Способ оптимального управления двухступенчатой холодильной турбокомпрессорной установкой Советский патент 1990 года по МПК F25B49/00 

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано для оптимального управления технологическими режимами работы двухступенчатых холодильных турбокомп- рессорных установок (ДХТУ), предназначенных для охлаждения потоков газообразных и жидких сред в газовой, химической, нефтеперерабатывающей отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение энергетической эффективности ДХТУ при расширении диапазона работы установки по расходам и температурам охлаждаемого воздуха.

На чертеже представлена система управления, реализующая предлагаемый способ.

Система оборудована центробежным компрессором с низкотемпературной (НТС) 1, высокотемпературной (ВТС) 2 ступенями с поворотными лопатками 3-4 диффуэ-оров НТС и ВТС и исполнительным механизмом 5 привода поворота лопаток диффузора, приводным электродвигателем ЦБК 6, воздухоохладителем 7 и испарителем 8 ВТС, воздухоохладителем 9 и испарителем 10 НТС, промсосудом 11, конденсатором 12, дроссельными вентилями 13 и 14, содержит управляющую микроЭВМ 15, устройство 16.связи с объектом, интерфейс 17, периферийные устройства 18, автоматические регуляторы давлений на всасывании в НТС 19 и ВТС 20 ЦКБ и давления конденсации в конденсаторе 21, а также датчики для измерений расходов 22, температур 23, давлений 24 и влагосодержаний 25 охлаждаемого воздуха на входе в воздухоохладитель ВТС, расхода 26 и начальной 27 температуры охлаждающей воды на входе из воздухоохладителя НТС 28, расходов теплоносителей в теплообменных аппаратах ВТС 29 и НТС 30, мощности привода ЦБК 31, которые через устройство связи с объектом и интерфейс вместе с автоматическими регуляторами связаны с микроЭВМ. Оператор 32 контролирует работу ДХТУ по информации, которая выводится на периферийные устройства и при необходимости может вносить соответствующие коррективы.

Система управления, реализующая предлагаемый способ оптимального управления ДХТУ, работает следующим образом.

Состояние ДХТУ характеризуется измеряемыми параметрами расхода 22, температуры 23, давления 24 и вла- госодержанил 25 охлаждаемого возду

0

0

5

0

5

ха на входе в воздухоохладитель ВТС, расхода 26 и начальной 27 температуры охлаждающей воды на входе в конденсаторs расходов теплоносителей в теплообменных аппаратах НТС 30 и ВТС 29, конечной температуры охлаждаемого воздуха на выходе из воздухоохладителя НТС, мощности приQ вода ЦБК 31, которые воспринимаются соответствующими измерительными преобразователями 22-31. В задачу ИП входит преобразование измеряемых параметров в стандартизированные электрические сигналы в аналоговой или цифровой форме. Преобразованнывусигналы с выходов измерительных преобразователей 22-31 передаются в устройство 16 связи с объектом, которое осуществляет измерение преобразованных величин и их преобразование в цифровой код. Через интерфейс 17 измерительная информация в виде ко- дировадных сигналов передается в

5 микроЭВМ 15, которая предназначена для математической обработки поступающей от ДХТУ информации, а также для управления по заданной оператором программе работой устройства связи с объектом и периферийных устройств 18. Периферийные устройства предназначены для ввода управляющей и вспомогательной информации от оператора 32 и передачи их в микроЭБМ 15, выдачи и регистрации результатов измерений и расчетов. Устройство связи с объектом осуществляет настройку задатчиков автоматических регуляторов 19-21 по полученным от мини- ЭВМ 15 оптимальным значениям давлений на всасьюание НТС и ВТС давление конденсации для требуемого по условиям эксплуатации режима работы ДХТУ, а при работе алгоритма пробного поиска (после отключения,регуляторов) устройство связи с объектом, воздействуя на асинхронный электропривод диффузорных лопаток 5, корректирует значения углов поворота лопаток диффузоров э НТС и ВТС по

0 измеряемым значениям мощности привода ЦБК и конечной температуры охлаждаемого воздуха на выходе из воздухоохладителя НТС, 28 на величину отклонений ид/втсполученных отмккроЭВМ.

5 Формула изобретения

Способ оптимального управления двухступенчатой холодильной турбо- компрессорной установкой для охлаждения сжатого воздуха, с двухсекционным центробежным компрессором с поворотными лопатками диффузоров, воздухоохладителями, испарителями, пром- сосудом, конденсатором и автоматическими регуляторами путем измерения давлений на всасывании в низкотемпературной и высокотемпературной секциях компрессора и их регулирования изменением положения поворотных лопаток диффузоров, измерения давления в конденсаторе и его регулирования измерением расхода охлаждающей воды, отличающийся тем, что, с целью повышения энергетической эффективности при расширении диапазона работы установки по расходам и температурам охлаждаемого воздуха, дополнительно измеряют температуру, расход, давление и влагосодержание охлаждаемого воздуха на входе в воздухоохладитель высокотемпературной секции, температуру и расход охлаждающей воды на входе в конденсатор,

расходы теплоносителей в теплообмен- ных аппаратах, температуру воздуха на выходе из воздухоохладителя низ- котемпературной секции, по которым определяют требуемые параметры, с учетом изменения значений измеренных, для настройки задатчиков автоматических регуляторов давлений на

O всасывании в низкотемпературной секциях компрессора и давления конденсации в конденсаторе, обеспечивающих получение заданной потребителем конечной температуры охлаждаемого воздуха, после достижения которой последнюю поддерживают постоянной, все автоматические регуляторы отключают, дополнительно измеряют мощность, потребляемую компрессором, и проводят корректировку значений углов поворота лопаток диффузоров в низкотемпературной и высокотемпературной секциях компрессора до достижения минимального значения потребляемой мощ5 ности.

5

0

Изобретение относится к холодильной технике. Цель изобретения является повышение энергетической эффективности двухступенчатой холодильной трубокомпрессорной установки (ДХТУ) при расширении диапазона работы установки по расходам и температурам охлаждаемого воздуха. Способ применим к ДХТУ, предназначенным для охлаждения сжатого воздуха, оборудованных двухсекционными центробежными компрессорами с поворотными лопатками диффузоров, воздухоохладителями, испарителями, промсосудами, конденсаторами и автоматическими регуляторами, осуществляется путем измерения давления на всасывание в низкотемпературной и высокотемпературной секциях компрессора и их регулирования изменением положения поворотных лопаток диффузоров, измерения давления в конденсаторе и его регулирования изменением расхода охлаждающей воды и отличается тем, что для достижения поставленной цели дополнительно измеряют температуру, расход, давление и влагосодержание охлаждаемого воздуха на входе в воздухоохладитель высокотемпературной секции. Температуру и расход охлаждающей воды на входе в конденсатор, расходы теплоносителей в теплообменных аппаратах, конечную температуру воздуха на выходе из воздухоохладителя низкотемпературной секции, по которым определяют требуемые параметры , с учетом изменения значений измеренных, для насройки задатчиков автоматических регуляторов давлений на всасывании в низкотемпературной и высокотемпературной секциях компрессора и давлений конденсации в конденсаторе, обеспечивающих получение заданной потребителем конечной температуры охлаждаемого воздуха, после достижения которой последнюю поддерживают постоянной, все автоматические регуляторы отключают, дополнительно измеряют мощность, потребляемую компрессором и проводят корректировку углов поворота лопаток диффузоров в низкотемпературной и высокотемпературной секциях компрессора др достижения минимального значения потребляемой мощности. 1 ил.