Гидравлический изодромный регулятор Советский патент 1981 года по МПК G05B11/60 G05D7/03 

(54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ИЗОДЮМНЫЙ РЕГУЛЯТОР

Изобретение относится к области регулиро вания турбокомпрессоров. Известны системы автоматического регулирования турбокомпрессоров; имеющие регулятор количества 1. При работе регулятора количества регулятор частоты вращения обычно настраивают как -предельный, т.е. он вступает в работу при достижении предельной частоты вращения и не допускает ее дальнейщего повышения. Если при работе на сеть потребитель внезапно снизит потребление газа, то турбокомпрессор может, оказаться в режиме помпажа (изза малого быстродействия против опомпажного регулятора, его неисправности и пр.). Г)и этом, вследствие снижения потребляемой МОШ71ОСТИ частота вращения ротора турбокомпрессора будет возрастать, и при достижении ею предельного значения вступит в работу предельный регулятор, ограничивая рост частоты вращения. Одаако регулятор количества стремясь поддержать прежний расход, будет выдавать сигналы на повышение частоты вращения ротор, ЧТ4 является недостатком такой схемы, так как может привести к забросу частоты вращения выше допустимого значения. Известны гидравлический изодромный регулятор, содержащий последовательно включенные измеритель регулируемого параметра, изодромное устройство иусилитель включающий подвижную часть в виде штока, и заслонки сопла, соединенного с системой сервопривода 2. Однако при попадании турбокомпрессора в помпаж, он, стремясь поддерживать прежний расход, выдает сигнал на увеличение частоты вращения, а регулятор скорости, работая как предельный, из-за наличия неравномерностей не всегда может воспрепятствовать забросу частоты вращения до величины, при которой происходит срабатывание бойка автомата безопасности, и, следовательно, полное прекращение подачи газа потребителю, что при некоторых технологических процессах, например, при работе воздуходувки на доменную печь, может привести к серьезным аварияА. Целью изобретения является повышен1не надежности работы регулятора. Достигается это за счет того, что в гидравлическом изодромном регуляторе, содержащем последовательио включенные измеритель регулируемого параметра, изодромное устройство и усилитель, включающий индикатор пере мещения в виде штока и заслонки сопла, соединенного с системой сервопривода, содержится клапан, канал аварийного , а в усилителе выполнены полости, соединенные через клапан с каналом аварийного сигнала, причем в каждой полости размещен сильфон с толкателем и колодкой, которая сопряжена с штоком усилителя. Следовательно, при подходе турбокомпрессора к линии помпажа подвижная часть усилителя будет мгновенно зафиксирована, вследствие чего регулятор в режиме пом пажа не может выдавать сигнал на повышение частоты вращения ротора. На чертеже показана схема гидравлического изодромного регулятора. Гидравлический изодромный регулятор вклю чает в себя измеритель регулируемого параметра 1, изодромное устройство 2 и усилитель 3, формирующий пропорционально-интегральный закон регулирования. Выходным сигналом гидравлического изодромного регулятор служит сигнал индикатора перемещения штока 4 с заслонкой 5 относительно сопла 6, в результате чего будет изменен слив рабочей среды из проточной системы 7 сервомотора (на чертеже не показан). Рабочая среда постоянного давления через клапан 8 подается в полости 9 и 10 к сильфонам 11 и 12, на которых закреплены толк тели 13 и 14 с колодками 15 и 16. На сильфоны действуют пружины растяжения 17 и 18. Регулятор содержит канал Аварийный сигнал 19. Работает регулятор следующим образом. При нормальном режиме работы турбокомпрессора гидравлический изодромный регулятор, воздействуя на сервомотор, посредством изменения слива из проточной системы 7 при перемещении штока 4 с заслонкой 5, обеспечивает поддержание регулируемого пара, метра в соответствии с заданием. Клапан 8 за крыт. рабочая среда постоянного давления в полости 9 и 10 не поступает и сильфоны 11 и 12 находятся под действием пружин растяжения 17 и 18. Межхцг колодками IS а 16 и щтоком 4 имеется некоторый зазор. При резком входе в помпаж, если {фотиволомпажный регулятор (на чертеже не показан) не может удержать турбокомпрессор на линии настройки, клапан 8 по импульсу от измерительного устройства противопомпажного регулятора канала Аварийный сигнал 19 от84 крывается, рабочая среда постоянного давления поступает в 9 и 10 и сильфоны 11 и 12 под действием давления рабочей среды сжимаются, в результате чего шток 4 с заслонкой 5 будет зажат с дйух сторон колодками 15 и 16 и теряет возможность перемещаться относительно сопла 6. Тем самым гидравлический изодромный регулятор оказывается зафиксированным в точке перед линией помпажа, и в процессе помпажа не в состоянии выдавать сигнал на повышение частоты вращения. После окончания помпажа по сигналу оператора с пульта или автоматически клапан 8 закрывается, давление рабочей среды в полостях 9 и 10 падает, сильфоны 11 и 12 под действием пружин 17 и 18 растягиваются и колодки 15 и 16 освобождают шток 4. Регулятор количества вступает в работу. Технико-экономический эффект предлагаемого изобретения заключается в повышении надежности работы турбокомпрессора, так как в режиме помпажа уменьшается разгон машины, что снижает возможность аварийной остановки из-за срабатьшания автомата безопасности. Аварийная остановка доменного турбокомпрессора ведет к серьезной аварии на доменной печи - залитию жидким металлом фурм и патрубков с последующим застыванием там- металла. Восстановление домны требует больших затрат и времени, в течение которого выплавка металла не производится. Формула изобретения Гидравлический изодромный регуляир, содержащий последовательно включенные измеритель регулируемого параметра, изодромное устройство и усилитель, включающий индикатор перемещения в виде штока и заслонки сопла, соединенного с системой сервопривода, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности регулятора, он содержит клапан, канал аварийного сигнала, а в усилителе выполнены полости, соединенные чфез клапан с каналом аварийного сигнала, причем в каждой полости размещен подпружиненный сильфон с толкателем и колодкой, которая сопряжена со щтоком усилителя. Источники информации, принятые во внима ие при экспертизе 1.Штерн Л. Я. н пр. Регулирование и автоматизация воздухоэодных и компрессорных станций. М., 1963, с. 123. 2.Авторское свидетельство СССР N 430356, кл. G Ю D 7/03, 1972 (прототип).

б 5 9 17 Г

П