Способ управления компрессором с испарительным охлаждением Советский патент 1982 года по МПК F04D27/00 F04D29/58 

Изобретение относится к компрессор строению. Известен способ управления компрес сором с испарительным охлаждением путем регулирования одного из параметров сжимаемого газа изменением расхода впрыскиваемой в него жидкости I. Недостатками известного способа являются невысокая точность поддержания заданного режима и низкая надежность. Цель изобретения - повышение точности и надежности управления компрессором с испарительным охлаждением. Поставленная цель достигается тем что в качестве регулируемого параметра выбирают температуру газа в процесса сжатия, и расход жидкости изменяют пропорционально ее отклонению от заданной величины. Заданную температуру газа выбирают на уровне, соответствующем началу стабилизации текущей температуры при увеличении расхода жидкости. При необходимости обеспечения максимального расхода дополнительно измеряют расход газа, а заданную величину его температуры выбирают на уровне, соответствующем началу стабилизации расхода газа при увеличении расхода жидкости. При необходимости обеспечения минимальной удельной работы сжатия определяют величину этой работы, а заданную температуру газа выбирают на уровне, соответствующем началу стабилизации удельной работы сжатия при увеличении расхода жидкости. На фиг. 1 изображена зависимость температуры газа t в конце процесса сжатия от расхода впрыскиваемой жидкости на фиг. - зависимость относительной величины расхода Q газа (причем расход газа при нулевом расходе жидкости, т.е. при работе

без впрыска жидкости, принят за ЮОТ от расхода G : впрыскиваемой жидкоети; на фиг. 3 зависимость относительной величины удельной работы L сжатия (причем за принята величина этой работы на режиме без впрыска) от расхода G, впрыскиваемой жидкости.

Спосбб осуществляют следующим образом.

В качестве регулируемого параметра выбирают температуру газа в конце процесса сжатия, т.е. за компрессором. Задают некоторую величину этой температуры tn и изменением расхода вспыскиваемой в сжимаемый газ жидкости доводят величину текущей температуры газа в конце процесса сжатия до этой величины.

В дальнейшем, при увеличении текущей температуры выше заданной из-за колебаний параметров работы компрессора увеличивают расход жидкости пропорционально отклонению текущей температуры от заданной. При этом температура газа в результате испарения дополнительного количества жидкости уменьшается, пока не достигнет заданно величины. При уменьшении текущей температуры расход жидкости пропорционально уменьшают. Таким образом, обеспечивается поддержание температуры на заданном уровне.

При увеличении расхода жидкости температура газа будет снижаться до некоторого предела, определяемого на сыщением газа парами жидкости. Для обеспечения режима работы на уровне максимального насыщения увеличивают расход жидкости до начала стабилизации температуры газа ( на фиг. 1) и выбирают эту температуру в качестве заданной.

Если необходимо обеспечить максимальный р асход газа, то расход жидкости увеличивают до начала стабилизации расхода газа (уровень 120 на фиг. 2) и в качестве заданной выбирают температуру ti, соответствующую этому режиму.

При необходимости обеспечить режим минимальных энергозатрат на сжатие газа, т.е. минимальной удельной работы сжатия L-., увеличивают расход жидкости до начала стабилизации работы минимальном уровне (85% на фиг. 3).и выбирают в качеЧ

стве заданной температуру

соответствующую этому уровню.

Пример. Воздушный центробежный компрессор, содержащий три секции сжатия с двумя промежуточными и концевым холодильниками, работает в коллекторе с постоянным давлением нагнетания и степенью сжатия 6,77,+5.

При увеличении расхода впрыскиваемого в сжимаемый воздух на вход первой секции конденсата водяного пара от 0,9 до 2,5 (по массе от расхода воздуха). температура воздуха на выходе снизилась от 90 до 55° и стабилизировалась на этом уровне, т.е. при дальнейшем увеличении впрысИ:а не снижалась. Увеличение производительности при этом достигло 16,41.

Удельная работа сжатия в расчете на 1 кг воздуха достигает минимума при впрыске 2,3% конденсата, а при дельнейшем увеличении впрыска начинает увеличиваться.

При одновременном впрыске во вторую секцию производительность стабилизируется при температуре на выходе секции 100°С, хотя увеличением впрыска можно снизить ее до 63 С.

Таким образом, если необходимо получить минимальную температуру на выходе, величину впрыска поддерживают на уровне 2,5%, однако расход жидкости измерять не требуется, а достоточно поддерживать температуру на выходе секции 55°С.

Для получения максимальной производительности достаточно поддерживать температуру на выходе второй секции

.

Повышение точности и надежности управления при реализации предлагаемого способа достигается за счет обеспечения и поддержания любого из описанных выше режимов путем регулирования единственного параметра - температуры газа в конце сжатия. При этом измерения абсолютных величин каких-либо иных параметров не требуется.

Формула изобретения

1. Способ управления компрессором с испарительным охлаждением путем регулирования одного из параметров 59б сжимаемого газа изменением расхода впрыскиваемой в него жидкости, о т личающийся тем, что , с тем, что , с целью повышения точности и надежности управления, в качестве регулируемого параметра выбирают температуру газа в конце процесса сжатия, и расход жид кости изменяют пропорционально ее отклонению от заданной величины. 2. Способ по п. 1,отличающ и и с я -тем, что заданную температуру газа выбирают на уровне, соответствующем началу стабилизации текущей температуры при увеличении расхода жидкости. 3. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что дополнительно измеряют расход газа, а заданную велимину его температуры выбирают на уровне, соответствующем началу стабилизации расхода газа при увеличении расхода жидкости. 4. Способ по п. 1,отличающ и и с я тем, что определяют удельную, работу сжатия, а заданную температуру газа выбирают на уровне, соответствующем началу стабилизации . . . удельной работы сжатия при увеличении расхода жидкости, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Стапанов И, А. Испарительное центробежном охлаждение воздуха в компрессоре.- Машины и нефтяное оборудование, 1966, вып. 3. М., ВНИИОЭНГ.

ОW 20 Jff

woc

ff / //fW/}

01/г. f