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

t...-.-. .я-.-:--

Изобретение касается автоматического регулирования турбокомпрессоров.

,По основному авт.св. О 296909 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 противопс тгикных клапанов II .

Недостаток способа заключается в том, что регулирование турбокомпрвссорной станции по давлению независимо от нагрузки для производства с нестационарным газопотреблением экономически не выгодно, так как «едет к перерасходу электроэнергии на станции и отклонению режимов работы потребителей :от номинальных.

По aBt.cB. № 559044, дополнительному к вышеуказанному, 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.

5 Целью изобретения является повышение экономичности работы Турбокомпрессорной станции

Поставленная цель достигается тем, что формируют сигнал, равный произ10 веденню давления всасывания и величины допустимой степени повышения давления в компрессоре, и по полученному сигналу корректируют величину давления в коллекторе.

15 На фиг. 1 изображены геометрические зависимости, поясняющие процесс регулирования турбокомпрессора; на фиг. 2 - схема устройства для реализации данного способа.

20 Работе турбокомпрессора в расчетном режиме соответствует точка А напорной характеристики I, процессам регулирования - регулировочные характеристики н , соответствующие определенным прложениям исполнительных устройств. На линии Ш лежат точки, соответствующие максимально допустимой степени повьниения давления турбокомпрессором. Слева от линии Ш лежат точки, соответствукнцие моменту

включения в процесс регулирования устройства противопомпажной защиты.

Изменение давления в коллекторе (Рк) в зависимости от нагрузки (С).«), т.е. реализацию функции (0к) осуществляют по линии /V,Изменение зоны регулирования основано на поддержании постояйства мак;симально допустимбй степени повышения давления в турбокомпрессоре S const. В связи с этим все точки, соответ- ; ствукщие предельно допустимом положениям дроссельного устройства, 6удут лежгить на линии Ш . Прич:ем кажК Уму значению давления нагнетания соответствует допустимое по условию безопасности положение дроссельного устройства. Это положение .характеризует максимальную зону |регулировайия. изменяя давление в коллекторе, получаем возможность изменять допустимое по условию беспомпажной работы положение исполнительного устройства, а следовательно, и зону (глубину) регулирования. .

Определение доп сстимого положения регулирующего дроссельного устройства, установленного на всасывании, производят исходя из постоянства допустимой степени повышения давления в турбокомпрессоре. Например, при регулировании постоянства давления нагнетания, равном дайлению в точке А, т.е. РА , дроссельное устройство занимает положение (при уменьшении расхода), соответствующее регулировочной характеристике Вв. При этом допустимая степень повышения давления 5 р Я,& РБ« - дШвйёни всасывания, соответствующее регулировочной характеристике ВВ.

Если давление нагнетания еньшается, то зона регулирования увеличив|1ется. Так, давлению в точке Г, т. е. РГ , соответствует давление на всасывании, определяемое рег улировочной характеристикой ДЕ, Рд{ и т.д. , . - . - „ ч . ,., ,

Устрюйство содержит турбокомпрвссоры 1 и 2, всасыва1бцйе трубопровод31Ы 3 и 4, датчики 5 и 6 давления, умножители 7 и 8, з Лементы 9 и 10 сравнения, регулято1я4 11 и 12, сервоприводь 13-16, ограничители 17 и 18 зон регулирования турбоксялпрессоРОВ.; .; . ; ,У:-., . - - . Сервоприводы 13 и 14 jpaCoTaioT на увеличение зон регулирования, сеЬвоприводы 15 и 16 - ка yiMeUbmeHtie.

Устройство также соде| жит Д15оссвл ные заслонки 19 и 20; противОпомпажные клапаны 21 и 22;, С(эрвопрйводы Отк1«тия 23-26 и закрытия 27-30, распределительное устройство 31 изодромный регулято 32, элемент 33 сравнения, программное устрОйбтво 34 датчики 35 и 36 давления в коллекторе 37.

767401

Устройство работает следующим образом.

Сигнал нагрузки QKTB коллекторе 37 поступает с датчика 35 в программное устройство 34 преобразования величины нагрузки в задающий сигнал давления Pj-f(QK) , который сравнивают на элементе 33 с сигналом давления Р в коллекторе, поступающим с датчика 36. Сигнал рассогласования подают на вход иэодромного регулятора 32. При значении регулятор выдает сигнал на сервопривод 27 закрытия дроссельной заслонки 19 турбокомпрессора 1. Если нагрузкаQ (расход) продолжает уменьшаться и р остается больше, чемРз-(9к) , то регулятор 32 выдает сигнал на сервопривод 29 закрытия дроссельной заслонки 20 турбокомпрессора 2. Подключение сервоприводов к регулятору осуществляют распределительным устройством 31.

Одновременно датчиками 5 и 6 измеряют давление р во всасывающих трубоп|юводах 3 и 4 после дрюссельных заслОнок турбокомпрессоров 1 и 2 умножают сигналы Р на максимально допустимую степень повышения давления 6, полученные сигналы PS на элементах 9 и 10 сравнивают с сигналом давления РК в коллекторе.

По сигналу рассогласования, поступающему с элемента 9, регулятор 11 воздействует на сервопривод 27 ограничителя 17 зоны )егуЛирования турбокомпрессора 1. Перемещаясь, ограйичитель 17 расширяет зону регулирования турбокомпрессора 1.

Расширение зоны регулирования турбокомпрессора 2 осуществляют по сигналу рассогласования, поступающему с элемента 10 «а регулятор 12, воздействующий на сервопривод 29 ограничитля 18 зоны регулирования.

После закрытия дроссельн 1Х устройств при максимашьно возможной зоне регулирования, если , сигнал, от регулятора 32 через распределительное устройство 31 подают на сервопривод 24 открытия ПРОТЙВОПОМ-, пажногр клапана 21 турбокомпрессора 1. Дальнейшее уменьшение производительности осуществляют перепуском сжатого газа через противопомпажные клапаны 21 и 22 турбокомпрессоров.

Если Рц Вз , регулятор 32 через

распред€ лительиое устройство 31 воздействует на сервопривод 30 противопомпажного клапана 22, и, если нагрузка продолжает увеличиваться, - на сервопривод 28 противопомпгикного

клапана 21.

После закрытия противопомпажных клапанов регулятор 32 через распределительное устройство 31 подает команду на поочередное открытие дроссельных заслонок 20 и 19. Одновре