Способ оптимального управления двухступенчатой холодильной турбокомпрессорной установкой

 

Изобретение относится к холодильной технике. Цель изобретения является повышение энергетической эффективности двухступенчатой холодильной трубокомпрессорной установки (ДХТУ) при расширении диапазона работы установки по расходам и температурам охлаждаемого воздуха. Способ применим к ДХТУ, предназначенным для охлаждения сжатого воздуха, оборудованных двухсекционными центробежными компрессорами с поворотными лопатками диффузоров, воздухоохладителями, испарителями, промсосудами, конденсаторами и автоматическими регуляторами, осуществляется путем измерения давления на всасывание в низкотемпературной и высокотемпературной секциях компрессора и их регулирования изменением положения поворотных лопаток диффузоров, измерения давления в конденсаторе и его регулирования изменением расхода охлаждающей воды и отличается тем, что для достижения поставленной цели дополнительно измеряют температуру, расход, давление и влагосодержание охлаждаемого воздуха на входе в воздухоохладитель высокотемпературной секции. Температуру и расход охлаждающей воды на входе в конденсатор, расходы теплоносителей в теплообменных аппаратах, конечную температуру воздуха на выходе из воздухоохладителя низкотемпературной секции, по которым определяют требуемые параметры , с учетом изменения значений измеренных, для насройки задатчиков автоматических регуляторов давлений на всасывании в низкотемпературной и высокотемпературной секциях компрессора и давлений конденсации в конденсаторе, обеспечивающих получение заданной потребителем конечной температуры охлаждаемого воздуха, после достижения которой последнюю поддерживают постоянной, все автоматические регуляторы отключают, дополнительно измеряют мощность, потребляемую компрессором и проводят корректировку углов поворота лопаток диффузоров в низкотемпературной и высокотемпературной секциях компрессора др достижения минимального значения потребляемой мощности. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1580128 (51)5 Е 25 B 49/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 4402393/23-06 (22) 04.04.88 (46) 23 ° 07.90 ° Бюл. 11 - 27 (72) А.И.Козорез, О.В.Радковский, Ю.И.Муратов, В.Ф.Ломакин, В.Н.Замковец, Л.В.Налобин и В.И.Долгий (53) 621 ° 57(088.8) (56) Чистяков Ф.М., Сутырина Т.М., Перстнев П.В. Фреоновый холодильный турбоагрегат. — М.: Госторгиздат, 1962, с. 31-32. (54) СПОСОБ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ

ДВУХСТУПЕНЧАТОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ ТУРБОКОМПРЕССОРНОЙ УСТАНОВКОЙ (57) Изобретение относится к холодильной технике. Целью изобретения является повышение энергетической эффективности двухступенчатой холодильной турбокомпрессорной установки (ДХТУ) при расширении диапазона работы установки по расходам и температурам охлаждаемого воздуха. Способ применим. к ДХТУ, предназначенным для охлаждения сжатого воздуха, оборудованных двухсекционными центробежными компрессорами с поворотными лопатками диффузоров, воздухоохлади" телями, испарителями, промсосудами, конденсаторами и автоматическими регуляторами, осуществляется путем измерения давлений на всасывание в низкотемпературной и высокотемпературной секциях компрессора и их регулирования изменением положения повоИзобретение относится к холодильной технике и может быть использоротных лопаток диффузаров, измерения давления в конденсаторе и его регулирования изменением расхода охлаждающей воды и отличается тем, что для достижения поставленной цели дополнительно измеряют температуру, расход, давление и влагасодержание охлаждаемого воздуха на входе в воздухоохладитель высокотемпературной секции, температуру и расход охлаждающей воды на входе в конденсатор, расходы теплоносителей в теплообменных аппаратах, конечную температуру воздуха на выходе из воздухоохладителя низкотемпературной секции, по которым определяют требуемые параметры, с учетом изменения значений измеренных, для настройки задатчиков автоматических регуляторов давлений на всасывании в низкотемпературной и высокотемпературной секциях компрессора и давления конденсации в конденсаторе, обеспечивающих получение заданной потребителем конечной температуры охлаждаемого воздуха, после достижения которой последнюю поддерживают постоянной, все автома ива тические регуляторы отключают, до полнительно измеряют мощность, потребляемую компрессором и проводят кор- @ ректировку углов поворота лопаток диффузоров в низкотемпературной и высокотемпературной секциях компрессора до достижения минимального значения потребляемой мощности, 1 ил. нано для оптимального управления технологическими режимами работы двух1 5801 28

Состояние ДХТУ характеризуется измеряемыми параметрами расхода 22, температуры 23, давления 24 и влаг осодержания 25 охлаждаемог о в озду55 ступенчатых холодильных турбокомпрессорных установок (ДХТУ), предназначенных для охлаждения потоков газообразных и жидких сред в газовой, химической, нефтеперерабатывающей отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение энер-

rетической эффективности ДХТУ при расширении диапазона работы установки по расходам и температурам охлаждаемого воздуха.

На чертеже представлена система управления, реализующая предлагаемый способ.

1 5

Система оборудована центробежным компрессором с низкотемпературной (НТС ) 1, высокотемпературной (B TC ) 2 ступенями с поворотными лопатками

3-4 диффуэоров НТС и ВТС и исполнительным механизмом 5 привода поворота лопаток диффузора, приводным электродвигателем ЦБК 6, воздухоохладителем 7 и испарителем 8 ВТС, воздухоохладителем 9 и испарителем 10 НТС, промсосудом 11, конденсатором 12, дроссельными вентилями 13 и 14 содержит управляющую микроЭВМ 15, устройство 1 6 .связи с объектом, интерфейс 17, периФерийные устройства 18, автоматические регуляторы давлений на всасывании в НТС 19 и ВТС 20 ЦКБ и давления конденсации в конденсаторе 21, а также датчики для измерений расходов 22, температур 23, давлений 24 и влагосодержаний 25 охлаждаемого воздуха на входе в воздухоохладитель ВТС, расхода 26 и начальной 27 температуры охлаждающей воды на входе иэ воздухоохладителя

НТС 28, расходов теплоносителей в

40 теплообменных аппаратах ВТС 29 и НТС

30, мощности привода ЦБК 31, которые через устройство связи с объектом и интерфейс вместе с автоматическими регуляторами связаны с микроЭВМ.

Оператор 32 контролирует работу pgTY по информации, которая выводится на периферийные устройства и при необходимости может вносить соответствующие коррективы. 50

Система управления, реализующая предлагаемый способ оптимального управления ДХТУ, работает следующим образом. ха на входе в воэдухоохладитель ВТС, расхода 26 и начальной 27 температуры охлаждающей воды на входе в конденсатор, расходов теплоносителей в теплообменных аппаратах НТС 30 и ВТС 29, конечной температуры охлаждаемого воздуха на выходе из воздухоохладителя НТС, мощности принода ЦБК 31, которые воспринимаются соответствующими измерительными преобразователями 22-31. В задачу ИП входит преобразование измеряемых параметров в стандартизированные электрические сигналы в аналоговой или цифровой форме, Преобразованные,.сигналы с выходов измерительных преобразователей 22-31 передаются в устрой" ство 16 связи с объектом, которое осуществляет измерение преобразованных величин и их преобразование в цифровой код. Через интерфейс 17 измерительная информация в виде кодированных сигналов передается в микроЭВМ 15, которая предназначена для математической обработки поступающей от ДХТУ информации, а также для управления по заданной оператором программе работой устройства связи с объектом и периферийных устройств 18. Периферийные устройства предназначены для ввода управляющей и вспомогательной информации от оператора 32 н передачи их в микроЭВМ

15, выдачи и регистрации результатов измерений и расчетов. Устройство связи с объектом осуществляет настройку задатчиков автоматических регуляторов 19-21 по полученным от миниЭВМ 15 оптимальным значениям давлений на всасывание НТС и ВТС давление конденсации для требуемого по условиям эксплуатации режима работы

ДХТУ, а при работе алгоритма пробного поиска (после отключения. регу- ляторов ) устройство связи с объектом, воздействуя на асинхронный электропривод диффузорных лопаток 5, корректирует значения углов поворота лопаток диффуэоров в НТС и ВТС по измеряемым значениям мощности привода ЦБК и конечной температуры охлаждаемого воздуха на выходе из воздухоохладителя НТС 28 на величину отклонений йЫ " . и д(в полученных от микроЭВМ.

Формула изобретения

1 1

Способ оптимального управления двухступенчатой холодильной турбокомпрессорной установкой для охлаж158M 28 дения сжатого воздуха, с двухсекционным центробежным компрессором с поворотными лопатками диффузоров, воздухоохладителями, испарителями, промсосудом, конденсатором и автоматическими регуляторами путем измерения давлений на всасывании в низкотемпературной и высокотемпературной секциях компрессора и их регулирования изменением положения поворотных лопаток- диффузоров, измерения давления в конденсаторе и его регулирования измерением расхода охлаждающей воды, отличающийся тем, что, с целью повышения энергетической эффективности при расширении диапазона работы установки по расходам и температурам охлаждаемого воздуха, дополнительно измеряют температуру, 20 расход, давление и влагосодержание

6хлаждаемого воздуха на входе в воздухоохладитель высокотемпературной секции, температуру и расход охлаждающей воды на входе в конденсатор, 25 расходы теплоносителей в теплообменных аппаратах, температуру воздуха на выходе иэ воздухоохладителя ниэ. котемпературной секции, по которым определяют требуемые параметры, с учетом изменения значений измеренных, для настройки задатчиков автоматических регуляторов давлений на всасывании в низкотемпературной секциях компрессора и давления конденсации в конденсаторе, обеспечивающих получение заданной потребителем конечной температуры охлаждаемого воз-. духа, после достижения которой последнюю поддерживают постоянной, все автоматические регуляторы отключают, дополнительно измеряют мощность, потребляемую компрессором, и проводят корректировку значений углов поворота лопаток диффузоров в ниэкотемпературной и высокотемпературной секциях компрессора до достижения минимального значения потребляемой мощности,