Способ регулирования турбокомпрессорной станции Советский патент 1980 года по МПК F04D27/00 

(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТУРБОКОМПРЕССОРНОй СТАНЦИИ

Изобретение относится к автоматическому регулированию турбокомпрессоров.

Известен способ регулирования турбокомпрессорной станции, оборудованной несколькими компрессорными агрегатами, подключенными к общему коллектору, путем поочередного воздействия по установленной программе при наличии сигнала рассогласования между-давлением в коллекторе и заданным давлением общего для всей станции регулятора на сервоприводы дроссельных заслонок и противопомпажных клапанов 1.

Недостаток способа заключается в том, что регулирование турбокомпрессорной станции по давлению независимо от нагрузки для производства с нестационарным газопотреблением экономически невыгодно, так как ведет к перерасходу электроэнергии на станции и отклонению режимов работы потребителей от номинальных.

По основному авт. св. № 559044 известен Способ регулирования турбокомпрессорной станции, в котором величину давления в коллекторе задают в зависимости от изменения параметра, характеризующего нагрузку, например, расхода 2.

Недостатком данного способа является его низкая экономичность.

Цель изобретения - повыщение экономичности работы турбокомпрессорной станции.

5 Это достигается тем, что сигнал давления в коллекторе преобразовывают по заданной программе, и воздействуют преобразованным сигналом на задатчик ограничения сервомеханизма изодромного регулятора.

На фиг. 1 изображены графические зави10 симости, поясняющие процесс регулирования

турбокомпрессора; на фиг. 2 - структурная

схема устройства для реализации данного

способа.

Работа компрессора в расчетном режиме соответствует точке А напорной характерис тики I, процессам регулирования - напорные характеристики II, характеризующие положение регулирующего устройства. На линии П1 лежат точки, соответствующие моменту включения в процесс регулирования 20 устройства противопомпажной защиты при обычном регулировании, например по постоянству давления нагнетания.

Изменение производительности при поддержании давления нагнетания, равного давлению в точке А, осуществляется по линии АБ, изменение давления в зависимости от нагрузки PL f(Qi) - по линии IV, где PI - величина давления, Qj -величина нагрузки. Каждому значению давления нагнетания соответствует допустимое по условиям безопасности положение исполнительного регулирующего устройства. Это положение характеризует глубину регулирования. Изменяя давление на нагнетании, имеют возможность изменять допустимое по условиям безопасности положение исполнительного устройства, а следовательно, и глубину регулирования. Определение допустимого по условиям безопасности положения регулирующего устройства производят с использованием газодинамических характеристик. Для этого по точке, например А, соответствующей давлению нагнетания, определяют момент включения противопомпажной защиты. Это возможно при нагрузке Q , Qb, где Q - величина нагрузки в точке Б. Следовательно, допустимое положение регу; ирующего устройства должно соответствовать напорной характеристике, лежащей несколько правее характеристики БВ. Изменение задания глубины регулирования при уменьшении давления нагнетания приводит к новому положению регулирующего устройства. Например, давлению в точке Г соответствует точка Д, определяющая момент включения противопомпажной защиты. Соответствующее этому допустимое положение регулирующего устройства определяется напорной характеристикой, лежащей несколько правее ДЕ и т. д. Если изменение давления производят на отрезке АЛ, то для задания максимального изменения глубины регулирования определяют давление нагнетания, соответствующее предельной величине задания. Оно будет равно давлению нагнетания в точке И при регулировании по зависимости. Устройство содержит турбокомпрессор 1 нагнетательный трубопровод 2, датчик 3 давления нагнетания, программное устройство 4, элемент 5 сравнения, регулятор 6,. сервоприводы 7, и 8, задатчик 9, регулирующее исполнительное устройство 10, противопомпажное устройство 11, сервоприводы открытия 12, 13 и закрытия 14, 15 изодромный регулятор 16 давления, элемент 17 сравнения, программное устройство 18 и датчик 19 нагрузки. Устройство работает следующим образом, Сигнал нагрузки Qi поступает с датчика 19 в программное устройство 18 преобразования величины нагрузки в задающий сигнал давления Р f(Qi), который сравнивают с давлением нагнетания Р на элементе 17. Сигнал рассогласования подают на вход изодромного регулятора 16. При значении Р РЗ регулятор выдает сигнал на закрытие исполнительного устройства 10, например дроссельной заслонки, турбокомпрессора 1. Одновременно сигнал давления нагнетания PJ преобразуют программным устройством 4 в задающий сигнал положения Zg задатчика. Заданный сигнал Za сравнивают с положением задатчика Z| . С уменьщением давления Р;, сигнал задания Zs уменьщается, тогда . По сигналу рассогласования Zp регулятор 6 воздействует на сервопривод 7 задатчика 9. Задатчик 9 воздействует на ограничители перемещения сервопривода 14 закрытия, расщиряя зону регулирования. Глубина регулирования исполнительного устройства 10 увеличивается. После полного закрытия регулирующего устройства 10 (при максимально возможной глубине регулирования), если Р;. Рз, сигнал от регулятора 16 подается на сервопривод 13 открытия противопомпажного устройства 11. Дальнейшее уменьшение производительности производят перепуском сжатого газа через противопомпажное устройство. Если Р;. РЗ, регулятор 16 воздействует на сервопривод 15 закрытия устройства противопомпажной защиты 11 и на сервопривод 12 открытия регулирующего исполнительного устройства 10. Давление нагнетания Р возрастает. Увеличивается и задающий сигнал положения Zj задатчика. Если Z Zi, регулятор 6 воздействует на сервопривод 6 задатчика 9. Задатчик 9 принимает положение, соответствующее меньшей глубине регулирования. Зона регулирования устройства 10 уменьшается. Таким образом, применение данного способа регулирования турбокомпрессоров позволяет получить до экономии энергии на привод при переменном характере газопотребления, Формула изобретения Способ регулирования турбокомпрессорной станции по авт. св. № 559044, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, сигнал давления в коллекторе преобразовывают по заданной программе, и воздействуют преобразованным сигналом на задатчик ограничения сервомеханизма изодромного регулятора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 296909, кл. Е 04 D 27/00, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР № 559044, кл. Е04 D 27/00, 1975.

/JA