СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМОМ Советский патент 1970 года по МПК F04B25/00 G05B21/02 

Изобретение относится к области автоматического управления процессами и может быть использовано на различных производствах, где применяются поршневые многоступенчатые компрессоры.

Известен способ автоматического управления режимом работы цеха многоступенчатых поршневых компрессоров путем уменьшенпя подачи предыдущих ступеней регулирующего компрессора при увеличении давления на коллекторах отбора или уменьщения подачп последующих стуненей этого же компрессора при уменьщении давления.

По предлагаемому способу для огработки больщих возмущений изменяют подачи .нерегулирующих компрессоров, запоминают эти изменения, а при перемене знака возмущений подачи нерегулирующих компрессоров восстанавливают в обратной последовательности.

Кроме того, для минимизации расхода злектроэнергин на сжатие газа очередность изменения подач нерегулирующих компрессоров задают по относительному приросту расходной характеристики этих компрессоров, начиная с наименьщего.

пенчатых газовых порщиевых комнрессоров ГК-}, ГК2, ..., FK-i, ..., со ступенями /, II, III, IV, V и VI и отжимными устройствами /-/. IV-1, VI-L ..., /-Л /V-;V, V/-.-V на всасывании I, IV, VI стуненей.

Кроме того, система содержит коллекторы / КЛ-f, КЛ-П1, КЛ-IV, КЛ-V, КЛ-VIA, КЛ-VIB; устройство 2 управления; регуляторы 3, 4 и 5; блоки 6-1, . . . , 6-.V. /-/. . . . , 7-N, 8-1, . . . , 8-N запоминания и преобразования сигналов устройства управления; датчики 9, 10 и //, установленные на выходах регуляторов; датчики 12 и 13 давления, установленные на коллекторах

5

Рассмотрим работу системы по согласованию производительности цеха компрессии с нроизводительностью процесса, в который приходит газ после нагнетания III ступени.

Если возмущение такого порядка, что оно

0 может быть скомпенсировано изменением подачн регулирующего компрессора FK-i «а 90Vo от полйого диапазона изменения его подачи, тогда работа системы исчерпывается действием регулятора давления, заключающе25гося в следующем.

во / ступени. Последний будет снижать величину подачи / ступени регулирующего компрессора ГК.-1 ДО тех пор, пока «е будет уменьшено до заданного значения давление на коллекторе КЛ-1П.

Выходной сигнал регулятора 3 увеличивается также ири уменьшении давления ниже задапного .на коллекторе КЛ-1, в результате чего будет уменьшаться подача / ступени регулирующего компрессора ГК-i до тех пор, пока не будет восстановлеа-ю значение давления 1на коллекторе /СЛ-/.

Аналогично работает система по восстановлению давления на остальных коллекторах, а именно: при снижении давления на коллекторе К.Л-1У и увеличении давления на коллекторе КЛ-V регулятор 4, воздействуя на отлчимное устройство IV ступени, уменьшает подачу IV ступени регулирующего компрессора ГК-i, а при снижении давления «а коллекторе КЛ-VIA и увеличении давления на коллекторе KЛ-VIБ, регулятор 5, воздействуя на отжимное устройство VI ступени, уменьшает подачу W ступени регулирующего компрессора ГК-i.

Если возмущение, вызвавшее увеличение давления газа а коллекторе К.Л-П1, такого порядка, что его компенсация требует уменьшения подачи цеха больше чем -на 90Vo полного диапазона изменения иодачи регулирующего компрессора ГК-i, то система работает следующим образом: по достижении управляющего воздействия регулятора 3 иа отжимпое устройство I-i ступени ко прессора ГК90 /0 от своего максимального значения датчик 9 вырабатывает сигнал «max, который постунает на вход устройства 2 управления.

Устройство 2 уиравления, пока иа его вход действует сигнал «max, вырабатывает с онределеиной частотой командные сигналы. Каждь й сигнал способен уменьшить на 20/о От полного диапазона .изменения подачу нерегулирующего компрессора. Следовательно, на каждый иерегулирующий компрессор возМ|ОЖ,но выдать только пять таких сигналов, поэтому устройство 2 управления выдает по пять командных сигналов на каждый нерегулирующий компрессор по заранее установленной и осл едо в ател ьно сти.

Сигналы устройства 2 управления суммируются, запоминаются и преобразуются в управляющие воздействня на отжимные устройства .компрессоров соответствующими блоками 6, 7 и 8.

После компенсации нерегулирующими компрессорами онределенной доли возмущения управляющее воздействие регулятора давления иа отжимное устройство ступени компрессора ГЛ-i станет меньше 0,9 от своего максимального значения, в тот же момент исчезнет сигнал «max на входе устройства 2 и последний прекратит выдачу командных сигналов на нерегулирующие компрессоры.

гулятора давления стаиет меньше чем 60Vo от своего максимального значения, датчик 9 вырабатывает сигнал «min, .который по.даегся на вход устройства 2 управления. Последний, пока на его вход действует сигнал «min, вырабатывает командные .сигналы с той же частотой, с какой выдавал нри наличии сигнала «max. Каждый такой сигнал уменьшает на един.ицу содержимое в блоках 6, 7 .и 8 число и тем самым увелич.ивает подачу компрессора на 20Vo от полного диапазона изменения. Эти сигналы устройство уиравлення выдает на нерегулирующ.ие компрессоры в обратной последовательности.

Очевидно, что если возмущение у.меньшилось настолько, что для его комиепсации достаточно измене.пие подачи только регулирующего компрессора ГК-i, то устройство управления, работая по вышеизложеииой логике, восстаиовит до максимума подачи нерегулирующих компрессоров.

Когда нерегулирующие колтрессоры работают максимальной нодачей, при паличии сигнала «min зстройство управления командные сигналы не вырабатывает.

х палог-ичио работает система ири попижении давлений иа коллекторах КЛ-1, КЛ-IV, КЛ-V/A и при повышении давлений на коллекторах КЛ-V и KЛ-VIБ, когда возможности регулирующего компрессора ГК,-1 по компенсации возмущения -исчерпаны.

Устройство 2 управления сигнализирует о иолпой перегрузке двух перегулирующих компрессоров и о полиой разгрузке всех нерегулирующих компрессоров. Первое означает, что появилась возможность остановить один компрессор, а второе означает, что возможности цеха ио компенсации возмущения путем -изме 1еиия нодачи компрессоров исчерпаны.

Р1звестно, что расходные характеристики- зависимость расхода электроэнергии Р от величины подачи (нагрузки) Q поршневых шестиступенчатых газовых компрессоров, оснащенных устройствами отжима всасывающих клапанов па части хода для изменения величины подачи, являются линейными функциями, и, следовательно, относительные ириАР

росты-у„- расходньгх характеристик являются постоянпыми величинами во всем диапазоне изменения подач. Поэтому оптимальное распределение нагрузки между параллельно работающими ком.црессорами, минимизирующее расход электроэнергии на сжатие газа, достигается при нагрузке, в первую очередь, того комнрессора, относительный прирост расходной характеристики которого наименьший, а затем остальных по мере возрастания относительных приростов их расходных характеристик, т. е. в определенной последовательности .номеров компрессоров. Разгрузка же компрессоров долж(на производиться в обратной последовательности номеров компрессоров. С этой целью через вход А в устройство 2 управления задается (вручную или

автоматически) очередность разгрузки (нагрузки) нерегулирующих компрессоров (но их номерам). Эта минимизация расхода электроэнергии, осуществленная по предлагаемому способу, обеспеч-ивает оптимальный режим работы цеха компрессии.

Пред.мет изобретения

1. Снособ автоматического управления режи.моМ работы- цеха многоступенчатых поршневых компрессоров путем у.меньщення подачи предыдущих ступеней регулирующего компрессора при увеличении давления на коллекторах отбора или уменьщения подачи последующих ступеней этого Hie компрессора при уменьщении давления, отличающийся тем, что, с целью отработки больщих возмущений изменяют подачи нерегулирующих комнрессоров, запоминают эти изменения, а при перемене знака возмущений подачи нерегулирующих компрессоров восстанавливают в обратной последовательности.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью минимизации расхода электроэнергии на сжатие газа, очередность изменения подач нерегулирующих компрессоров задают по относительному приросту рас.чодной характеристикн этих комирессоров. начиная с наименьщего.

I i/w- т-щ -1 I|.

/1