Система автоматического регулирования давления на выходе группы совместно работающих компрессоров Советский патент 1980 года по МПК F04D27/00 

Изобретение относится к области а&томатического регулирования режима группы совместно работающих компрессоров. Известна система автоматического регулирования давления на выходе группы соилестно работающих компрессоров, содержащая регулятор давления,входы которого соединены с задатчиком и датчиком давления, а выход - с регулируемыми органами, и датчики представительного параметра для каждого компрессора ij . Недостатком указанной системы является наличие в ней индивидуальных р&гуляторов представительного параметра, количество которых равно числу компрессоров, что значительно усложняет ее, уменьшает надежность и повыщ ает стоимость. Целью изобретения является упрощение системы и повышение ее надежности. Цель достигается тем, что регулятор снабжен цейью обратной связи с элементом запрета и дополнительно включает . Пороговое устройство, элемент памяти, узел выбора, ключ, инвертор и блок вььдержки времени, причем датчик представительного параметра ведущего компрессора соединен с pe yriятopo f через узел выбора и ключ, вход ключа и вход элемента запрета связаны с выходом элемента памяти, вход которого подключен к пороговому устройству, вход последнего соединен с вькодами задатчика и датчика давления, а вход элемента памяти связан через блок выдержки времени и инвертор с вькодом регулятора, Кроме того, в систему введены допо/tнительный регулятор с узлом сравнения,) три коммутатора, узел синхронизации и индивидуальные корректоры режима, причем входы узла сравнения дополнительного регулятора соединены с узлом выбора и выходами первого и второго коммутаторов, первые ш:6ды которых соответст венно подключены к датчикам представительного параметра и индивидуальньм корректорам, а выход дополнительного регулятора nepevi третий коммутатор с регулирующими органами всех компреосоров, вторые кходы коммутаторов соединены с вьсходом узла синхронизации, вход которого соединен с выходом инверТора, На чертеже изображена ёлок-дхема описываемой системы. Система содержит регулятор 1 давления, включающий узел 2 сравнения, nqpo- говый элемент 3 с цепью внутренней обратной свя;зи, задатчик 4, датчик 5 да& лёния.рёгулйруемые органы 6, датчики. 7 представительного параметра, цепь 8 обратной связи с элементом 9 запрета, пороговое устройство 10, элемент 11 памяти, узел 12 выбора, ключ 13, инвертор 14, блок 15 выдержки врбйени, дополнительный регулятор 16 с порогевым элементом 17 и узлом 18 сравнения, три коммутатора 19, 2.О, 21, узел 22 синхронизации, индивидуальные коррек торы 23 режима компрессоры 2.4 и трубопровод 25. Система работает следующим образом При изменении уставки, рассогласование по давлению превышает уровень срабатывания порогового устройства10 и запускает элемент 11 памяти, вьгкодной сигнал Которого отпирает ключ 13 и запирает элемент 9 запрета, в результате чего к входу узла 2 сравнения регулятора 1 поступает сигнал, пропорциональный представительному параметру ком npieccopa и приходящий от датчика 7 компрессора 24, произвольно выбранного в качестве ведущего, через узел 12 выбора. Так как элемент 9 запрета отключает в этом случае дополнительную цепь 8 обратной связи, динамические характеристики регулятора 1 давления определшотЬя цепью внутренней обратной свя:зи. На выходе регулятора 1 появляется сигнал,который воздействует на индивидуальные ре гулирующие органы 6 всех компрессоров 24 до тех пор, пока не наступит равновесие в узле 2, что фиксируется с помощью порогового элемента 3 регулятора 1 Равновесие в узле 2 наступает в тече ние относительно малого промежутка времени, так как при отключенной цепи 8 обратной связи характеристики р ёгулятора 1 близки к релейным и изменение режима всех компрессоров происходит с со ственной скоростью индивидуального регу лирующего органа 6. Затем с динамикой, определяющей характеристиками трубопровода 25, рассогласование по давле-

727874 КИЮ начшшет уме11ьишт ся, что гтршюдит к сооТБетств;5тощему изк1енению в режиме слежения всех компрессоров, так что равновесие входов в узле 2 все время сохраняется. После того как величина давления стабилизируется, на выходе регулятора 1 сигнал больше не появляется.так что возникает постоянный сигнал на выходе инвертора 14, и по окончании заданнбго интервала 1фемени, выбранного, исходя из постоянных времени участка трубопровода, срабатывает блок 15 выдержки времени, который сбрасьгвает сигнал элемента 11 памяти. Ключ 13 закрывается и прекращается подача сигнала, пропорционального представительному параметру ведущего агрегата, на узел 2 сравнения. В результате этого на нходе пх)рогового элемента 3 вновь появляется сигнал рассогласования. Который отрабатывается со значительно меньшей скоростью, определяемой подключившейся через элемент 9 запрета дополнительной цепью 8 обратной связи, параметры которой выбираю,тся в .соответствии с динамическими характеристиками прилегающего участка трубопровода. За счет релейно-импульсной характе- ристики регулятора 1 в этом режиме эквивалентная скорость перемещения индив дуальных регулир5тощих органов б уменьшается в сотни раз, что обеспечивает устойчивую работу устройства при пропорционально-интегральном принципе регулирования давления. Медленное изменение режима компрессоров осуществляется до тех пор, пока рассогласование на выходе узла 2 не станет меньше зоны- нечувствительнсйти элемента 3. На этом процесс регулирования заканчивается. Таким образом, процесс регулирования, обеспечиваемый системой, при первоначальном рассогласовании, превышающем уровень срабатывания порогового устройства 1О, состоит из двух этапов - статического регулирования и по истечении заданного интервала времени после него медленного устранения статической погрешности. Настройка порогового -стройс ва 10 выбирается, исходя из требуемого ка чества переходного процесса по реальным характеристикам объекта регулирования. Если рассогласование по давлению не достигает уровня срабатывания порогового устройства 10, то цепь 8 обратной связи и выход узла 12 выбора к регулятору 1 не подключаются п икгеет место только второй этап процесса рбгу Л1гроваиия. Чтобы компенсировать накапливающук ся в процессе регулирования разность в режимах отдельных компрессоров, в те периоды времени, когда регулятор 1 не имеет сигнала на выходе, что фиксирует ся инвертором 14, происходит поочередная установка режима.всех компрессоров. Процесс происходит следующим образом. На вход узла 18 сравнения дополнительного регулятора 16 подается в кaчec ве задания величина представительного параметра ведущего компрессора. После запуска от узла 22 синхронизации коммутаторов 19, 20, 21 к регулятору nofbключается набор входных и выходных уст ройств, соответствующих компрессору, следующему за ведущим, а именно к ЕХО дам узла сравнения подключаются в качестве дополнения к заданию сигнал от индивидуального корректора 23 режима через коммутатор 20, в качестве компен сирующего рассогласование сигнал, пропорциональный представительному napaMei ру через коммутатор 19. При этом регулятора 16 через коммутатор 21 соединяется с соответствующим регулирующим органом 6. Режим койтролируе-. Компрессора изменяется в сторону уменьщения рассогласования. После того как пороговый элемент 17 фиксирует снижение рассогласования на выходе узла 18 сравнения до заданной величины, происходит синхронное переключение коммутаторов 19, 20 и 21 на следующий компрессор, после чего про цесс Повторяется и т.д. После обхода . коммутаторами всех компрессоров уста-i навливаётся заданное соотношение режимов, обеспечивающее оптимальные экономические характеристики. .Таким образом,сохраняя все преимущества известных технических решений, данная система обеспечивает существенное увеличение производительности группы компрессоров за счет повыщения точности поддерх ания давления, улучшает качество переходных процессов и повышаг ет надежность работы. Кроме того, в от личие от известны систем, она содержит один регулятор режима компрессоров независимо от их Количества, что снижает стоимость системы и создает основу для унификации,конструкторских решений. Формула изобретения 1.Система автоматического регулирования давления на выходе группы совместно работающих компрессоров, содерм жатая регулятор давления, входы которс го соединены с задатчиком и датчиком :давления,а выход - с регулируемыми органами, и датчики представительного параметра для каждого компрессора, о т личающаяся тем, что, с целью упрощения системы и повышения ее надежности, регулятор, снабжен цепью обратной связи с элементом запрета и дополнительно включает пороговое устройство, элемент памяти, узел выбора,ключ, инвертор и блок выдержки времени, причем датчик представительйого параметра ведущего компрессора соединен с регулятором через узел выбора и ключ, вход ключа и Екод элемента запрета связаны с выходом элемента памяти, вход котброго подключен к пороговому устройству, вход последнего соединен с выходами задатчика и датчика давления, при этом вход элемента памяти связан через блок выдержки времени и инвертор с выходом регулятора. 2.Система по п. 1, отличающаяся тем, что в нее введены дополнйтельный регулятор с узлом сравнения, три коммутатора, узел синхронизации и индивидуальные корректоры режима,причем входы узла сравнения дополнительного регулятора соединены с узлом выбора и выходами первого и второго коммутаторов, первые нходы которых соотЕ етственнр прдключень к датчикам представительного параметра и индивидуальным корректорам, а вькод дополнительного регулятора связан через третий коммутатор с регулирующими органами всех компрессоров, вторые входы коммутаторов соединены с выходом узла синхронизации, вход которого соединен с выходом инвертора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Гуськов А. М. Система автоматического регулирования работы газотурбинной компрессорной станции, серия Автоматизация, телемеханизация и связь в газовой промышленности, ВНИИгазпром, М., 1968, с. 40-42, рис, 8,