Устройство для защиты от помпажа компрессора

 

Изобретение относится к технике защиты компрессоров от помпажа. Целью изобретения является повышение надежности защиты. Цель достигается введением в устройство датчиков 33, 34 температуры газа на входе и выходе из первой ступени компрессора, подключенных к третьему сумматору 35, выходной сигнал которого сравнивается с сигналом второго задатчика 25 компаратором 26. На выходе последнего формируется сигнал, поступающий через второй элемент ИЛИ 27 и второй элемент И 29 на привод 19 клапана 3 релейного перепуска газа. Релейный перепуск газа осуществляется также при превышении выходным сигналом второго сумматора 21 сигнала первого задатчика 15, при этом срабатывает регулятор 17 релейного перепуска и подает сигнал на второй элемент ИЛИ 27. При засорении защитной сетки 4 по сигналу датчика 11, поступающему через первый элемент И 28, срабатывает клапан 7 аварийной отсечки топлива. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 04 О 27/02

ГОСУДАР СТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4419573/06 (22) 29.04,88 (46) 15.07,91. Бюл. № 26 (71) Киевский институт автоматики им. XXV съезда КПСС (72) Н.И.Богачев, Л.А,нашатырев, Е.M.Ðîèê и В.Д.Фридштанд (53) 621.515(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1222899, кл. F 04 О 27/02, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПОМПАЖА КОМПРЕССОРА (57) Изобретение относится к технике защиты компрессоров от помпажа. Целью изобретения является повышение. надежности защиты, Цель достигается введением в устройство датчиков 33, 34 температуры газа Ы 1663239 А1 на входе и выходе из первой ступени компрессора, подключенных к третьему сумматору 35. выходной сигнал которого сравнивается с сигналом второго задатчика

25 компаратором 26. На выходе последнего формируется сигнал, поступающий через второй элемент ИЛИ 27 и второй элемент И

29 на привод 19 клапана 3 релейного перепуска газа, Релейный перепуск газа осуществляется также при и ревы шении выходным сигналом второго сумматора 21 сигнала первого задатчика 15, при этом срабатывает регулятор 17 релейного перепуска и подает сигнал на второй элемент

ИЛИ 27. При засорении защитной ceTKN 4 по сигналу датчика 11, поступающему ерез первый элемент 28, срабатывает клапан 7 аварийной отсечки топлива. 1 ил.

1663239

Изобретение относится к области защиты компрессоров от помпажа.

Цель изобретения — повышение надежности защиты.

На чертеже схематично изображено устройство.

Устройство для защиты от помпажа компрессора 1, снабженного клапаном 2 плавного и клапаном 3 релейного перепуска газа и защитной сеткой 4, установленной на входе в компрессор, а также газотурбинным приводом 5 с топливным клапаном 6 и клапаном 7 аварийной отсечки топлива, содержит датчик 8 давления газа на входе и датчик 9 давления газа на выходе из компрессора, блок 10 деления, датчик 11 перепада давления газа на защитной сетке, регулятор 12 плавного перепуска газа, первый элемент ИЛИ 13, функцииональный преобразователь 14, первый задатчик 15, первый сумматор 16, регулятор 17 релейного перепуска газа, элемент НЕ 18, привод 19 релейного перепуска, датчик 20 оборотов ротора компрессора, второй сумматор 21, ключ 22, регулятор оборотов 23, привод 24 топливного клапана, второй задатчик 25, компаратор 26, второй элемент ИЛИ 27, первый — четвертый элементы И 28 — 31, привод 32 плавного перепуска, а также датчик

33 температуры газа на входе в компрессор, датчик 34 температуры газа на выходе из первой ступени компрессора и третий сумматор 35..Кроме того, на чертеже показаны воздушный компрессор 36, газовая турбина

37, камера 38 сгорания и силовая турбина

39 газотурбинного привода, первый усилитель 40, первый триггерный модуль 41 и первый модуль 42 обратной связи регулятора плавного перепуска газа, а также четверый сумматор 43, второй усилитель 44, второй триггерный модуль 45 и второй модуль 46 обратной связи регулятора оборотов.

Устрбйство работает следующим образом.

При работе компрессорной установки датчики 8 и 9 измеряют давление газа на входе и выходе компрессора 1. На выходе блока 10 деления формируется сигнал, соответствующий степени сжатия компрессора.

По сигналам блока 10 деления и датчика 20 оборотов ротора компрессора на выходе второго сумматора 21 формируется сигнал, характеризующий положение рабочей точки на газодинамической характеристике компрессора, вычитанием из сигнала датчика 20 оборотов выходного сигнала функционального преобразователя 14, реализующего функцию у=® где у,х — его выходной и входной сигналы; k- константа.

При изменении режима работы компрессора и смещении рабочей точки за предпомпажную границу сигнал с выхода второго сумматора поступает на вход регу5 лятора 12 плавного перепуска газа и íà вход ключа 22.

Регулятор 12 плавного перепуска газа и регулятор 23 оборотов компрессора реализуют ПИ вЂ” закон регулирования:

10 1

y (t) = а (Е (1} + — f E (t) d t ) где у(т) — выходной сигнал регулятора; а — коэффициент передачи;

gt) — сигнал рассогласования;

t> — постоянная времени интегрирования, При отсутствии поступающего на третий элемент И 30 сигнала "0" (снижение оборотов) с выхода регулятора 23 оборотов выход регулятора 12 подключается к приводу 32 клапана 2, реализуя плавный перепуск газа.

При попадании рабочей точки режима работы комопрессора в зону помпажа на выходе первого сумматора 16 возникает сигнал рассогласования, поступающий на вход регулятора 17, второй элемент ИЛИ

27, второй элемент И 29 и с его выхода — на привод 19 клапана 3, реализуя релейный перепуск газа.

При поступлении на вход первого элемента И 28 сигнала от датчика 11, свидетельствующего о засорении защитной сетки

4, и наличии при этом сигнала на выходе регулятора 17 сигнал с выхода первого элемента И 28 вызывает срабатывание клапа- . на 7 аварийной отсечки топлива vi блокировку приводов 19, 32 и 24 посредством элементов И 29, 30 и 31.

При возникновении помпажных явлений в компрессоре градиент температур по ступеням лопаток резко изменяется и возрастает разность температур между точка45. ми на входе агрегата и после первой ступени лопаток компрессора, При этом выходной сигнал третьего сумматора 35 становится больше сигнала второго эадатчика 25 разности температур и на выходе компара50 тора 26 возникает разностный сигнал, который через второй элемент ИЛИ 27 и второй элемент И 29 вызывает срабатывание привода 19, реализуя релейный перепуск газа.

Формула изобретения Устройство для защиты от помпажа компрессора, снабженного клапанами плавного и релейного перепуска газа и защитной сеткой, установленной на входе в компрессор; а также газотурбинным приводом с тол- ливным клапаном и клапаном аварийной

1663239

Составитель А. Барышников

Редактор Л, Пчоли нская Техред М.Моргентал Корректор М. Кучерявая

Заказ 2248 Тираж 378 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 о сечки топлива, содержащее датчики давления газа на входе и выходе из компрессора, подключенные к блоку деления, датчик перепада давления газа на защитной сетке, регулятор плавного перепуска газа, первый элемент ИЛИ, функциональный преобразователь, последовательно соединенные первый задатчик, первый сумматор и регулятор релейного перепуска газа, последовательно соединенные элемент НЕ и привод релейного перепуска, связанный с клапаном релейного перепуска газа, последовательно соединенные датчик оборотов ротора компрессора, второй сумматор, ключ, регулятор оборотов и привод топливного клапана, связанный с топливным клапаном, последовательно соединенные второй задатчик, компаратор и второй элемент ИЛИ, а также первый, второй, третий и четвертый элементоы И, подключенные входами соответственно к выходам датчика перепада давления газа на защитной сетке, первого элемента И, регулятора плавного перепуска газа и регулятора оборотов, а выходами соответственно — к клапану аварийной отсечки топлива, приводу релейного перепуска, приводу плавного перепуска, связанному с клапаном плавного перепуска газа, и управляющему входу ключа, причем первый элемент ИЛИ подключен входами к регулятору оборотов и регулятору плавного перепуска

-5 газа, а выходом — к приводу плавного перепуска, вторые входы третьего и четвертого элементов И подключены соответственно к выходу регулятора оборотов и к выходу первого элемента И, функциональный преобра10 зователь подключен входом к блоку деления, а выходом — к второму входу второго сумматора, выход последнего подключен к регулятору плавного перепуска газа и к второму входу первого сумматора, а тре15 тий вход третьего элемента И подключен к выходу первого элемента И, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности защиты, оно дополнительно содержит датчики температуры газа и на вхо20 де и выходе из первой ступени компрессора и третий сумматор, подключенный входами к датчикам температуры газа, а выходом— к второму входу компаратора, причем второй элемент ИЛИ подключен вторым вхо25 дом к регулятору релейного перепуска газа, а выходом — к вторым входам первого и второго элемента И и элементу НЕ.