Способ защиты от помпажа компрессора и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК F04D27/02 

(21) 4482412/24-06

(2,2.) 13.09.88

(46) 23.04,91. Бюл. № 15

(71)Киевский институт автоматики им. XXY съезда КПСС

(72)В.И Истомин :- Ю0В„ Ланьковскнй

(53)621.515(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1377461, кл. F 04 D 27/02, 1986.

(54)СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОТ ШЖПАГА КОМПРЕССОРА И УСТРОЙСТВО ДП ЕГС ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

(57)Изобретение откосится к защите компрессоров от помпажа. Целью изобретения является повышение надежности защиты компрессора, снабженного двумя байпасными клапанами. Цель дости- гается введением в цепи формирования

контрольного сигнала блока дифференцирования s что позволило Формировать контрольньй сигнал г зависимости от величины давления и температуры газа на входе и чыхоце из компрессора, от перепада давления газа на входной диафрагме и от производной перепада давления газа на входной диафрагме Контрольный сигнал сравнивается с тремя заданными величинами в первом третьем п четверток блоках сравнения и при превышение заданными вепичинами контрольного сигнала осуществлчется плавный перепуск, в зависимости от величины разности заданной величины и контрольного сигнала, изменение час- р тоты вращения в зависимости от разностного сигнала; а также релейный перепуск газа. 1 ил.

Изобретение относится к защите компрессоров от помпажа.

Целью изобретения является повышение надежности защиты компрессора, снабженного двумя байпасными клапанаМИ0

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего данный способ

Устройство для защиты от помпажа компрессора 1 с регулируемым приводом 2 содержит датчик 3 давления газа на входе в компрессор, датчик 4 давления газа на выходе из коотрессора, сумматор 5, первый задатчик 6, датчик 7 перепада давления газа на входной измерительной диафрагме, первый блок умножения 8, датчик 9 температуры газа на выходе из компрессора, первый блок деления 10, датчик 11 температуры газа на входе в компрессор, второй блок деления |2, второй блок умножения 13, второй задатчик 14, первый блок сравнения 15, первый компаратор 16, реле 17 времени, привод 18 первого байпасного клапана, первой функциональный преобразователь 19, второй блок сравнения 20, регулятор 21 частоты вращения, исполнительный механизм 22 регулирующего органа привода компрессора, третий задатчик 23, датчик 24 частоты вращения, третий блок сравнения 25, четвертый задатчик 26, четвертый блок сравнения 27, второй компаратор 28, второй функциональный преобразователь

J 1

29s привод 30 второго байпасного клапана, блок дифференцирования 31,-пятый аадатчик 32 и третий компарато р 33„ Кроме того, на чертеже показаны релейный усилитель ЗА и исполнительный механизм 35 первого байпасного клапанаt а также усилитель 36 и ис-k полнительный механизм 37 второго байпасного клапана, входящие в состав привода второго байпасного клапана. Способ реализуется в устройстве следующим образом

Сигналы датчиков 3, 7, 11 соответственно давления газа, перепада давления газа на входной измерительн диафрагме и температуры газа на входе в компрессор 1 поступают на входы первого блока умножения 8 и на второ блок деления 12„ Сигнал первого за- датчика 6 подается на третий вход первого блока умножения 8, а выходной сигнал последнего на второй вход второго блока деления 12 на выходе второго блока деления 12 формирует- ся сигнал пропорциональный

Kl AElEi

где К4 UP

1 М

Т,

м

константа;

перепад давления газа на входной измерительной диафрагме j

соответственно давление и температура газа на входе в компрессор.

Выходной сигнал второго блока деления 12 через второй блок умножения 13, на второй вход которого поступае сигнал датчика 9 температуры газа на выходе из компрессора, поступает на первый блок деления 10, на второй вход которого поступает сигнал датчика 4 давления газа на выходе из компрессора На выходе первого блока деления 10 формируется сигнал, пропорциональный

KV&P- РЛ Те

где Р

2

Т1 .

Ч

соответственно давление и температура газа на выходе из компрессора. Сигнал датчика 7 перепада давления газа на входной измерительной диафрагме через блок дифференцирования 319 сигналы датчиков 3 и 4 давления газа на входе и выходе из компрессора s а также выходной сигнал первого блока деления 10 поступают на сумматор 5, на выходе которого формируется контрольный сигнал С -пропорциональный

с кг(Рг-Р) -к;Лр|ЬЈ + кз4й,

где К и К - константы

Контрольный сигнал с выхода сумматора 5 поступает на первые входы первого, третьего и четвертого блоков сравнения 15, 25, 27, на вторые входы которых поступают сигналы, соответственно, второго, пятого и четвертого задатчиков 14, 32, 26. Выходные сигналы первого, третьего и четвертого блоков сравнения, пропорциональные разностям контрольного сигнала и сигнала соответствующего задатчика, поступают, соответственно на первый, третий и второй компараторы 16, 33, 28.

При превышении сигналом пятого задатчика 32 величины контрольного сигнала на выходе третьего компаратора 33 формируется сигнал Д( , пропорциональный разности сигнала пятого задатчика и контрольного сигнала, который поступает на первый функциональный преобразователь 190 На выходе первого функционального преобразователя формируется сигнал п, пропорциональный

п

а0+ a,(UC,}

аг(ЛС),

5

0

0

5

где а0, а,, а,,, - константы;

п - коррекция уставки по скорости вращения привода 2 компрессора о

С выхода первого функционального преобразователя 19 сигнал поступает на второй блок сравнения 20, формирующий на выходе сигнал, пропорциональный

Дп п -ПЈ+п,

где Д п сигнал рассогласования, п - сигнал третьего задатчика 23, п - , сигнал датчика 24 частоты вращения

привода компрессора.

t

Величина рассогласования Дп поступает на регулятор 21 частоты вращения и воздействием на исполнительный механизм 22 увеличивает в заданных пределах частоту вращения привода 2 компрессора 1.

При превышении сигналом четвертог задатчика 26 величины контрольного сигнала на выходе второго компаратора 28 формируется сигнал UС., пропорциональный разности сигнала четвертого задатчика и контрольного сигнала, который поступает на второй бункциональный преобразователь 29, формирующий на выходе сигнал, про- порциональный m b& + fy (UC) + + b(UC2)2, где m - величина сигнала управления плавным перепуском газа; Ь0„ b , - коэффициенты

С выхода второго функционального преобразователя 29 сигнал поступает на привод 30 второго байпасного клапана, то есть через усилитель 36 на исполнительный механизм 37, перемещающий второй байпасный клапан до уменьшения сигнала иС, т.е0 реализующий плавный перепуск гаэа0

i

При превышении сигналом второго задатчика 14 величины контрольного сигнала на выходе первого компаратора 16 формируется сигнал, соответствующий логической единице и запускающий реле времени 17. Одновременно сигнал поступает на привод 18 перв ого байпасного клапана, т0е0 через релейный усилитель 34 на исполнительный механизм 35 первого байпасного клапана, открывая клапан на заданный угол. По истечении заданного промежутка времени реле времени 17 срабатывает и прекращает перепуск газа с выхода на вход компрессора.

Формула изобретения

5

0

Q

5 0

5 0

5

0

щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности зашиты компрессора, снабженного двумя байпасными клапанами дополнительно, при превышении контрольного сигнала третьей заданной величиной в зависимости от величины превышения открывают второй байпасный клапан, а величину контрольного сигнала корректируют в зависимости от производной перепада давления газа на входной измерительной диафрагме.

20 Устройство для защиты от помпажа компрессора с регулируемым приводом, содержащее датчики давления газа на входе и выходе из компрессора, подключенные к сумматору, первый задатчик и датчик перепада давления газа на входной измерительной диафрагме, подключенные к первому блоку умножения, датчик температуры газа на выходе из компрессора, первый блок деления, подключенный к датчику давления газа на выходе из компрессора, последовательно соединенные датчик температуры газа на входе в компрессор, второй блок деления и второй блок умножения, последовательно соединенные второй задатчик, первый блок сравнения, первый компаратор, реле времени и привод первого байпасного клапана, последовательно соединенные первый функциональный преобразователь, второй блок сравнения, регулятор частоты вращения и исполнительный механизм регулирующего органа привода компрессора, а также третий задатчик и датчик частоты вращения, подключенные к второму блоку сравнения, третий блок сравнения, подключенный к выходу сумматора, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит последовательно соединенные четвертый блок сравнения, второй компаратор, второй функциональный преобразователь и привод второго байпасного клапана, а также блок дифференцирования, пятый задатчик и третий компаратор, подключенный входом к третьему блоку сравнения, а выходом - к первому функциональному преобразователю, причем блок дифференцирования подключен входом к датчику перепада давления, а выходом - к сумматору, пятый задатчик подключен к второму ЕХОДУ третьего блока сравнения, датчик температуры

газа на выходе из компрессора подключен к второму блоку умножения, первый и четвертый блоки сравнения подключены вторыми входами к сумма16438008

| тору, и первый блок умножения подключен входом к датчику давления газа на входе в компрессор, а выходом - к второму блоку деления.