Компрессорная установка и устройство для управления охлаждением компрессорной установки Советский патент 1991 года по МПК F04B41/00 F04B39/06 

Изобретение относится к компрессоро- строению, в частности к компрессорной ус- таковке и устройству для управления охлаждением компрессорной установки.

Целью изобретения является повышение КПД компрессорной установки и ее экономичности.

На фиг. 1 показана компрессорная установка; на фиг. 2 - устройство для управления охлаждением компрессорной установки.

Компрессорная установка содержит многоступенчатый компрессор 1 с электроприводом 2, подключенный к компрессору 1 многоступенчатый промежуточный теплообменник 3, установленный на выходе компрессора 1 основной теплообменник 4 и магистраль 5 охлаждающей воды. Установка дополнительно содержит вспомогательный теплообменник 6 и дополнительный компрессор 7 с электродвигателем 8. Выход 9 и 10 контуров 11 и 12 охлаждающего теплоносителя соответственно промежуточного 3 и основного 4 теплообменников параллельно подключены к выходу 13 контура 14 охлаждаемого теплоносителя вспомогательного теплообменника 6. Выходы 15 и 16 контуров 11 и 12 охлаждающего теплоносителя промежуточного 3 и основного 4 теплообменников параллельно подключены к входу 17 дополнительного компрессора 7, выход которого подключен к входу 18 контура 14, охлаждаемого вспомогательного теплообменника 6. Магистраль 5 охлаждающей воды подключена к контуру 19 охлаждающего теплоносителя вспомогательного теплообменника 6.

Компрессорная установка содержит устройство 20 для управления охлаждением установки, содержащее регулируемый клапан 21, установленный в контуре 12 охлаждающего теплоносителя основного теплообменника 4, и последовательно подключенные к исполнительному механизму

22рзгулятор и чувствительный элемент. Устройство дополнительно содержит датчик

23и задатчик 24 температуры воды, первый сумматор 25, оптимальный регулятор 26, регулятор 27 скорости вращения электродвигателя 8 и датчик 28 мощности, подключенный к электроприводу 2 многоступенчатого компрессора 1. Регулятор выполнен в виде за датчика 29 температуры сжатого воздуха, второго сумматора 30, пи- регулятора 31 и релейного элемента 32. Чувствительный элемент выполнен в виде датчика 33 температуры сжатого воздуха, при этом его выход 34 подключен к первому входу 35 второго сумматора 30, а к второму входу 36 - выход 37 задатчика 29 температуры сжатого воздуха. Выход-38 второго сумматора 30 подключен последовательно через пи-регулятор 31 и релейный элемент 32 к регулирующему клапану 21. Датчик 23

температуры воды установлен на выходе 39 охлаждающего контура 19 вспомогательного теплообменника 6. Его выход 40 подключен к первому входу 41 первого сумматора 25, а его второй вход 42 - к выходу 43 задат0 чика 24 температуры воды, Выход 44 первого сумматора 25 подключен к первому входу 45 оптимального регулятора 26, выход 46 которого соединен с входом регулятора 27 скорости вращения электродвигателя 8 до5 полнительного компрессора 7. Выход 47 датчика мощности подключен к второму входу 48 оптимального регулятора 26. Выход 39 контура 19 через датчик 23 сообщен с потребителем 49 горячей воды.

0 Комрессорная установка и устройство для управления охлаждением компрессорной установки работают следующим образом.

Тепло от сжимаемого воздуха через теп5 лообменники 3 и 4 передается во вспомога- тельный теплообменник 6 путем циркуляции хладагента в контурах 11, 12 и 14 при помощи вспомогательного компрессора 7. Тепло от контура 14 отводится в

0 теплообменнике 6 путем циркуляции охлаждающей воды в контуре 19.

В момент изменения производительности компрессора 1 датчик 33 температуры сжатого воздуха изменяет свои показания,

5 которые суммируются с сигналом, идущим от задатчика 29 температуры, и поступает в пи-регулятор 31, который формирует сигнал и подает его через релейный элемент 32 на регулируемый клапан 21. Последний изме0 няет расход хладагента в контурах 11 и 12 до тех пор, пока не сравняется температура сжатого воздуха с задающей температурой в задатчике 29. Одновременно устройство оптимизирует работу компрессорной уста5 новки так, чтобы охлаждающая вода, поступающая к потребителю 49 имела постоянную, заранее заданную температуру. Для этого сигналы от датчика 23 температуры воды и задатчика 24 температуры поступает на первый сумматор 25, откуда их

5 разность поступает на вход 45 оптимального регулятора 26, который меняет режим работы электродвигателя 8 через регулятор 27 до тех пор, пока сумма сигналов от первого сумматора 25 и датчика 28 мощности не

30 станет минимальной.

Формула изобретения 1. Компрессорная установка, содержащая многоступенчатый компрессор с электррприводом, подключенный к компрессору

межступенчатый промежуточный теплообменник, установленный на выходе компрессора основной теплообменник, магистраль охлаждающей воды и устройство для управления охлаждением, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД, установка дополнительно содержит вспомогательный теплообменник и дополнительный компрессор с электродвигателем, при этом входы контуров охлаждающего тепло- носителя промежуточного и основного теплообменников параллельно подключены к выходу контура охлаждаемого теплоносителя вспомогательного теплообменника, а выходы контуров охлаждающего теплоносителя промежуточного и основного теплообменников параллельно подключены к входу дополнительного компрессора, выход которого подключен к входу контура охлаждаемого вспомогатель- ного теплообменника, и магистраль охлаждающей воды подключена к контуру охлаждающего теплоносителя вспомогательного теплообменника,

2. Устройство для управления охлажде- нием компрессорной установки, содержащее регулируемый клапан, установленный в контуре охлаждающего теплоносителя основного теплообменника, и последовательно подключенные к исполнительному механизму регулятор и чувствительный элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения экономичности установки, устройство дополнительно содержит датчик и задатчик температуры воды, первый сумматор, оптимальный регулятор, регулятор скорости вращения электродвигателя и датчик мощности, подключенный к электроприводу многоступенчатого компрессора, регулятор выполнен в виде задатчика температуры сжатого воздуха, второго суммачора, пи-регулятора и релейного элемента, а чувствительный элемент выполнен в виде датчика температуры сжатого воздуха, при этом его выход подключен к первому входу второго сумматора, а к второму входу - выход задатчика температуры сжатого воздуха, выход второго сумматора подключен последовательно через пи-регулятор и релейный элемент к регулирующему клапану, датчик температуры воды установлен на выходе охлаждающего контура вспомогательного теп- лообменника, его выход подключен к первому входу первого сумматора, а его второй вход подключен к выходу задатчика температуры воды, выход первого сумматора подключен к первому входу оптимального регулятора, выход которого соединен с входом регулятора скорости вращения электродвигателя дополнительного компрессора и выход датчика мощности подключен к второму входу оптимального регулятора.

6

2

I I

4-viM

в

магистраль

Изобретение позволяет, повысить КПД компрессорной установки и повысить экономичность устройства для управления охлаждением установки путем охлаждения компрессора (К) 1 промежуточным теплообменником (ПТ) 3 и основным теплообменником (ОТ) 4. Хладагент прокачивает.дополни- тельный компрессор (ДК) 7 при помощи электродвигателя (Э) 8. Тепло от ПТ 3 и ОТ 4 передается через вспомогательный теплообменник (ВТ) 6 в магистраль 5 охлаждающей воды. Режим охлаждения поддерживается регулирующим клананом 21 в зависимости от показаний датчика 33 и задатчика 29 температуры сжатого воздуха, сигнал от которых через сумматор 30, пи-регулятор 31 и релейный элемент 32 поступает к исполнительному механизму 22 клапана 21. Производительность Э 8 меняется от показаний датчика 23 и задатчика 24, сигнал которых через сумматор 25 поступает на оптимальный регулятор 26. Этот сигнал сравнивается с сигналом от датчика 28 мощности электропривода 2 и затем поступает а регулятор 27 скорости вращения Э 8. 2 с. п. ф-лы, 2 ил. С

8

20

-

f TryVL.

ig потребителю

Фиг./