Способ регулирования производительности компрессора с электроприводом и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК F04D27/00 

Изобретение относится к регулированию компрессоров.

Целью изобретения является повышение надежности работы компрессора при приближении помпажного режима.

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего данный способ.

Устройство для регулирования производительности компрессора 1 с электроприводом 2 содержит датчик 3 расхода газа на выходе из компрессора, первый функциональный преобразователь 4, блок 5 управления частотой вращения электропривода, блок 6 управления дроссельной заслонкой, датчик 7 давления газа на выходе из компрессора, блок умножения 8. второй функциональный преобразователь 9. первый

компаратор 10, третий функциональный преобразователь 11, четвертый функциональный преобразователь 12, задатчии 13, блок деления 14, пятый функциональный преобразователь 15, шестой функциональный преобразователь 16 и второй компаратор 17. Кроме того, показаны первый, второй и третий контакторы 18-20, преобразователь 21 частоты, блок 22 управления выпрямителем, блок 23 управления инвертором, блок 24 фиксации частоты, датчик 25 тока преобразователя, модель 26 преобра- зователя, блок 27 нелинейности, блок 28, синхронизации и коммутатор 29.

о о

4

ю о о

Способ осуществляют следующим образом.

При работе электропривода 2 компрессора 1 от питающей сети и необходимости изменения производительности сигналы датчиков 3, 7 расхода и давления газа на выходе из компрессора поступают на блок умножения 8, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный гидравлической мощности компрессора N. Одновременно сигнал датчика 3 расхода газа поступает на входы первого и третьего функциональных преобразователей, на выходах которых формируются сигналы, пропорциональные

Q

4 Н

-Ь

f СГ +п Н

n aQ2 + bQ + с,

где h -давление газа на выходе из компрессора;

Q - расход газа на выходе из компрессора;

n - КПД компрессора; V- частота вращения ротора компрессора;

а, Ь, с, d, Н - коэффициенты.

Сигналы с выходов блока умножения 8 и третьего функционального преобразователя 11 поступают на второй функциональный преобразователь 9, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный мощности РЧ, потребляемой электроприводом 2 при регулировании дросселированием

Pi

N

n 0,97

С выхода первого функционального преобразователя 4 сигнал поступает через блок 24 фиксации частоты вращения на блоки 22 и 23 управления выпрямителем и инвертором преобразователя 21 частоты, обеспечивая требуемую частоту вращения ротора компрессора. Кроме того, с выхода первого функционального преобразователя сигнал поступает на четвертый функциональный преобразователь 12, на выходе которогоформируетсясигнал, пропорциональный Р2 - мощности, потребляемой электроприводом от сети в зависимости от частоты вращения

Р2 K-v2, где К - коэффициент.

Сигналы, пропорциональные мощности PI и Ра, поступают на первый компаратор 10, где сравниваются. При Ра Pi срабатывает реле компаратора, замыкает контакты

в цепях питания катушек контакторов 18, 19 и размыкает контакт в цепи питания катушки контактора 20, в результате чего дальней- шее регулирование осуществляется изменением частоты вращения электропривода путем воздействия на преобразователь 21 частоты с контролем тока и времени работы, осуществляемого с помощью датчика 25 , блока 27 нелинейности, модели 26 преобразователя и коммутатора 29.

При Pi реле первого компаратора 10

обесточивается, контакторы переключаются и электропривод 2 подключается к сети, минуя преобразователь частоты, при этом на блок 6 управления дроссельной заслонки

поступает управляющий сигнал, реализуя регулирование производительности изменением положения дроссельной заслонки.

В процессе регулирования сигналы датчика 7 дзвленир поступают на блок деления

14 и шестой функциональныйпреобразова- тель 16. На выходе блока деления 14 формируется сигнал, пропорциональный - где R к

константа, формируемая задатчиком 13. С выхода блока деления 14 сигнал поступает на пятый функциональный преобразователь 15, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный

35

Q.

-УЬГ

«R

где QK - минимальное значение расхода газа,

На выходе шестого функционального преобразователя 16 формируется сигнал, пропорциональный

v,- +

Т

4 Н

°к +1

Q + h

Н

где Vr - граничное значение частоты вращения ротора компрессора.

С выходов шестого функционального

преобразователя 16 и первого функционального преобразователя 4 сигналы, пропорциональные поступают на второй компаратор 17, где сравниваются. При v vf на выходе компаратора формируется

сигнал наличия помпажа, который подается на сигнализатор помпажа и исполнительные механизмы регулирующих органов компрессора, обеспечивающих защиту компрессора изменением частоты вращения, перепуском газа или отключением компрессора.

Формула изобретения

1.Способ регулирования производительности компрессора с электроприводом путем измерения давления и расхода газа

на выходе из компрессора, определения по измеренным величинам мощности регулирования изменением положения дроссельной заслонки и мощности регулирования изменением частоты вращения ротора компрессора, сравнения полученных мощностей и изменения частоты вращения ротора компрессора и положения дроссельной заслонки по результатам сравнения, от л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности работы компрессора при приближении помпажного режима, дополнительно по измеренным значениям давления и расхода газа на выходе из компрессора определяют предельно допустимое и текущее значения частоты вращения ротора компрессора, сравнивают полученные значения частоты вращения и при превышении предельно допустимым текущего значения частоты вращения ротора компрессора формируют сигнал наличия помпажа.

2.Устройство для регулирования производительности компрессора с электроприводом, содержащее последовательно соединенные датчик расхода газа на выходе

из компрессора, первый функциональный преобразователь, блок управления часшгой вращения электропривода и блок управления дроссельной заслонкой,последовательно соединенные датчик давления газа на выходе из компрессора, блок умножения, второй функциональный преобразователь и первый компаратор, а также третий и четвертый функциональные преобразователи, подключенные входами соответственно к датчику расхода газа и к первому функциональному преобразователю, а выходами - к вторым входам соответственно второго функционального преобразователя и первого компаратора, причем выход последнего связан с блоком управления частотой, второй вход блока умножения подключен к датчику расхода, а второй выход блока управления частотой подключен к электроприводу компрессора, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит последовательно соединенные задатчик, блок деления, пятый функциональный преобразователь, шестой функциональный преобразователь и второй компаратор, подключенный вторым входом к выходу первого функционального преобразователя, причем вторые входы блока деления и шестого функционального преобразователя подключены к датчику давления газа на выходе из компрессора.

Изобретение относится к области регулирования компрессоров и обеспечивает повышение надежности работы компрессора при приближении помпажного режима за счет более точного определения границы возникновения помпажа. Сигналь: датчиков 3,7 расхода и давления газа на выходе из компрессора 1 с электроприводом 2 поступают на первый функциональный преобразователь 4, блок 14 деления и шестой функциональный преобразователь 16. На выходах первого и шестого функциональных преобразователей формируются сигналы, пропорциональные, текущей и минимально допустимой частотам вращения ротора компрессора, которые сравниваются вторым компаратором 17. При уменьшении частоты вращения ниже минимально допустимого значения на выходе второго компаратора 17 формируется сигнал наличия помпажа, используемый в сигнализаторе и защите от помпажа. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. сл

ч ПГсигнализатору монтажа механизмам зашиты

и исполнительным механизмам защ