Система автоматического регулирования производительности центробежного компрессора холодильной машины Советский патент 1991 года по МПК F04D27/00 

1

(21)4764298/06 (22)04.12.89 (46)23.10.91. Бюл. №39

(71)Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт холодильного машиностроения

(72)А.Д.Усыскин, Д.Л.Славуцкий и А.Е.Попов

(53)621.438-55(088.8)

(56)Ужанский B.C. Автоматизация холодильных машин и установок. - М.: Пищевая промышленность, 1973, с.59-63.

(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ЦЕНТРОБЕЖНОГО КОМПРЕССОРА ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЫ

(57)Изобретение позволяет обеспечить повышение точности системы в работе путем

2

обеспечения регулирования производительности компрессора в предельном режиме у самой границы помпажа. Регулирующий прибор 1, состоящий из вычислительного блока 6 и программного за- датчика 7, по каналам с датчиков 2, 10 и 11 давления всасывания, давления нагнетания и температуры на всасывание формирует сигналы, поступающие на блок 8 сравнения и логическое устройство 9. Поддержание давления всасывания обеспечивается перемещением лопаток входного направляющего аппарата с помощью привода 3 лопаток с датчиком 4 положения лопаток и перемещения регулирующего органа на байпасный элемент компрессора с помощью привода 5. Такое выполнение системы позволяет повысить ее точность в работе. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно холодильному, в частности к системам регулирования компрессоров.

Цель изобретения - повышение точности системы в работе путем обеспечения регулирования производительности компрессора в узкой полосе в предельном режиме у границы помпажа.

На чертеже представлена структурная схема системы.

Система автоматического регулирования производительности центробежного компрессора холодильной машины содержит регулирующий прибор 1 с подключенным к его входу датчиком 2 давления всасывания, привод 3 направляющего аппарата с датчиком 4 положения лопаток направляющего аппарата и привод 5 регулирующего органа на байпасной линии компрессора.

Регулирующий прибор выполнен в виде вычислительного блока 6 и программного задатчика 7. Система,кроме того.содержит блок 8 сравнения, логическое устройство 9, датчик 10 давления нагнетания и датчик 11 температуры на всасывании. Датчики 2, 10 и 11 давления всасывания, давления нагнетания и температуры на всасывании подключены к первому, второму и третьему входам соответственно вычислительного блока 6, первый выход которого подсоединен к первому входу логического устройства 9, а второй - к программному задатчику 7, выход которого подключен к первому блока 8 сравнения, второй вход которого

О 00

о

ю ю о

п&

подсоединен к выходу датчика 4 положения лопаток направляющего аппарата, первый выход - к приводу 3 лопаток направляющего аппарата, а второй пыход - к второму входу логического устройства 9, выход которого подключен к приводу 5 регулирующего органа на байпасной линии компрессора.

Система работает следующим образом.

Давление всасывания, давление нагнетания и температура всасывания измеряются датчиками 2, 10 и 11 соответственно.Затем измеренные значения поступают в регулирующий прибор 1, точнее - в его вычислительный блок 6.

В вычислительном блоке 6 по формуле

нагн

Нд А(1вс + 273)(-р-г

1 BG

)-ii

где Нд - действительный напор,1

tec, Рве, Рнагн - температура всасывания, давление всасывания и давление нагнетания;

А и Б - постоянные коэффициенты, определяется действительный напор в текущий момент, времени.

В программный задагчик 7 вводят предварительно полученную расчетным или экс- периментальным путем помпажную характеристику компрессора - зависимость адиабатического напора компрессора от различных углов закрытия лопаток входного направляющего аппарата (ВНА).

Во время работы компрессора система регулирования должна обеспечивать поддержание давления всасывания путем изменения положения лопаток ВНА и байпасного регулирующего органа. При этом она не должна допускать вхождение компрессора в режим помпажа, который определяется предельным углом закрытия лопаток. Предельный угол закрытия лопаток получается при сравнении действительного напора компрессора с максимально предельным, заложенным в программный за- датчик в виде зависимости (аЬред),

где «пред - предельный минимальный угол закрытия лопаток ВНА.

При уменьшении тепловой нагрузки лопатки ВНА могут закрыться только до определенной величины - на минимально допустимый угол, при их дальнейшем закрытии возникает режим помпажа компрессора. Выход программного задатчика 7 подключен на вход блока 8 сравнения. На другой вход блока 8 сравнения поступает сигнал с датчика 4 положения лопаток и в случае разбаланса сигналов с программного задатчика 7 и датчика 4 положения лопаток (если лопатки не достигли минимального угла закрытия) выдается сигнал на привод 3 для перемещения лопаток ВНА. Когда лопатки ВНА достигнут минимально допустимого угла закрытия с блока 8 сравнения выдается сигнал на логическое устройство 9, которое реализует функцию И. При наличии на входах логического устройства 9 одновременно двух сигналов с блоков 8 и 6 на

выходе устройства 9 появляется сигнал на привод 5 для перемещения регулирующего органа байпаса в сторону его отверстия. При увеличении тепловой нагрузки с вычислительного блока 6 поступает сигнал на программный задатчик 7, который определяет соответствующий минимальный угол закрытия лопаток ВНА для изменившегося режима работы. Блок 8 сравнения, сравнивая сигнал с задатчика 7 и датчика 4 положения

лопаток, выдает сигнал на перемещение привода 3 лопаток в сторону их открытия. При балансе сигналов с задатчика 7 и датчика 4 с блока 8 сравнения выдается сигнал на логическое устройство 9. Если в устройство

поступает сигнал с вычислительного блока 6, устройство выдает сигнал на привод 5 для закрытия регулирующего органа байпаса.

Таким образом, повышается эффективность системы в работе за счет регулирования производительности в узкой полосе в предельном режиме у самой границы помпажа.

35

Формула изобретения

Система автоматического регулирования производительности центробежного компрессора холодильной машины, содержащая регулирующий прибор с по лючен0 ным к его входу датчиком дазления всасывания, привод направляющего аппарата с датчиком положения лопаток направляющего аппарата и привод регулирующего органа на байпасной линии компрессора,

5 отличающаяся тем, что, с целью повышения точности путем обеспечения регулирования производительности компрессора в узкой полосе в предельном режиме у границы помпажа, регулирующий прибор выполнен в виде вычислительного блока и

0 программного задатчика, а система дополнительно содержит блок сравнения, логическое устройство, датчик давления нагнетания и датчик температуры на всасывании, датчики давления всасывания, дав5 ления нагнетания и температуры на всасывании подключены к первому, второму и третьему входам соответственно вычислительного блока, первый выход которого подсоединен к первому входу логического устройства, а второй - к программному задатчику, выход которого подключен к первому входу блока сравнения, второй вход которого подсоединен к выходу датчика положения лопаток направляющего аппарата, первый выход - к приводу

лопаток направляющего аппарата, а второй выход - к второму входу логического устройства, выход которого подключен к приводу регулирующего органа на байпасной линии компрессора.