Способ регулирования турбокомпрессорной станции

 

Изобретение относится к автоматическому регулированию турбокомпрессорной станции с группой параллельных компрессорных агрегатов и позволяет повысить точность регулирования при использовании способа на магистральном газопроводе с несколь

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) 111) А1 (Ю 4 F 04 D 27/00

pr г.r

В

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1"- 14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4069457/25-06 (22) 20.05.86 (46) 30.01.88. Бюл. М- 4 (71) Киевский институт автоматики им. XXV съезда КПСС (72) В.И,Истомин и В.И.Рудоманов (53) 621.438-55 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 861746, кл. F D 27/00, 1980. (54) СПОСОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТУРБОКОМПРЕССОРНОЙ СТАНЦИИ (57) Изобретение относится к автоматическому регулированию турбокомпрессорной станции с группой параллельных компрессорных агрегатов и позволяет повысить точность регулирования при использовании способа на магистральном газопроводе с несколь1370313 кими турбокомпрессорными станциями.

На ручных задатчиках 17-20 устанавливают заданные значения коэффициентов гидравлического сопротивления

:ггшейного участка ..газопровода, расхода газа через компрессоры, сжимаемости газа, давления газа на входе следующей компрессорной станции соответственно. На соответствующие входы задатчика 14 давления газа поступают сигналы, пропорциональные давлению и температуре газа в коллекторе 1 всасывания, и перепада давлений на измерительных устройствах 15 компрессоров 3, от датчиков 12, 13 и 16. На выходе задатчика давления газа вырабатывается сигнал заданного давления газа в общем коллекторе нагнетания согласно определенному соотношению. Сигналы, пропорциональные заданному и фактическому значениям давлеИзобретение относится к автоматическому регулированию турбокомпрессорной станции с группой параллельных компрессорных агрегатов.

Цель изобретения — повышение точности регулирования при использовании способа на магистральном газопроводе с несколькими турбокомпрессорными станциями.

На фиг.1 показана блок-схема устройства для осуществления способа; на фиг.Z — задатчик давления газа в коллекторе нагнетателя.

Устройство регулирования турбокомпрессорной станции состоит из коллекторов всасывания 1, нагнетания

2 и группы параллельных центробежных компрессоров 3 с газотурбинными приводами 4, которые оснащены контурами регулирования частоты вращения комнрессорных агрегатов. Последние включают нелинейный элемент 5, блок 6 сравнения, регулятор 7 частоты вращения, датчик 8 частоты вращения, вход которого соединен с центробежным компрессором 3, а выход — с входом блока 6 сравнения. Входы нелинейных элементов 5 соединены с выходом общего регулятора 9 давления газа, вход которого соединен с выходом ния газа, поступают на два входа блока 10 сравнения, выход которого соединен с общим регулятором 9 давления в коллекторе 2 нагнетания. На выходе последнего вырабатывается сигнал управления по частоте вращения компрессоров. Сигнал управления с общего регулятора давления поступает на группу параллельных нелинеггных элементов 5, которые используются для коррекции заданного значения частоты вращения с учетом индивидуальных особенностей турбокомпрессоров. Сигналы заданных значений частоты вращения с выходов нелинейных элементов поступаю г на индивидуальные контуры стабилизации частоты вращения турбокомпрессоров, которые включают блок 6 сравнения, регулятор

7 частоты вращения, газотурбинный привод 4 и датчик 8 частоты вращения.2 ил. блока 10 сравнения. Первый вход блока

10 сравнения соединен с выходом датчика 11 давления газа в коллекторе нагнетания.

Устройство оснащено датчиками давления 12 и температуры 13 газа в коллекторе всасывания, выходы которых соединены с соответствующими входами задатчика 14 давления газа

10 в коллекторе нагнетания, На входе компрессоров установлены измерительные устройства 15, выходы которых соединены с входами датчиков 16 перепада давления. Выходы последних

15 соединены с соответствующими входами задатчика 14 давления газа, выход которого соединен с вторым входом блока 10 сравнения, В устройстве используются ручные

20 задатчики 17-19 коэффициента гидравлического сопротивления линейного участка магистрального газопровода, коэффициента расхода газа через измерительное устройство, коэффициента сжижаемости газа, задатчик 20 давления газа на входе следующей компрес,сорной станции.

Задатчик 14 давления газа на выходе компрессорной станции предназЗ0 начен для определения расчетного 3

1370313 значения давления газа, которое при известном расходе газа через компрессорную станцию обеспечивает заданное давление газа на входе следующей

5 компрессорной станции. Задатчик представляет собой аналоговое вычислительное устройство (фиг.2). На схеме стрелками 12, 13, 16, 17, 18, 19, 20 показаны входы от соответствующих блоков (фиг.1). Блок-схема состоит из группы параллельных регулируемых потенциометров 21, входы которых соединены с датчиками 16 перепада давления на входе компрессоров. Движ- 15 ки потенциометров соединены с задатчиком 18 коэффициента расхода газа через турбокомпрессор.

Выходы потенциометров 21 соединены с соответствующими входами первого 2 сумматора 22, выход которого соединен с первым входом множительного устройства 23, второй вход которого соединен с выходом регулируемого потенциометра 24. Вход последнего соединен с датчиком 12 давления газа в коллекторе всасывания. Движок потенциометра соединен с датчиком 17 коэффициента гидравлического сопротивления линейного участка магистрального газопровода.

Выход множительного устройства 23 соединен с первым входом устройства

25 деления, второй вход которого соединен с выходом регулируемого по35 тенциометра 26. Вход последнего соединен с датчиком 13 температуры газа в коллекторе всасывания. Движок

Ф потенциометра соединен с задатчиком

19 коэффициента сжимаемости газа.

Выход устройства 25 деления соединен с вторым входом второго суммирующего устройства 27, первый вход которого соединен с выходом квадратора 28.

Вход последнего соединен с задатчиком

20 давления газа на входе следующей компрессорной станции. Выход второго сумматора 27 соединен с функциональным преобразователем 29, выход которого является выходом 10 задатчика

14 давления газа регулируемой турбокомпрессорной станции.

Устройство регулирования турбокомпрессорной станции работает следующим образом.

На ручных задатчиках 17-20 уста55 навливают заданные значения коэффициентов гидравлического сопротивления линейного участка газопровода, расхода газа через компрессоры, сжимаемости газа, давления газа на входе следующей компрессорной станции соответственно. На соответствующие входы задатчика 14 давления газа (6)

l. ..

P А О 1О Т Z с

1 <= 1 где Р

1О заданное давление газа на входе следующей компрессорной станции; заданное давление газа

2о в коллекторе нагнетания; коэффициент гидравлического сопротивления линейного участка газопровода; коэффициент расхода газа через станцию; коэффициент сжимаемости газа; давление газа в коллекторе всасывания; температура газа в коллекТ„ торе всасывания; перепад давления на входе

i — ro агрегата; количество работающих агрегатов.

Сигналы, пропорциональные заданному и фактическому значениям давления газа, поступают на два входа блока 10 сравнения, выход которого соединен с общим регулятором 9 давления в коллекторе 2 нагнетания. На выходе последнего вырабатывается сигнал управления по частоте вращения компрессоров.

Сигнал управления с общего регу лятора давления поступает на группу параллельных нелинейных элементов 5, которые используются для коррекции заданного значения частоты вращения с учетом. индивидуальных особенностей турбокомпрессоров по отношению

n =n +а п + Ь и (7)

31 3 О 1 3 1 3 поступают сигналы, пропорциональные давлению и температуре газа в коллекторе 1 всасывания, и перепада давлений на измерительных устроист вах 15 компрессоров 3 от датчиков

12, 13 и 16.

На выходе задатчика 14 давления газа вырабатывается сигнал заданного давлейия газа в общем коллекторе нагнетания согласно соотношению

5 13703 сигнал заданной частоты вращения для го компрессорного агрегата: сигнал смещения час5 тоты вращения i-го и

1о> компрессорного агрегата; сигнал по частоте

10 вращения на выходе общего регулятора давления: а, b, — постоянные коэффици1 енты для i-го комп15 рессорного агрегата;

i=1,2,...т — порядковый номер турбокомпрессора.

Сигналы заданных значений частоты вращения с выходов нелинейных элемен20 тов поступают на индивидуальные контуры стабилизации частоты вращения . турбокомпрессоров, которые включают блок 6 сравнения, регулятор 7 частоты вращения, газотурбинный привод 4 и датчик 8 частоты вращения. ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ регулирования турбокомпрессорной станции с несколькими параллельными компргссорными агрегатами, подключенными к общим коллекторам всасывания и нагнетания путем воздействия общего регулятора давления газа в коллекторе нагнетания на индивидуальные контуры регулирования час- З5 тоты вращения компрессорных агрегатои ио сигналу рассогласования фактического и заданного давлений газа

Б общем коллекторе нагнетания, о т

40 л и ч а ю шийся тем, что, с целью. повышения точности при использовании способа на магистральном газопроводе с несколькими станциями, дополнительно измеряют давление и температу45 ру газа в общем коллекторе всасыва13

+ К

P А

20 1 1О T Z > > >

1 1=1 где р — заданное давление газа на

>à входе следующей турбокомпрессорной станции;

К вЂ” коэффициент гидравлического сопротивления линейного участка магистрального газопровода;

А — коэффиииент расхода газа через станцию; р — давление газа в общем коллекторе всасывания;

Т„ — температура газа в общем коллекторе всасывания;

Z — коэффициент с ;имаемости газа; р, — перепад давления газа на

1 входе i-го агрегата;

m — количество работающих агрегатов, а индивидуальные контуры регулирования корректируют с помощью группы параллельных нелинейных элементов по соотношению п i n3 + аn + b

1 3 1 3 сигнал заданной частоты вращения i-ro компрессорного агрегата; сигнал смещения частоты вращения i-ro компрессорного агрегата; сигнал по частоте вращеЮ ния на выходе дбщего регулятора давления; постоянные коэффициенты

i-го компрессорного агрегата.

ГДЕП З1 п

Зо> ния и перепад давления на входах компрессорных агрегатов, заданное давление газа Р„ в общем коллекторе наг2 нетания определяют по соотношению

13 О313

Дцг. 2

Редактор И.Касарда

Производственно-полиграфическое предприятие, г,Ужгород, у . р л.П оектная 4

Составитель А. Щеткин

Техред А,Кравчук Корректор A.Îáðó÷àð

Заказ 388 32 Тираж 574 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 ц1