Устройство для управления компрессорами

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

{19) (11) (51) 4 F 04 В 49 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ н двтогскомм свидетельств

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 37339100/25-06 (22) 07.05.84 (46) 30.01.86. Бюл. У 4 (71) Свердловский ордена Трудового

Красного Знамени горный институт им.В.В.Вахрушева (72) Н.В.Ручьев, Г.С.Хронусов, А.Т.Марков и Г.А.Багаутинов (53) 621.512(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1178154, кл. F 04 D 27/00, 1984.,(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

КОМПРЕССОРАМИ, параллельно подключенными к коллектору, содержащее датчик давления воздуха в коллекторе, датчики расхода воздуха, установленные на выходе из каждого компрессора, и селектор, связанный с блоком управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы компрессоров, снабженных органами разгрузки, оно дополнительно содержит датчик контроля напряжения сети, датчики расхода электроэнергии, потребляемой каждым компрессором, блок деления и таймер,включенный между датчиком давления воздуха в коллекторе и селектором, причем датчики расхода воздуха и электроэнергии каждого компрессора подключены к блоку деления, связанному с селектором, а датчик контроля напряO жения сети подключен к блоку управ- 9 пения, связанному с органами разгрузки компрессоров..1208309

Изобретение относится к регулиро" ванию компрессоров.

Целью изобретения является повы1шение надежности работы компрес.соров, снабженных органами разгрузки.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства, на фиг.2 — функциональная схема устройства.

Устройство содержит датчик 1 давления воздуха в коллекторе, датчики расхода воздуха, установленные на выходе из каждого комгрессора (не показаны), селектор 2, блок 3 управления, органы 4 разгрузки, датчик 5 контроля напряжения сети, датчики расхода электроэнергии (не показаны), потребляемой каждым компрессором, блок 6 деления и таймер 7.

На фиг.2 показаны также электронные часы 8, элементы И 9 и 10, элемент ИЛИ 11 и элементы НЕ 12 и 13, входящие в таймер, счетчики 14 -17 регистры 18 и 19 и элементы задержки 20 и 21, входящие в блок деления, счетчик 22, тактовый генератор 23, триггер 24, генератор 25, схемы срав. нения кодов (ССК) 26-31, группы элементов ИЛИ 32 и 33, элементы И 3437, регистры 38 и 39, входящие в селектор, триггеры 40 и 41 и элементы ИЛИ 42 и 43, входящие в блок управления, а также усилители 44 и 45 и электромагниты 46 и 47, входящие в органы разгрузки.

Устройство работает следующим об. разом.

Давление воздуха в коллекторе контролируется датчиком 1 (фиг.1), имеющим выходы, соответствующие максимальному и минимальному допустимым значениям давления. В периоды прохождения максимума нагрузки в энергосистеме таймер 7 переключает выходы датчика 1 так, что устройство поддерживает минимально допустимое по технологическим условиям давление. В остальное время давление поддерживается оптимальным для реализуемых технологических процессов.

Величина давления поддерживается подачей команд из блока 3 управления на органы 4 разгрузки компрессоров.

Приоритет при разгрузке и загрузке компрессоров определяется по расходу электроэнергии и воздуха каждого компрессора.

Критерием выбора приоритета явля. ется велиЧина коэффициента (Ka), оп. ределяемого выражением

Q„ в=, где Ч, -- количество выработанного сжатого воздуха в единицу

1 ( времени для < --ro компрессора (расход воздуха),м, g%/ — расход электроэнергии 1 -м компрессором на выработку данного количества воздуха, кВт/ч.

Зн аче ния в еличин Ц, и В; о пр еделяются датчиками расхода воздуха и датчиками расхода электроэнергии с импульсными выхода ы, установленными на каждом компрессоре, и подают20 ся на блок 6 деления, где формируются з н.аче ния K

Приоритетом при разгрузке пользуются компрессоры, для которых

5 имеет наименьшее значение, при за25 грузке — наибольшее.

Выбор компрессора осуществляется селектором 2 по значениям

Ь

При внезапных перерывах электроснабжения компрессоров по сигналу

ЗО датчика S контроля напряжения сети блок 3 управления обеспечивает разгрузку всех компрессоров независимо от режима их работы, осуществляя ,плавный останов.

35 При включении питания устройства

1регистры 38 и 39 селектора 2 обнуляются (фиг.2), триггеры 40 и 41 блока

3 управления устанавливаются в нуль (цепи установки на схеме не показаны)

40 и все компрессоры первоначально загружаются от пульта управления через элементы ИЛИ 42 и 43 блока управления, При этом давление в коллекторе начинает нарастать.

Во время максимальных нагрузок энергосистемы на выходе электронных часов 8 таймера 7 присутствует высокий потенциал. Он подается на вход элемента И 9 и разрешает прохождение сигнала с выхода "Min" датчика 1 давления через элемент И 9, элемент ИЛИ 11 на входы элементов И 34 и

35 селектора 2, разрешая прохождение сигнала и через них.

Одновременно низкий уровень с выхода элемента ИЕ 12 таймера запрещает прохождение сигналов через элементь! И 36 и 37 селектора.

1208309

В момент начала работы компрессо— . ров начинают поступать импульсы от датчиков расхода воздуха (Q и Q ) и расхода электроэнергии (W, и W/, ).

Счетчики 14-17 блока 6 деления и элементы задержки 20 и 21 образуют схему определения отношения частот датчиков, т.е. определение значений

В момент переполнения счетчиков 15 и

17 числа из счетчиков 14 и 16, про порциональные значению k данного компрессора, поступают соответственно в регистры 18 или 19, счетчики 14 и

16 обнуляются, после чего цикл повторяется. Таким образом, в регистрах 18 и 19 хранятся периодически обновляемые значения К ля каждого компрессора. Пер — од обйовления задается емкостью счетчиков 15 и 17 к выбирается равным 2-5 с, т.е. пока давление после запуска в коллекторе достигнет минимального уровня, значения Кв будут уже известны. ССК 28 и 29 селектора 2 и элементы И 34 и 35 предназначены для выбора компрессора, имеющего минимальное значение К . Достигается это следуюшим образом. В момент опроса, период которого задается тактовым генератором 23, срабатывает триггер 24. Генератор 25 начинает работать и заполнять импульсами счет чик 22 ° Код со счетчика поступает на входы В ССК 28 и 29. На входы A этих же ССК подается код с регистров

18 и 19 через группы элементов ИЛИ

32 и 33, число которых равно числу разрядов регистров.

На первые входы групп элементов ИЛИ подаются сигналы с выходов регистров, а вторые входы соединены между собой и подключены к выходам "(" ССК 26 и 27 °

В начальный момент времени после запуска генератора 25 число в счетчике 22, равное нулю, начинает возрастать. Пока на выходах A ССК 28 и

29 код больше б, на выходах "="

ССК нулевой потенциал, на выходах

">" ССК высокий потенциал. Таким образом, элементы И 34 и 35 открыты по двум входам. В момент 1 =Б для какой-либо ССК (где A = A ;„ ) на выходе "" появляется высокий потенциал, который проходит через соответствующий элемент И и подается в блок 3 управления на вход 5 триггера 40 или 41, что приводит к разгрузке соответствующего компрессора через усилитель 44 или 45 и электромагниты 46 и 47. Одновременно этот сигнал записывает в регистры

38 и 39 последнее значение К

Дальнейшее нарастание числа на входе 8 приводит к тому, что сигналы на выходах = и > исчезают, остальные схемы И блокируются. Если прошел сигнал с выхода ССК 28, то

10 блокируется элемент И 35. Поэтому в каждом цикле опроса может быть разгружен только один компрессор.

В случае управления несколькими компрессорами,на каждый из них необходима схема определения значения

К вЂ” схема ССК и элемент И

5 с соответствующим числом входов для блокировки.

Поскольку значение К раэгруженв

2п ного компрессора близко к нулю, необходимо блокировать его ССК после разгрузки, иначе значение ks будет всегда восприниматься как минима.",.ьное. Для этого каждое значение

25 k с помощью ССК 26 и 27 непрерывно сравнивается с заданным минимальным значением коэффициента. Если оно ниже заданного, на выходе " i " "ССК 26 и 27 появляется высокий уровень, проходящий через вторые входы группы элементов ИЛИ 32 и 33 на входы А

ССК 28 и 29 и воспринимающийся как максимальное число. Таким образом компрессоры разгружают по очереди sl

35 зависимости от приоритета до тех

-.ор, пока сигнал на выходе датчика давления не исчезнет. Это приводит к закрытию элементов И 34 и 35 и открытию элементов И 36 и 37. На ССК

40 30 и 31 и элементах И 36 и 37 строится схема выбора наибольшего числа.

В регистрах 38 и 39 хранятся последние значения (перед разгрузкой) К разгруженных компрессоров. Выбор производится аналогично, с помощью счетчика 22, но блокировка элементов И 36 и 37 осуществляется с выхода " " ССК 30 и 31. После загрузки очередного компрессора происходит обнуление соответствующего ему регистра 38 или 39, в противном случае он всегда будет содержать наибольшее число.!

Вне времени максимума нагрузки

55 энергосистемы на выходе электронных асов 8 будет высокий уровень напряжения, что приведет к закрытию элемента И 9 и открытию элемента И 10.

% 1208309 в

В результате на вход селектора будет 5 контроля напряжения сети через подаваться сигнал с выхода "max дат- элеме ИЛИ l 2 4 нты > и 43 блока 3 уп авчика 1 дав пения.,Далее устройство

4 р ления, усилители 44 и 45 и элект оработает аналогично но поддержива- " 4

> а- магниты 6 и 47 ос е роет давление на овне а- " ущ ствляется разуровне оптимальном > грузка компрессоров независимо от для технологического п î: есса с р ц состояния остальных элементов устройминимальным потреблением энергии. ства. Т аким о разом, компрессоры буб

При колебаниях и внезапных перерывах дут оста навливаться в разгруженном электроснабжения по сигналу датчика состоянии.

<ь ь ь с Ю. 0

%n+

)В (>

<рве. 2

Составитель А.Барьппников

Редактор Л.Повхан Техред А.Ач ч Корректор А.Зимокосов

Заказ 226/46 Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Гбсударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "

ППП Патент, r.Óêãîpoä, ул.Проектная, 4