Система регулирования турбокомпрессорного агрегата Советский патент 1975 года по МПК F04D27/00 

1

Изобретение относится к автоматическому регулированию турбокомпрессорного агрегата.

Известны системы регулирования Турбокомпрессорного агрегата, содержащие задатчик давления иа входе в компрессор, датчик и задатчик оборотов, соединенные при помощи блока сравнения с испытательным механизмом дросселя и поляризованными реле, подключенными к программному блоку, связанному с электромагнитными клапанами для воздействия на парциальные кл апаны, и блок обратной связи.

Однако известные системы не обеспечивают регулирование о.боротоъ в широком диапазоне расходов рабочей среды при переменном давлении на входе в компрессор.

Цель изобретения - повышение качества регулирования и экономичности - достигается тем, что задатчик давления подключен при помощи блока согласования и дополнительных блока сравнения, соединенного с блоком обратной связи, и поляризованных реле к программному блоку.

На чертеже дана схема системы автоматического регулирования турбокомпрессорного агрегата.

Установка 1 соединена турболроводом с компрессором 2, на оси которого расположена

приводная турбина 3, питаемая газом через парциальные клапаны 4 и последовательно соединенный с ними дроссель оборотов 5 из газового ресивера б, рабочий газ в который подается от газогенератора 7.

Задатчик давления 8 (давление на входе в компреосор 2 поддерживается постоянной автономной системой регулирования, содержащей задатчик давления 8 и блок регулирования 9) через блок согласования 10 своим электрическим выходом соединен с блоком сравнения 11, на второй вход которого подключен выход блока обратной связи 12, контролирующего положение дросселя оборотов

5. Выходная цепь соединена с поляризованным реле 13 и 14 (в зависимости от направления движения дросселя оборото1В 5, в сторону открытия или закрытия). Нормально открытые контакты 15 и 16 поляризованных

реле 13 и 14 включены в цепь запуска программного блока 17 парциальных клапанов 4. Нормально закрытые .контакты 18 и 19 соответственно поляризованных реле 13 и 14 включены в цепь отключения исполнительного двигателя 20 дросселя оборотов 5. Выходные реле 21, 22, 23 программного блока 17 своими контактами 24, 25, 26 соответственно соединяют цепи управления электропневмоклапанов 27, 28, 29 с источником питания.

Пневмовыходы электропневмоклапанов 27, 28,

29 соединены с магистралями пневмоуправления парциальных клапанов 4.

На оси турбокомпрессора установлен датчик оборотов 30, электрический выход которого соединен с блоко м сравнения 31, второй вход которого соединен с задатчиком оборотов 32. Блок сравнения соединен также с усилителем электрических сигналов 33 и ноляризованными реле 34, 35 (в зависимости от полярности). Исполнительный двигатель 20 овоим электрическим входом соединен с усилителем электрических сигналов 33, а выходной осью - с регулирующим дросселем 5. Контакты 36 и 37 поляризованных реле 34 и 35 включены в день отключения программного блока 17.

Предлагаемая система автоматического регулирования турбокомтрессорного агрегата pai6oTaeT следующим образом.

В исходном состоянии на задатчике оборотов 32 устанавливается заданный режим. Задатчиком давления 8 устанавливается требуемое давление на входе в компрессор 2, которое должно быть получено в заданном режиме и будет ноддерживаться автономной системой автоматического регулирования давления.

Запускается газогенератор 7, газ которого заполняет ресивер 6.

Включается электропитание систем регулирования.

Электрический сигнал с блока сравнения 31 .с полярностью, соответствующей открытию регулирующего дросселя 5 (сигнал с задатчи1ка оборотов 32 больше сигнала датчика оборотов 30), поступает на усилитель электрических сигналов 33, в котором усиливается по напряжению и мощности. С усилителя 33 сигнал поступает на исполнительный двигатель 20, который перемещает регулирующий дроссель 5 в сторону открытия до положепия, когда сигнал с блока обратной связи 12 не будет равен сигналу, нропорциональному давлению на входе в компрессор 2, снимаемо-му с задатчика давления 8 через блок согласования. При этом электрический сигнал с блока сравнения 11 включает реле 13 (при направлении движения регулирующего дросселя 5 в сторону открытия), контакты 18 которого останавливают регулирующий дроссель 5 в заданном положении, а контакты 15 включают программный блок 17.

Выходные реле 21, 22, 23 программного блока 17 последовательно через свои пормально-разомкнутые контакты 24, 25, 26 подают электрический сигнал в цепи управления электропневмоклапанов 27, 28, 29, открывая их магистрали пневмоуправления, но которым управляющий воздух поступает к нарциалыньш клапана м 4.

Как только открывается первый парцнальный клапан 4, газ из ресивера 6 под давлением через регулирующий дроссель 5 и клапан 4 поступает в турбину 3.

Прргра мммый блок 17 своими контактами 24, 25, 26 поочередно открывает парциальные клапаны 4, увеличивая скорость враихения турбины 3 до мо.мента, когда сигнал после блока сравнения 31 будет равен нулю или изменит зна(К на противоположный (т. е. реальные обороты, измеряемые датчиком оборотов 30, будут равны или больще заданных оборотов, установленных задатч-иком оборотов 32) и срабатывает поляризованное реле

ij4.

Если сигнал после блока сравнения 31 равен нулю, регулирующий дроссель 5 остается в покое. Контактами 36 поляризованного реле 34 останавливается программный блок 17, оставляя открытым необходимое число парциальных клапанов 4 для поддержания заданных оборотов турбины 3.

При изменении знака сигнала после блока сравнения 31 программный блок 17 останавливается, а плавное подрегулирование скорости вращения турбины 3 осуществляется прикрытием регулирующего дросселя 5 до положения, когда сигнал носле блока сравнения 31 станет равным нулю.

При изменении числа Рейнольдса в установке 1 необходимо изменить в щироком диапазоне давление на входе комнрессора 2.

В этом случае при уменьщении задания давления на входе в компрессор 2 нагрузка на турбину 3 уменьшается, скорость вращения возрастает. Сигнал, снимаемый с датчика оборотов 30, больше сигнала задатчика оборотов 32. После блока сравнения 31 сигнал, ноступает на усилитель 33 и исполнительный двигатель 20, перемещающий регулирующий дроссель 5 в сторону закрытия до положения, когда сигнал с блока обратной связи 12 не будет равен сигналу, пропорциональному давлению, вновь установленному на входе в компрессор 2 и снимаемому с задатчика давления 8 через блок согласования ГО. При этом электрический сигнал с блока сравнения И включает поляризованное реле 14 (при направлении движения регулирующего дросселя 5 в сторону закрытия), контакты 19 которого останавливают регулирующий дроссель 5 во вновь заданном ноложении, а контакты 16 включают программный блок 17. Выходные реле 21, 22, 23 программного блока 17 последовательно через свои контакты 24, 25, 26 закрывают парциальные клапаны 4 до момента, когда сигнал после блока сравнения 31 станет равным нулю или изменит знак и сработает поляризованное реле 35. Если сигнал после блока сравнения равен нулю, регулирующий дроссель 5 остается в нокое и контактами 37 поляризованного реле 35 останавливает программный блок 17, оставляя открытым необходимое число парцнальных клапанов 4 для поддержания заданных оборотов турбины 3.

При Изменении знака сигнала после блока сравнения 31 программный блок 17 останавливается, а плавное подрегулирование скоробти Вращения турбины 3 осуществляется приоткрытием регулирующего дросселя 5 до положения, когда сигнал после блока сравнения 31 станет -равным нулю.

Предмет изобретения

Система регулирования турбокомпрессорного агрегата, содержащая задатчик давления на входе в компрессор, датчик и задатчик оборотов, соединенные при помощи блока сравнения с исполнительным механизмом

дросселя и поляризованными реле, подключсн;пмми к программному блоку, связанному с электромагнитными клапанами для воздействия на парциальные клапаны, и блок обратной связи, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества регулирования и экономичности, задатчик давления подключен при помощи блока согласования и дополнительных блока сравнения, соединенного с

блоком обратной связи, и поляризованных реле к программному блоку.