Устройство противопомпажной защиты компрессора

 

Устройство предназначено для использования в области компрессоростроения, металлургии и нефтехимии. Устройство содержит буферную емкость. Последняя установлена на сужающем устройстве. Буферная емкость размещена в конце гидролинии от минусового отбора сужающего устройства. В гидролинии от минусового отбора сужающего устройства к буферной емкости установлена дроссельная шайба. Вход "плюс" датчика разности давлений соединен с гидролинией перед дроссельной шайбой. Вход "минус" датчика разности давлений соединен с внутренней полостью буферной емкости. Обеспечивается упрощение конструкции, повышение надежности противопомпажной системы. 1 ил.

Изобретение относится к области компрессоростроения и может быть использовано в области металлургии, химии, нефтехимии и т.д. (там, где применяются компрессоры).

Известна схема газовой обвязки компрессора, в которой имеется перепускной (противопомпажный) клапан, перепускающий газ из магистрали нагнетания в магистраль всасывания при помпаже по сигналу от сигнализатора помпажа (см., например, Шабашов С.З. и др. Регулирование газотурбинных агрегатов, 1978 г., стр. 133-135).

Известно устройство противопомпажной защиты компрессора, в котором обеспечивается своевременное и надежное закрытие обратного клапана путем применения пневмоцилиндра на нем (см., например, патент РФ 2023206, БИ 21, 1994 г.).

Известен способ защиты от помпажа компрессора, снабженного байпасным клапаном, измерительной диафрагмой и дроссельной заслонкой на входе, в котором сигнал, управляющий положениями дроссельной заслонки и байпасного клапана и который сформирован на основе измерения давления газа на измерительной диафрагме и давления газа на выходе из компрессора, сравнивают с заданной величиной (см., например, а.с. 1802855, F 04 D 27/02, БИ 10, 1993 г.) - прототип.

Задачей предлагаемого изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности системы противопомпажной защиты компрессора (в частности, центробежного).

Существенными признаками предлагаемого изобретения являются сужающее устройство, установленное в магистрали всасывания компрессора, байпасный клапан, установленный в перепускной гидролинии, связывающей магистраль нагнетания компрессора с магистралью всасывания, и датчик разности давлений, при этом на сужающем устройстве установлена буферная емкость, размещенная в конце гидролинии от минусового отбора сужающего устройства, дроссельная шайба, установленная в гидролинии от минусового отбора сужающего устройства к буферной емкости, и датчик разности давлений, вход "плюс" которого соединен с гидролинией перед дроссельной шайбой, а вход "минус" датчика разности давлений соединен с внутренней полостью буферной емкости.

Отличительным признаком предлагаемого изобретения является то, что на сужающем устройстве установлена буферная емкость, размещенная в конце гидролинии от минусового отбора сужающего устройства, дроссельная шайба, установленная в гидролинии от минусового отбора сужающего устройства к буферной емкости, и датчик разности давлений, вход "плюс" которого соединен с гидролинией перед дроссельной шайбой, а вход "минус" датчика разности давлений соединен с внутренней плоскостью буферной емкости.

На чертеже представлена схема устройства противопомпажной защиты компрессора.

В магистрали всасывания 1 компрессора 2 установлено сужающее устройство 3. Магистраль нагнетания 4 компрессора 2 соединена перепускной гидролинией 5, в которой установлен байпасный клапан 6, с магистралью всасывания 1. Минусовый отбор 7 сужающего устройства 3 соединен гидролинией 8 с буферной емкостью 9. В гидролинии 8 перед буферной емкостью 9 установлена дроссельная шайба 10. Внутренняя полость 11 буферной емкости 9 соединена гидролинией 12 с входом "минус" датчика разности давлений 13, вход "плюс" датчика 13 соединен гидролинией 14 с гидролинией 8 между минусовым отбором 7 сужающего устройства 3 и дроссельной шайбой 10. На сужающем устройстве 3 выполнен также плюсовой отбор 15.

Работает устройство противопомпажной защиты следующим образом. При нормальной работе компрессора 2 (в зоне устойчивых режимов и при плавных изменениях режима работы) через сужающее устройство 3 идет стабильный расход газа и соответственно между плюсовым 15 и минусовым 7 отборами на сужающем устройстве 3 имеется перепад давлений газа. Величина давления минусового отбора 7 стабильна и датчик разности 13 фиксирует перепад давлений, равный нулю.

При вхождении компрессора 2 в зону неустойчивой работы (помпажа) происходит резкое падение расхода через него и соответственно через сужающее устройство 3. Из-за этого перепад давлений на сужающем устройстве 3 (между плюсовым 15 и минусовым 7 отборами) также резко снижается за счет быстрого роста давления в минусовом отборе 7. В результате на входе "плюс" датчика разности давлений 13 давление резко повышается, а на входе "минус" из-за наличия буферной емкости 9 и дроссельной шайбы 10 происходит задержка повышения давления и датчик 13 фиксирует возникновение перепада давления и выдает сигнал о помпаже компрессора 2, по которому открывается байпасный клапан 6, перепускающий газ из магистрали нагнетания 4 до обратного клапана 16 в магистраль всасывания 1 по гидролинии 5.

Формула изобретения

Устройство противопомпажной защиты компрессора, содержащее сужающее устройство, установленное в магистрали всасывания компрессора, байпасный клапан, установленный в перепускной гидролинии, связывающей магистраль нагнетания компрессора с магистралью всасывания, и датчик разности давлений, отличающееся тем, что на сужающем устройстве установлена буферная емкость, размещенная в конце гидролинии от минусового отбора сужающего устройства, дроссельная шайба, установленная в гидролинии от минусового сужающего устройства к буферной емкости, и датчик разности давлений, вход "плюс" которого соединен с гидролинией перед дроссельной шайбой, а вход "минус" датчика разности давлений соединен с внутренней полостью буферной емкости.

РИСУНКИ

Рисунок 1