Система автоматического управления криогенной гелиевой установкой

 

Изобретение относится к холодильной технике и позволяет повысить экономичность и улучшить качество регулирования. Задатчик 20 давления гелия, переключ атель 23 и блок 24 динамических преобразований включены последовательно. Исполнительный механизм 22 и датчик 21 давления гелия установлены на линии подачи гелия соответственно до и после турбодетандера 2. Система также дополнительно содержит пороговые устройства 25, 26 и регулятор 27 давления гелия. Регулирование частоты вращения турбодетандера осуществляется исполнительным механизмом на линии подачи масла при небольших нагрузках на турбодетандер и дополнительно исполнительным механизмом на линии подачи гелия при больших нагрузках в случае, когда не обеспечивается дальнейшее повышение тормозного усилия изменения давления масла. 2 ил. сл с С; U-I V --Я в 4 Ijff й :a-J 1 00 Г7

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (1И (5D 4 F 25 В 49/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4006016/23-06 (22) 04. 12. 85 (46) 30.04.87. Бюл. 9 16 (72) А.В.Абрамов, В.П.Хохлов, Т.Ф.Красовицкая и А.И.Сохнев (53) 62 1.575(088 ° 8) (56) Видинеев 10.Д. Автоматизация крио" генных установок, М.: Энергия, 1975, с. 49. (54) CHCTEMA АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ КРИОГЕННОЙ ГЕЛИЕВОЙ УСТАНОВКОЙ (57) Изобретение относится к холодильной технике и позволяет повысить экономичность и улучшить качество регулирования. Задатчик 20 давления гелия, переключатель 23 и блок 24 динамических преобразований включены последовательно. Исполнительный механизм 22 и датчик 21 давления гелия установлены на линии подачи гелия соответственно до и после турбодетандера 2. Система также дополнительно содержит пороговые устройства 25, 26 и регулятор 27 давления гелия. Регулирование частоты вращения турбодетандера осуществляется исполнительным механизмом на линии подачи масла при небольших нагрузках на турбо" детандер и дополнительно исполнительным механизмом на линии подачи гелия при больших нагрузках в случае, когда не обеспечивается дальнейшее повышение тормозного усилия изменения давления масла. 2 ил.! 130

Изобретение относится к холодильНой технике, а точнее к криогенным гелиевым установкам, Цель изобретения — повышение экономичности и улучшение качества регулирования.

На фиг. 1 представлена схема системы автоматического управления криогенной гелиевой установкой; на фиг. 2 — схема порогового устройства.

Система управления содержит линию 1 подачи гелия, турбодетандеры,2 и 3 со своими линиями 4 и 5 смазки, регуляторы би 7 давления масла, датчики 8 и 9 давления масла, задатчики 10 и 11 давления масла, исполнительные механизмы 12 и 13, регуляторы 14 и 15 частоты вращения турбодетандеров 2 и 3, датчики 16 и 17 и задатчики 18 и 19 частоты вращения, задатчик 20 и датчик 21 давления гелия, исполнительный механизм

22, переключатель 23, блок динамических преобразований 24, пороговые устройства 25 и 26, регулятор давле,ния гелия 27, резистор 28 и стабилитрон 29, Система управления работает следующим образам.

Регулятор 6 давления масла воздействует на исполнительный механизм 12 на линии 4 подачи масла в гидравлические подшипники турбодетандера 2 так, чтобы давление масла, измеренное датчиком 8, поддерживалось на уровне,, определяемом суммой сигналов с задатчика 10 давления масла, с выхода регулятора частоты нращения 14 и с выхода блока динамических преобразований 24. Сигнал с регулятора частоты вращения 14 поступает только в случае, если сигнал о частоте вращения, измеряемой датчиком 16 частоты вращения, превышает сигнал задатчика 18 частоты вращения. В начальный момент регулятором б поддерживается максимальное давление масла, обеспечивающее наибольшее тормозное усилие для турбодетандера 2. После запуска турбодетандера давление масла и соответственно тормозное усилие постепенно снижаются до минимально допустимого значения, так как изменяется величина сигнала задания регулятора данления масла. В случае, если частота вращения турбодетандера превысит заданную, сигнал с выхода регулятора 14 увеличит задание регу7178 2 лятору 6 давления масла и соответственно повысит тормозное усилие, в результате чего заданное значение частоты вращения будет восстанонлено.

Регулятор 7 давления масла в гидравлических подшипниках турбодетандера 3 работает аналогично регулятору 6.

Регулятор 27 давления гелия воздействует на исполнительный механизм

1О 22 на линии подачи гелия в турбодетандер 2 таким образом, чтобы давление гелия на нходе в турбодетандер 3 поддерживалось на уровне, определяемом разностью сигналов задатчика 20

1э давления гелия и суммы трех сигналов — с выходов пороговых устройств

25 и 26 и выходя блока динамических преобразований 24.

Сигнал на выходе порогового устройства 25 появляется после того, как сигнал на выходе регулятора 14 частоты вращения превысит некоторое пороговое значение, 25

В начальный момент пуска переключатель 23 замкнут и сигнал на выходе блока динамических преобразований 24 равен сигналу эадатчика 20 давления

30 гелия, сигналы на выходах регулятора 14, 15, 25, 26 отсутствуют, следовательно, регулятор 27 поддерживает нулевое начальное давление гелия, После размыкания переключателя 23 начинается процесс пуска турбодетандеров. Сигнал на выходе блока динамических преобразований 24 постепенно понижается, а результирующий сигнал задания давления гелия для регу4а лятора 11 повышается. Исполнительный механизм 22 под воздействием регулятара 27 открывается, обеспечивая заданный темп роста давления гелия.

Турбодетандеры 2 и 3 начинают вра4 щаться. Одновременна суммарный сигнал задания давления масла для регуляторов б и 7 понижается да минимально допустимого значения при отсутствии сигналов с выходов регуляторов 14

50 и 15 соответственно. В случае превышения заданного значения частоты вращения турбодетандера 2 на выходе регулятора 14 частоты вращения появляется сигнал, повышающий задание регу55 лятора б давление масла. Если задание увеличилось настолько, что исполнительный механизм 12 полностью открыт, я частота вращения не понижается до заданного уровня, сигнал на выходе

1307178 дачи гелия.

ВНИИПО Заказ 1615/35 Тираж 476 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 регулятора 14 продолжает повышаться и, начиная с некогорого значения, он пройдет через пороговое устройство

25, уменьшит задание регулятора 27 давления гелия до уровня, обеспечивающего необходимое уменьшение частоты вращения турбодетандера 2. При уменьп|ении нагрузки на турбодетандер 2 частота вращения понижается, .сигнал на выходе регулятора 14 умень- 10 шается и с некоторого момента пороговое устройство 25 перестает пропускать этот сигнал на вход регулятора

27, однако на вход регулятора 6 сигнал продолжает поступать и уменьшает да 15 вление масладо уровня, обеспечивающего поддержание заданной частоты вращения.

Таким образом, регулирование частоты вращения турбодетандера осуществляется исполнительным механизмом 20 на линии подачи масла при небольших нагрузках на турбодетандер и дополнительно — исполнительным механизмом на линии подачи гелия при больших нагрузках в случае, когда не обеспечи— — 25 вается дальнейшее повышение ; рмозного усилия изменения давления масла.

Пуск заканчивается полным открытием исполнительного механизма на линии подачи гелия. Начиная с этого момен- 30 та исполнительный механизм 22 отклю1 чают от регулятора 27 и регулирование выполняют регуляторами 6 и 7 давпения масла.

Б пороговом устройстве 25 до тех пор, пока входной ток не превысит некоторого значения, падение напряжения на резисторе 28 меньше порогового значения стабилитрона 29 и ток на выход устройства не проходит.При дальней-40 шем повьппении входного тока стабилитрон открывается и появляется выходной ток.

Формула изобретения

Система автоматического управления криогенной гелиевои установкой с 45 линией подачи гелия и последовательно включенными в нее двумя турбодетандерами со своими линиями смазки, содержащая установленные в последних регуляторы давления масла, имеющие по три входа и выход, датчики и задатчики давления масла, подключенные соответственно к первому и второму входу регуляторов давления масла, и исполнительные механизмы, подключенные к выходу каждого регулятора давления, регуляторы частоты вращения каждого турбодетандера с двумя входами и выходом, подключенным к третьему входу своего регулятора давления масла, датчики и эадатчики частоты вращения, подключенные соответственно к первому и второму входу регуляторов частоты вращения каждого турбодетандера, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности и улучшения качества регулирования, система дополнительно содержит последовательно включенные :.àäàò÷èê давления гелия, переключатель, блок динамйческих преобразований, а также исполнительный механизм и датчик давления гелия, установленные на линии подачи гелия соответственно до и после первого турбодетандера, пороговые устройства и регулятор давления гелия, первый вход которого подключен к датчику давления гелия, второй вход — к выходу задатчика давления гелия и входу переключателя, третий и четвертый входы посредством пороговых устройств — к выходам обоих регуляторов частоты вращения, пятый вход — к выходу блока динамических преобразований, к которому также подключен дополнительный четвертый вход обоих регуляторов давления масла, а выход регулятора давления гелия подключен к исполнительному меланизму в линии по