Способ регулирования компрессорной станции

 

Изобретение относится к области регулирования компрессорных станций. Целью изобретения является расширение зоны устойчивой работы компрессоров. Цел ь достигается тем, что в способе регулирования компрессоров 3, снабженных байпасными клапанами 4 и приводами 5 с датчиками 6 и регуляторами 7 частоты вращения, путем измерения датчиками 8. 9 давления газа соответственно на входе и выходе из компрессора , а также датчиками 10 перепада давления газа на входной измерительной диафрагме компрессора, формирования по измеренным величинам контрольных сигналов и сигналов коррекции задания регулято

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 F 04 О 27/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, 1- ксмпрссссриая усссанс3ка я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4602099/06 (22) 05.11.88 (46) 30.12.91. Бюл. М 48 (71) Киевский институт автоматики им. XXV сьезда КПСС (72) В.Н.Макаренко и P.Ì.Ìåëüíè÷åíêî (53) 621.515(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1377461, кл. F 04 D 27/02, 30.03.1987. (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ КОМПРЕССОРНОЙ СТАНЦИИ (57) Изобретение относится к области регулирования компрессорных станций. Целью

„„. Ж„„1701989 А1 изобретения является расширение зоны устойчивой работы компрессоров. Цель достигается тем, что в способе регулирования компрессоров 3, снабженных байпасными клапанами 4 и приводами 5 с датчиками 6 и регуляторами 7 частоты вращения, путем измерения датчиками 8, 9 давления газа соответственно на входе и выходе из компрессора, а также датчиками 10 перепада давления газа на входной измерительной диафрагме компрессора, формирования по измеренным величинам контрольных сигналов и сигналов коррекции задания регулято1701989 ров частоты вращения приводов, и при превы шении контрольными сигналами заданных величин управления открытием байпасных клапанов каждого компрессора, дополнительно измеряют давление газа в выходном коллекторе 2, сравнивают с заданным значением, и сигнал коррекции задания для

Изобретение относится к регулированию компрессоров, Целью изобретения является расширение зоны устойчивой работы компрессоров.

На фиг,1 представлена блок-схема устройства, реализующего способ; на фиг.2— блок-схема блока управления; на фиг.3— блок-схема вычислителя.

Устройство для регулирования компрессорной станции, включающей объединенные входным коллектором 1 и выходным коллектором 2 компрессоры 3. снабженные байпасными клапанами 4 и приводами 5 с датчиками 6 и регуляторами 7 частоты вращения, содержит для каждого компрессора датчик 3 давления газа на входе и датчик 9 давления газа на выходе из компрессора, датчик 10 перепада давления газа на входной измерительной диафрагме компрессора, противопомпажный регулятор 11, первый элемент сравнения 12 и блок 13 управления, включающий (фиг.2) умножитель 14, сумматор 15, делитель 16 и селектор

17, а также общие для всех::омпрессоров датчик 18 давления газа в выходном коллекторе, первый задатчик 19. второй элемент сравнения 20 и вычислитель 21, включающий (фиг.3) задатчик 22, третий задатчик 23, третий элемент сравнения 24, четвертый элемент сравнения 25, а также блски 26 — 28 умножения и блоки 29-31 суммирования, количество которых соответствует количеству компрессоров.

Способ реализуется следующим образом, При работе компрессорной станции в номинальном режиме датчиками 10 и 8 каждой компрессорной установки производится непрерывное измерение соответственно расхода и давления газа на входе в компрессор 3. датчиками 9 и 18 — давления газа соответственно на выходе из каждого компрессора и на выходе компрессорной станции, датчиком б — частоты вращения вала каждого компрессора. По измеренным датчиками 10, 8 и 9 текущим значениям расхода и давления газа на выходе в компрессор и давления газа на выходе из компрессора и задаваемому значению границы помпажа в блоке 13 уп5

45 каждого регулятора частоты вращения привода формируют с помощью вычислителя 21 в зависимости от заданного значения и полученной на втором элементе сравнения 20 разности заданного и измеренного значений давления газа в выходном коллекторе, 3 ил. равления каждой компрессорной установки производится вычисление hQ величины удаленности рабочей точки компрессора от заданной границы помпажа. При этом s блоке 13 управления реализуется зависимость

ЛО= — — 1 — К

Р Р где ЛΠ— величина удаленности рабочей точки от заданной границы помпажа;

Р, Рг — давление газа соответственно на входе и выходе из компрессора;

h — расход газа на входе в компрессор;

К вЂ” задаваемое значение границы помпажа, Полученное при вычислении отрицательное значение величины удаленности соответствует нахождению рабочей точки компрессора в рабочей области, а положительное значение — в нерабочей области. По положительному значению производится противопомпажное регулирование компрессора, по отрицательному значению— формирование задающего воздействия на изменение рех;нма работы компрессора по принципу: пси р .еньшении величины удаленности соответс =анно уменьшается величина приращения задающего воздействия, При этом на выходе умножителя 14 формируется сигнал, пропорциональный kh, на выходе сумматора 15 формируется сигнал, пропорциональный Р— Р— Kh, а на выходе делителя 16 — пропорциональный hQ, При этом селектор 17 выделяет отрицательный по знаку сигнал ЛО, соответствующий области устойчивой работы, и подает на вычислитель 21 для формирования сигнала коррекции частоты вращения привода. Положительное значение ЛО используется в качестве контрольного сигнала для противопомпажного регулятора 11, который открывает на требуемую величину байпасный клапан 4 в зависимости от величины положительного выходного сигнала блока 13 управления, осуществляет самым самым перепуск рабочего тела с выхода на вход компрессора и повышает устойчивость работы компрессора.

1701989

Измеренное датчиком 18 текущее значение давления газа на выходе компрессорной станции сравнивается во втором элементе сравнения 20 с задаваемым первым задатчиком 19 значением этого давления. По полученной в результате сравнения величине рассогласования, значению давления газа на выходе компрессорной станции, задаваемому первым задатчиком 19, и вычисленной для каждого компрессора блоком 13 управления величине удаленности рабочей точки от заданной границы помпажа в вычислителе 21 с учетом предельных значений давления газа на выходе компрессорной станции и частоты вращения вала компрессора формируются оптимальные для каждого компрессора задающие воздействия на изменение режима работы компрессоров

3 всех компрессорных установок. При этом в третьем элементе сравнения 24 вычислителя 21 производится сравнение выходных сигналов второго задатчика 22 предельного значения давления газа на выходе компрессорной станции и первого задатчика 19 текущего значения этого давления, в четвертом элементе сравнения 25 — сравнение выходных сигналов третьего задатчика 23 предельного значения частоты вращения вала компрессора и третьего элемента сравнения 24, в блоках 26 — 28 — умножение выходного сигнала второго элемента сравнения

20 на соответствующие каждому каналу вычислителя 21 выходные сигналы блоков 13 управления (выходные сигналы селекторов

17), в блоках 29 — 31 — алгебраическое суммирование выходных сигналов четвертого элемента сравнения 25 и соответствующих каждому каналу блоков 26-28 умножения.

Выходной сигнал четвертого элемента сравнения 25 формируется по выходному сигналу первого задатчика 19 с учетом выходных сигналов второго и третьего задатчиков 22 и 23 и является общим для всех компрессоров задающим воздействием на установление номинального режима работы, а выходные сигналы блоков 29 — 31 суммирования формируются с учетом текущего режима работы каждого компрессора, т.е. с учетом изменения нагрузки каждого комп5

50 рессора, и потому являются оптимальными задающими воздействиями на изменение режима работы компрессоров.

Измеренное датчиком 6 каждой компрессорной установки текущее значение частоты вращения вала компрессора сравнивается в первом элементе сравнения 12 с задающим воздействием на изменение режима работы, сформированным вычислителем 21 для данного компрессора. По полученному результату сравнения (сигналу рассогласования) при помощи регулятора 7 частоты вращения производится соответствующее управление исполнительным механизмом привода 5 компрессора, обеспечивающим требуемое изменение режима работы компрессора, Таким образом, осуществляется индивидуальная коррекция частоты вращения каждого компрессора с учетом общего режима работы компрессорной станции, обеспечивающая расширение зоны устойчивой работы компрессоров.

Формула изобретения

Способ регулирования компрессорной станции, включающей объединенные входным и выходным коллекторами компрессоры, снабженные байпасными клапанами и приводами с датчиками и регуляторами частоты вращения, путем измерения давления газа на входе и выходе из каждого компрессора, а также перепадов давления газа на входных измерительных диафрагмах компрессоров, формирования по измеренным величинам контрольных сигналов и сигналов коррекции задания регуляторов частоты вращения приводов и при превышении контрольными сигналами заданных величин управления открытием байпасных клапанов каждого компрессора, отличающийся тем, что, с целью расширения зоны устойчивой работы компрессоров, дополнительно измеряют давление газа в выходном коллекторе, сравнивают с заданным значением и сигнал коррекции задания для каждого регулятора частоты вращения привода формируют в зависимости от заданного значения и полученной разности заданного и измеренного значений давления газа в выходном коллекторе, 1701989

Г 10

1f

) I д

Ъ ф Ц

Составитель А,Барышников

Техред M,Ìoðãeíòàë Корректор H.Êîðîëü

Редактор Н,Горват

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4525 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5