Способ защиты компрессора от помпажа и устройство для его осуществления

 

Изобретение позволяет повысить надежность защиты компрессоров от помпажа. Датчиком 1 измеряют динамические напряжения в элементах конструкции, сигнал датчика через усилитель 2 подают на анализатор 3, где анализируют спектр сигналов и сравнивают с заданными максимальными значениями составляющих спектра в блоке 6 сравнения, причем заданные значения, поступающие из блока 8 памяти, корректируются по сигналам датчика 7 частоты вращения ротора компрессора в функциональном преобразователе 9. При превышении разностью измеренного и заданного значений порогов срабатывания первого и второго компараторов 10,14 формируются сигналы наличия помпажа, которые через первый и второй элементы И 11,15 поступают на первое реле 12 и второе реле 17, включающие индикатор 22 предпомпажного режима, индикатор 23 помпажа и привод 18 топливного клапана. Это позволяет повысить надежность защиты за счет сравнения спектральных составляющих динамических напряжений при помпаже и нормальном режиме работы двигателя. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

C0Q4AЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSU ÄÄ 14 7() 991

А1 (51)4 F 04 D 27/02

ВСЕСОЮЗНАЯ

ПАТЕНТНО- 1ЕХНйЧЕС

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П НТ СССР (21) 3982679/24-06 (22) 02.12.85 (46) 07.04.89. Бил. У 13 (71) Куйбышевский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) В.У.Аксянов, 10.И.Климнюк и Д.Я.Носырев (53) 621.515(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 948188, кл. F 04 Э 27/02, 1980. (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ КОМПРЕССОРА ОТ

ПОМПАЖА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить надежность защиты компрессоров от помпажа. Датчиком 1 измеряют динамические напряжения в элементах конструкции, сигнал датчика через усилитель 2 подают на анализатор 3, где анализируют спектр сигналов и сравнивайт с заданными максимальными значениями составляющих спектра з блоке 6 сравнения, причем заданные значения, поступающие из блока 8 памяти, корректируются по сигналам датчика 7 частоты вращения ротора компрессора в функциональном преобразователе 9.При превышении разностью измеренного и заI данного значений порогов срабатывания первого 10 и второго 14 компараторов формируются сигналы наличия помпажа, которые через первый и второй элементы И 11 и 15 поступают на первое реле 12 и второе реле 17, включающие индикатор 22 предпомпаж- . ного режима, индикатор 23 помпажа и привод 18 топливного клапана, Это, позволяет повысить надежность защиты за счет сравнения спектральных составляющих динамических напряжений при помпаже и нормальном режиме ра-, боты двигателя. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.

1470991

Изобретение относится к защите компрессоров от помпажа, Целью изобретения является повышение надежности защиты.

На чертеже представлена блок-схе5 ма устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит датчик 1 контролируемого параметра, усилитель 2, анализатор 3 спектра, первый ключ 4, второй ключ 5, блок 6 сравнения, датчик 7 частоты вращения ротора компрессора, блок 8 памяти, функциональный преобразователь 9, первый компаратор 10, первый элемент И 11, первое реле 12, блок 13 индикации, второй кампаратор 14, второй элемент И

15, усилитель 16 мощности, второе реле 17 и привод !8 топливного клапана, 20

Кроме того, устройство содержит инвертор 19 и дифференциальный усилитель 20 блока сравнения, а также индикатор 21 устойчивой работы, индикатор 22 предпомпажного режима и инди- 25 катор 23 помпажа.

Способ реализуется следующим образом.

При работе компрессора динамические напряжения элементов конструк- 30 ции компрессора (например, корпуса, деталей крепления компрессора и т.п.) измеряются датчиком 1, в качестве которого может быть использован тензорезистор. С выхода датчика 1 сигналы подаются через усилитель 2 на анализатор 3 спектра, EQTopbIH реализуется в виде узкополосных фильтров, настроенных на выбранные частоты низкочастотной области спектра колебаний, 4Q характеризующей помпаж. С выхода анализатора спектра сигналы поступают на блок 6 сравнения, где сравниваются с заданными значениями сигналов, поступающими с выхода функцио- 45 нального преобразователя 9. Заданные значения сигналов формируются заранее при заведомо нормальном режиме работы компрессора. При этом на первый ключ 4 и второй ключ 5 подаются сигналы от переключателя режима (не показан) и блок 8 памяти подключается к выходам анализатора спектра и к датчику 7 частоты вращения ротора компрессора Запись значений спектральных составляющих колебаний осуществляется вместе с соответствующим сигналом датчика 7 частоты вращения, причем каждое последующее значение спектральной составляющей записывается только в случае, если о»о превышает значение, записанное в блоке 8 памяти, обеспечивая тем самым запоминание максимальных значений спектральных составляющих при работе компрессора в нормальном режиме.

После запоминания максимальных значений спектральных составляющих первый и второй ключи отключают блок

8 памяти, который далее работает в режиме чтения, При этом с выхода блока 8 памяти и датчика 7 частоты вращения сигналы поступают на функциональный преобразователь 9, который представляет собой масштабирующий усилитель с переменным коэффициентом усиления, равным отношению частот вращения ротора компрессора на исследуемом режиме и режиме, при котором снималась эталонная спектрограмма. С выхода функционального преобразователя 9 полученное заданное значение сигнала поступает на блок 6 сравнения, где сравнивается с измеренным значением, поступающим с выхода анализатора спектра. Разность измеренного и заданного значений сигналов поступает на входы первого 10 и второго 14 компараторов, причем порог срабатывания первого компаратора устанавливается меньше порога срабатывания второго компаратора. Если сигнал на входах первого и второго компараторов меньше их порогов срабатывания, то на их выходах сигналы соответствуют логическим нулям, сигналы на выходах первого и второго элементов И 11 и 15 равны нулю, первое реле 12 и второе реле 17 обесточены и нормально замкнутые контакты (не показаны) первого реле 12 обеспечивают подачу питания на индикатор 21 устойчивой работы в блоке 13 индикации. Если сигнал на входах первого и второго компараторов увеличивается до значения порога срабатывания первого компаратора, на выходе первого компаратора 10 и, соответственно, на выходе первого элемента

И 11 формируется сигнал, соответствующий логической единице, что приводит к срабатыванию первого реле 12, отключению индикатора 21 устойчивой работы и включению индикатора 22 предпомпажного режима. При увеличении сигнала на входах первого и второго компараторов до значения порога з l срабатывания второго компаратора 14.. на выходе последнего, а также на выходе второго элемента И 15 формируется сигнал, соответствующий логической единице, который поступает на второе реле 17, При срабатывании второго реле 17 включается индикатор 23 помпажа и привод 18 топливного кла-пана обеспечивает отсечку топлива, если компрессор приводится во вращение турбиной,. В других случаях возможно включение вместо привода 18 топливного клапана привода направляющих аппаратов, клапана перепуска газа, увеличение частоты вращения привода и т.п, по сигналу наличия помпажа.

470991 ных составляющих колебаний, а в качестве контролируемого параметра используют динамические напряжения в

5 элементах конструкции компрессора.

2, Устройство защиты компрессора от помпажа, содержащее датчик контролируемого параметра, усилитель, анализатор спектра, первый и второй ключи и блок сравнения, причем датчик контролируемого параметра подключен к усилителю, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно дополнительно содержит датчик частоты вращения ротора компрессора, последовательно соединенные блок памяти и функциональный преобразователь, последовательно соединенные первый компаратор, первый элемент И, первое реле и блок инди2р кации, последовательно соединенные второй компаратор, второй элемент И, усилитель мощности, второе реле и привод топливного клапана, причем анализатор спектра подключен входом

25 к усилителю, а выходами — к первому входу блока сравнения и через первый ключ — к блоку памяти, датчик частоты вращения ротора компрессора подключен к функциональному преобразователю и

30 через второй ключ — к блоку памяти, вход второго компаратора подключен к блоку сравнения, выход первого элемента И подключен к второму входу второго элемента И, второе реле подключено к блоку индикации, а блок сравнения подключен вторым входом к функциональному преобразователю, выхоpoM — к первому компаратору, формула изобретения

l. Способ защиты компрессора от помпажа путем измерения колебаний контролируемого параметра выделения области спектра колебаний, характеризующей помпаж, сравнения измеренного уровня спектральных составляющих колебаний с заданными значениями и выдачи сигнала наличия помпажа при превьппении пороговой величины разностью измеренного уровня спектральной составляющей и заданного значения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности защиты, дополнительно измеряют частоту вращения ротора компрессора и по измеренному значению частоты корректируют заданные значения спектральСоставитель А. Барышников

Редактор Г. Волкова Техред M. Ходанич Коррек тор И.Муска

Заказ 1572/40 Тираж 520 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

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

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