Устройство для защиты компрессора от помпажа

 

союз сОВЕтских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) s F 04 D 27/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4750617/06 (22) 19.10.89 (46) 30.09.92. Бюл. М 36 (71) Северодонецкое опытное конструкторское бюро автоматики Научно-производственного объединения "Химавтоматика" (72) Н.А.Нидченко и Ю.Н,Борейко (56) Авторское свидетельство СССР М

1086230, кл. F 04 О 27/02, 1984.

Авторское свидетельство СССР

N . 1086229, кл. F 04 D 27/02, 1984.

Авторское свидетельство СССР

М 335444, кл, Е 04 D 27/02, 1970. Ы 1765533 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ КОМПРЕССОРА ОТ ПОМПАЖА (57) Использование: защита компрессора от помпажа. Сущность изобретения: введен датчик 4 расхода газа на выходе из комп рессора и селектор 5 минимума, который подает на противопомпажный регулятор 6 меньшее из значений расхода газа на входе и выходе из компрессора. 3 ил.

1765533

10

25

45

55

Изобретение относится к области компрессоростроения, частности к защите компрессоров от помпажа.

Известно устройство для защиты компрессора от помпажа, которое содержит датчики расхода газа на нагнетании компрессора, давления на нагнетании и функциональный блок, рассчитывающий управляющее воздействие на антипомпажный клапан при отключении комплекса измеренных параметров от заданной величины (1).

Известно также устройство для защиты компрессора от помпажа, которое содержит датчик расхода газа через компрессор на входе, перепада давления на входе и выходе компрессора и функциональный блок, рассчитывающий управляющие воздействия на антипомпажные клапаны плавного и релейного перепуска газа при отклонении комплекса этих параметров от заданной величины (2).

Оба эти устройства не обеспечивают надежной защиты компрессора от помпажа при быстрых возмущениях, так как не учитывают динамических свойств компрессора, переходного процесса по расходу при возмущении со стороны, противоположной месту установки измерителя расхода.

В качестве прототипа выбрано устройство для защиты компрессора от помпажа, которое содержит датчик расхода газа через компрессор на входе, датчик перепада давления на входе и выходе компрессора, антипомпажный регулятор. который при отклонении измеренных параметров от заданной величины рассчитывает управляющее воздействие на антипомпажный клапан и привод противопомпажного клапана (3).

Недостатком этого устройства является недостаточная надежность защиты компрессора от помпажа при быстрых возмущениях со стороны нагнетания компрессора.

B стационарном режиме работы расход газа на входе компрессора равен расходу на нагнетании. Но при значительных возмущениях, возможных при изменении нагрузки, при различных нарушениях на предыдущей или последующей стадиях технологического процесса во время переходного процесса расходы на входе и выходе компрессора будут не одинаковы, Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности защиты компрессора от помпажа.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для защиты компрессора от помпажа, содержащее датчик расхода газа через компрессор на входе, датчик перепада давления на входе и выходе компрессора, антипомпажный регулятор и привод антипомпажного клапана, соединенный с выходом антипомпажного регулятора, вход которого подключен к датчику перепада давления, дополнительно содержит датчик расхода газа на выходе компрессора и селектор минимума, имеющий два входа, один из которых подключен к датчику на входе, а другой - к датчику расхода на выходе компрессора, выход селектора минимума подключен к антипомпажному регулятору.

На фиг,1 показана динамика переходного процесса прототипа; на фиг.2 — показана динамика переходного процесса предлагаемого устройства; на фиг.3 изображена блок-схема предложенного устройства для защиты компрессора от помпажа, Предложенное устройство содержит датчик 1 перепада давления на входе и выходе компрессора 2, датчик 3 расхода газа через компрессор на входе и датчик 4 расхода на выходе, селектор 5 минимума, антипомпажный регулятор 6 и антипомпажный клапан 7.

Устройство работает следующим образом.

Датчики расходов 3 и 4 одновременно измеряют расход газа на входе и выходе компрессора 2. Селектор 5, когда в переходном режиме расходы на входе и выходе будут не одинаковы, выделяет меньший из сигналов датчиков, который далее поступает в антипомпажный регулятор 6. Датчик 1 измеряет перепад давлЕния на входе и выходе компрессора 2, сигнал от этого датчика также поступает в антипомпажный регуля- тор 6. Используя любой из известных алгоритмов, антипомпажный регулятор 6 рассчитывают управляющее воздействие, которое поступает на привод антипомпажного клапана 7.

Устройство для защиты компрессора от помпажа реализовано на серийно выпускаемых средствах электронной ветви ГСП.

В качестве датчика перепада давления

1, датчиков расхода 3 и 4 используются и риборы типа "САПФИР— 22ДД". Селектор 5 и антипомпажный регулятор 6 программно реализованы на базе микропроцессорного компрессора типа ЛОМИКОНТ "Л вЂ” 112"

Таким образом, одновременное измерение расхода на входе и выходе компрессора и использование меньшего из этих сигналов для регулирования, позволило повысить по сравнению с прототипом, надежность защиты компрессора от помпажа за счет устранения запаздывания в работе системы антипомпажной защиты при возмущениях как со стороны входа, так и со стороны выхода, что наглядно иллюстриру1765533 ется с помощью сопоставительного анализа динамики переходных процессов прототипа (фиг.1) и предлагаемого устройства (фиг.2).

На фиг.1 показана динамика переходного процесса по расходу газа при резком уменьшении потребления газа, например, при отключении одного из параллельно работающих потребителей или при аварийной остановке последующей стадии производства. При этом расход газа через компрессор уменьшается с О доОг. Кривая переходного процесса 1 описывает изменение расхода газа на выходе компрессора, кривая 2 описывает изменение расхода газа собственно через компрессор, кривая 3— изменение расхода газа на входе компрессора в месте изменения расхода. Как следует из этих кривых, компрессор войдет в помпаж в точке А в момент времени t<, а система антипомпажной защиты, использующая датчик расхода на входе, вступает в работу в точке B в момент времени tz. При этом запаздывание в работе системы tcoставляет 0,3...1 сек, что зависит от мощности и количества ступеней компрессора. Так как компрессор входит в помпаж практически мгновенно, за время менее 0,1 сек, такая система антипомпажной защиты, независимо от используемого для расчета управляю5 щего воздействия алгоритма, не предотвращает помпаж, что может привести к значительным повреждениям компрессора. То же самое происходит при возмущениях со стороны входа, когда рас10 ход измеряется только на выходе компрессора.

Формула изобретения

Устройство для защиты компрессора от помпажа, содержащее датчик расхода газа

15 на входе в компрессор и последовательно соединенные датчик перепада давления газа на входе и выходе из компрессора, противопомпажный регулятор и привод противопомпажного клапана, о т л и ч а ю щ е е с я

20 тем, что, с целью повышения надежности защиты, оно дополнительно содержит датчик расхода газа на выходе из компрессора и селектор минимума, подключенный входами к датчикам расхода газа на входе и выхо25 де из компрессора, а выходом — к противопомпажному регулятору.

1765533

Фиг.2

Редактор В. Соколова

Заказ 3371 Тираж 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

Q,%

Ц

g(t1

Составитель Н. Шалыгина

Техред М.Моргентал Корректор С. Лисина