26 и управляющему входу первого ключа. Тактовый генератор через формирователь подключен к дифференциатору 8 и управляющему входу второго ключа, а выход пятого сумматора 27 подключен к регулятору скорости электродвигателя насоса, установленного в линии подачи охлаждающей среды. Конструкция устройства позволяет учесть потери тепла при сжатии газа и охлаждении компрессора. 1 ил.