Способ управления компрессорами газовой системы и устройство для его реализации
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 F 04 0 27/00
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4825439/06 (22) 21.05,90 (46) 23.12,92. Бюл. М 47 (71) Киевский институт автоматики им. XXV сьезда КПСС (72) В.И.Истомин. А.В.Огородник, Ю.В.Паньковский и M.À. Соловьев (56) Авторское свидетельство СССР
М 516841, кл. F 04 D 27/00, 1975 г. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ КОМПРЕССОРАМИ А3ОВОА СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ
ÄÄ5UÄÄ 1783169 А1 (57) Использование: управление компрессорами газовой системы транспорта газа, Сущность изобретения; газ нагнетаемый компрессорами 1, поступает из коллектора 2 всэсывания через аппарат 8 воздушного охлаждения в коллектор нагнетания. Производительность регулируют изменением количества включаемых и отключаемых компрессоров. Отклонение степени сжатия газа от заданного значения вычисляют в вычислительном устройстве 22 на сигналах с датчиков 10 и 4 давления в коллекторе 3 нагнетания и в коллекторе всасывания и зэдатчика 15 степени сжатия газа, 2 с и, ф-лы, 5 ил, 1783169
10
20
40 при Ct = 0 иТ«Й
55 (3) Изобретение относится к управлению компрессорами и, в частности, к управлению компрессорами газовой системы даль- него транспорта газа;
Известен способ управления компрессорами газовой системы путем автоматического включения или отключения части компрессоров при изменении поступления газа s коллектор всасывания, в котором количество включаемых и отключаемых компрессоров корректируют по величине давления в коллекторе нагнетания.
Такой способ управления не.обеспечивает высокой точности управления компрессорами газовой системы, т.к. используется минимальное количество работающих компрессороа, поскольку не учитйаается частота вращения компрессоров.
Известно устройство управления компрессорами газовой системы, состоящее из группы параллельно включенных компрессоров с общими коллекторами асасывания и нагнетания, датчиком давления в коллекторе нагнетания, выход которого соединей с двумя электроконтактными манометрами минимального и максимального давления.
Выходы последних соединены с двумя входами блока управления включением и отключением компрессоров, выходы которого соединены с соответствующими входами приводов компрессоров.
Такое устройство не обеспечивает высокой точности управленйя компрессорами газовой системы, т.к. включается минимальное количество работающих компрессоров, поскольку а устройстве не используются датчики частоты вращения компрессоров. . Наиболее близким rio технической сущности к заявляемому решению является способ управления компрессорами газовой системы, путем автоматического включения и отключения части компрессоров при поступпении газа в коллектор всасывания, в котором количество вкл1очаемых и откпючаемых компрессоров корректируют по величине давления и первой производной от давления в коллекторе всасывания.
Этотспособуправления не обеспечива- . ет высокой точностиуправпения КоМпрессорами газовой системы, т.к. используется 50 минимальное количество работающих компрессороа, поскольку не учитываются величины частоты вращения компрессоров.
Известно устройство управления компрессорами газовой системы, состоящее из. группы параллельно включенных компрессороа с общими коллекторами всасывания и нагнетания, датчиком давления газа в коллекторе всасывания, выход которого соединен параллельно с блоком дифференцирования и двумя эпектроконтактными манометрами, выходы последних соединены с двумя входами блока управления включением и отключением компрессоров, выход блока дифференцирования соединен параллельно с.двумя входами электроконтактных манометров, выходы последних соединены с соответствующими входами приводов компрессоров;
Это устройство не обеспечивает вь1сокой точности управления компрессорами газовой системы при использовании" минимального количества работающих агрегатов, поскольку в нем не используются датчики частоты вращения компрессоров.
Цель изобретения — повышение точности управления компрессорами газовой системы эа счет использования минимального количества работающих компрессоров.
Поставленная цель по предлагаемому способу достигается тем, что в способе управления компрессорами газовой системы путем автоматического включения и отключения частй компрессоров при изменении поступления газа в коллектор всасывания, согласно изобретению, дополнительно измеряют давление и температуру газа в коллекторе нагнетания, частоты вращения и состояние компрессоров, вводят установки минимального давления газа в коллекторе всасывания,минимальной, заданной и максимальной степени сжатия газа в коллекторе нагнетания, максимальной температуры газа в коллакторе нагнетания, минимальной и максимальной частот вращения компрессороа. Количество включаемых и отключаемых компрессороа корректируют по величине отклонения степени сжатия газа в коллекторе нагнетания от эадайного значения, определяемой по соотношению
И =а,, -а+ К(а„-я) (1)
elf
t при этом проверя1от выполнение дополнительных условий при включении резервного компрессора по соотношениям
U +6п1п пь1>пвах:12< Qmax Р1>. Р1mtn и выполнение дополнительных условий при отключении работающего компрессора по соотношениям — P1 P1min при Ct = 1 и 1М, 1783169 5 6 где U — величина отклонения степени сжа- ния, вычислительное устройство определетия газа в коллекторе нагнетания от задан- ния величины отклонения степени сжатия ного значения, газа, первое, второе, третье, четвертое, пягэдн — заданное значение степени сжа- тое и шестое логические устройства, первое тия, 5 и второе реле выдержки времени, Датчики 8- текущее значение степени сжатия, давления в коллекторе нагнетания и в кол8®i> — минимальное значение степени лекторе всасывания подключены соответстсжатия, венно к первому и второму входам максимальное эйачение степени вычислительного устройства определения сжатия, . 10 величины отклонения степени сжатия газа, d8 третий вход которого подключен к выходу у производная c erteH c s w eo задатчика степени сжатия газа, а выход — к времени .. первым входам первого и второго логичеп - частота вращения I-го компрессора, ских УстРойств, втоРыЕ входы котоРых йоди — минимальная частота вращения 15 ключены к выходам соответственно компрессора .:, задатчиков максимальной и минимальйой п,х — максимальная частота вращения степени сжатия, выход датчика температукомпрессора, :: .: . Ры газа в коллекторе нагнетания подключен I номер компрессора, к. первому входу четвертого логического усй- количество компрессоров в группе, 20 тройства, второй вход которого подключен К вЂ” коэффициент усиления, к выходу задатчика максимальной темпераТ вЂ” температура газа в коллекторе на- туры газа. выход датчика давления в коллекгнетания, ... торе всасывания подключен к первому Tzmax — максимальная температура газа входутpeтbeго логического устройства, втов коллекторе нагнетанйя; . 25 рой вход которого подключен к выходу заР— давленйе газа в коллекторе всасы- датчика минимального давления, датчики вания, .: .. состояния и датчики частоты вращения комPi i> — мйнимальное давление газа в прессоров связаны с приводами компрессоколлекторевсасывания, . .. Ров, первые входы пятых и шестых Ci — дискретный сигнал состояния I-го 30 логических устройств подключены к выхокомпрессора (при Ci = 0 t-тый компрессор дам датчиков частоты вращения соответстнаходится: в отключенном состоянии, при . вующего компрессора, а их вторые входы— Cl 1 I-тый компрессор — в работающем к выходам соответственно эадатчиков минисостоянии) и при выполнении дополнитель-: мальной и максимальной частоты вращения ных условий включают или отключают оче- 35 для каждого компрессора, первые входы редной компрессор с выдержкой заданных блоков управления включением и отключеинтервалов времени.: .. .: нием компрессоров подключены соответстУстройствоуправления компрессорами венно к первому и второму"выходам газовой системы, имеющей группу парал- четвертого логического устройства, вторые лельно включенных компрессоров с общи- 40 входы — к выходам сОответственно второго ми коллекторами всасывания и нагнетания, и пеРвого логических устройств, третьи вхосодержитдатчикдавления вколлекторевса- ды — соответственно к первому и второму сывания, датчики состояния компрессоров, выходам третьего логического устройства. блок управления включением компрессоров четвертые входы — к выходам соответствениблокуправленияотключениемкомпрессо- 45 но шестых и пятых логических устройств ров, согласйо изобретению имеющее аппа- . каждого компрессора, пятые входы — соотрат воздушного охлаждения в коллекторе : ветственно к первым и вторым выходам датнагнетания и приводы для каждого комп- чиков состояния каждого компрессора, рессора, путем учета параметров газа и со- шестые входы — к выходам соответственно стояния компрессоров. Кроме того, оно 50 задатчиков очередности включения и отсодержит датчики давления и температуры ключения компрессоров, а выходы — к выхогаэа в коллекторе нагнетания, датчики час- дам соответственно первого и второго реле тоты вращения для каждого компрессора,. выдержки времени, выходы которого под- задатчикй максимальной степени .сжатия, ключены соответственно к первым и GTopbIM минимальной степени сжатия, степени сжа- 55 входам приводов каждого компрессора. тия газа, максимальной температуры газа, Повышение точности способа управлеочередности включения и отключения ком- нйя компрессорами газовой системы достипрессоров. максимальной и минимальной гается путем дополнительнота измерения частоты вращения, минимального давле- давления и температуры газа в коллекторе нагнетания и частоты вращения компрессо1783169 ров, по которым формируют величину отклонения степени сжатия газа, проверяют дополнительные логические условия включения или отключения компрессоров и формируют команды управления на включение или отключение компрессоров с заданной выдержкой времени, при которых обеспечйвается минимальное количество работающих агрегатов, Повышение точности устройства управления компрессорами газовой системы достигается за счет использования датчиков давления и температуры газа в"коллекторе нагнетания и частоты вращения компрессоров, вычислительного устройства определения величины отклонений степени сжатия, задатчиков минимального давления в коллекторе всасывания, максимальной температуры в коллекторе нагнетания, минимального, заданного и максимального значений отклонения степени сжатия газа, минимальной и максимальной частот вращейия компрессора, задатчиков очередности включения иоткл ючения компрессо ров",— которые обесйечивают минимальное количество работающих компрессоров путем их автоматического включения или отключения с заданнйми выдержками времени. Сущность способа заключается в следующем; 1) измеряют давление газа в коллекторе всасывания; 2) измеряют температуру и давление газа в коллекторе нагнетания; 3) формируют величину отклонения степени сжатия газа по соотношению (1); 4) йэмеряют частоты вращения компрессорой; 5) измеряют сигналы состояния компрессоров; 6) сравнивают величину-отклойения сте"пени сжатия rasa с минимальнйм и максимальным значениями степени сжатия газа; 7) сравнивают частоту вращения работающего компрессора с минимальным и максимальным значениями частоты вращения -компрессора; 8) сравнивают величину температуры газа.в коллекторе нагнетания с максимальным значением температуры; 9} сравнивают величину давления газа в коллекторе всасывания.с минимальным значением давления; 10) проверяют выполнение дополнительных условий включения резервного компрессоров (2); 11) проверяют выполнение дополнительных условий отключения работающего компрессора (3);--10 12) формируют команду управления на включение резервного или отключение работающего компрессора с выдержкой заданных интервалов времени. Работоспособность предлагаемого способа управления компрессором и устройства для его реализации можно подтвердить на основе анализа газодинамической характеристики компрессора, например типа ГПА-Ц вЂ” 16, приведенной на фиг, 5. По оси ординат отложена степень сжатия газа е в коллекторе нагнетания, а по оси абсциссприведенный расход газа Qnp через компрессор. На рабочую характеристику нанесены кривые равных мощностей приво да компрессора N = 10 — 19.2 МВт, равных частот вращения компрессоров п = 39455650 об/мин и равных политропических КПД компрессора = 0,70-0,85. Принимаем, что заданное значение степени сжатия газа 1,40, а его минимальное и максимальное значени..i соответственно равны явь = -1,35 и Email = 1,45. Рабочая точка А на газодинамической характеристике компрессора будет соответствовать условиям отключения работающегокомпрессора при минимальной частоте вращения, равной nmi> = 4800 об/мин, а рабочая точка  — условиям включения резервного компрессора при макси30 мальной частоте вращения, равной и п х= 4900 об/мин. Для рабочей точки С можно уменьшить производительность компрессора за счет снижения частоты вращения и перейти в точку переключения А. Для рабочей точки Д 35 можно повысить производительность компрессора за счетувеличений частоты вращения и перейти в точку переключения В. На фиг, 1 приведена блок-схема устройства управления компрессорами.гаэо40 .вой системы; на фиг, 2 — блок-схема вычислительного устройства определения величины.отклонения степени сжатия газа; на фиг. 3 — блок-схема:алгоритма включения резервного компрессора; на фиг. 4- блок-схема 45 алгоритма отключения работающего компрессора; на фиг. 5 газодинамическая характерйстика компрессора типа ГПА-Ц-16. Устройство управления компрессорами газовой системы содержит группу парал50 лельно включенных компрессоров 1 с общим коллектором 2 всасывания и общим коллектором 3 натнетания. Общий коллектор 2 соединей с датчиком 4 давления в коллекторе всасывания. Датчики 5 состоя55 ния компрессоров соединен с третьими ахо- . дами блоков 6 и 7 управления включением и отключением компрессоров, В общем коллекторе 3 нагнетания установлен аппарат 8 воздушного охлаждения. Компрессоры 1 со1783169 10 единены с соответствующими приводами 9, венно с четвертыми входами блоков 7 и 6 выходы которых соединены с датчиками 5 управления отключением и включением состояния компрессоров. компрессоров. Общий коллектор 3 соединен с датчи- Выходызадатчиков17и18очередности. ком 10 давления в коллекторе нагнетания и 5 включения и отключения компрессоров соедатчиком 11 температуры газа. Приводы 9 динены соответственно с шестыми"входами компрессоров соединены с соответствую- блоков 6 и 7 управления включением и отщими датчиками 12 частоты вращения. В ключением компрессоров, выходы которых устройстве использованы задатчики 13 и 14 подключены через первое 29 и, второе 30 максимальной и минимальной степеней 10 реле выдержки времени соответственно к сжатия, задатчик 15 степени сжатия и задат- первому и второму входам приводов 9. чик 16 максимальной температуры газа, за- Блок-схема вычислйтельного устройстдатчики 17 и 18 очередностй включения и - ва 22 определейия величины отклонения отключения компрессоров, задатчики 19 и степенисжатйя газа(фиг.2)состоитизбло20 максимальной и минимальной частот. 15 ка 31 деления, первый и второй входы котовращения и задатчик 21 минимального дав- рого соединейы соответственно с выходами ления. датчиков 10 и 4 давления газа в коллекторах Входы вычислительного устройства 22 нагнетания и всасыванйя;а восход блока деопределения величиныотклонениястепени ления соедйнен параллельно с первыми сжатия газа соединны с выходом датчика 4 20 входами блоков 32 и 33 дифференцировадавления в коллекторе всасывания, выхо-- ния и первого сумматора, Второй вход пердом датчика 10 давления в коллекторе на- вого сумматора 33 соединен с выходом гнетания и выходом задатчика 15 степени задатчика 15 степени сжатия, а выход персжатия газа, а выход вычислительнОго уст- вого сумматора Соедййен " параллельно С ройства 22 соединен параллельно соответ- 25 первым входом блока 34 умножения и втоственно с первыми входами первого 23 и . рым сумматором 35: Выход блока диффевторого 24 логических устройств, вторые ренцирования 32 соединен со вторым входы которых соединены соответствейно с входом блока 34 умйожения, Выход блока 34 выходами задатчиков 14 и 13 минимальной умножения соединен с вторым сумматором . и максимальной степеней сжатия, Выходы 30 35 через делитель 36 напряжения. Выход первого 23 и второго 24 логических уст- второго сумматора 35 соединен параллельройств соединены с вторыми входами соот- но соответственно с первыми входами йер- ветственно блоков 6 и 7 управления вого23и второго24логическихустройств. включением и отключениЕм кдмйрессоров. Блоки 6 и 7 управления включением и Выходдатчика4давления газа в коллек- 35 отключением "компрессоров поСтроены на торе всасывания соединен с первым входом микропроцессорных "йрограммно- технйче третьего логиЧеского устройства 25, второй ских средствах (см. Контроллер логический . вход которого соединен с выходом задатчи- . микропроцессорный Ломиконт, Техничека 21 минимального давления, а выходы ское описание). третьего логического устройства — с третьи- 40 ми входами соответственно блоков 6 и 7 В качестве датчиков давления в общих управления включением и отключением . кОллекторах всасывания и нагнетания искомпрессоров. " . -: " - пользуются преобразователи давления типа Выход датчика давления 11 в коллекто- "Сапфир — 22" в качестве датчикатемпературы ре нагнетания соединен с первыМ входом" 45 таза в коллекторе нагнетания — термометр четвертого логйческого уСтройства 26, вто- сопротивления медный типа ТСМ с измерирой вход которого соединен с выходом за- тельным преобразователем Ш71.И. датчика 16 максимальной температуры, а В качестве блоков суммирования исвыходы четвертого логического устройства . пользованы блоки кондуктивного разделесоединены с первыми входами соответст- 50 ния типа БКР-1 — П; в качестве блоков венно блоков 6 и 7 управления включейием деления и умножения - блоки вйчислительи отключением компрессоров. " " ных операций типа БВО-П. В качестве блоВыходы датчиков 12 частоты вращения ка дифференцирования применен блок компрессоров Соедийены параллельно с кондуктивного разделения типа БКР— 1-П. В первыми входами пятого 27 и шестого 28 55 качестве логических устройств использовалогических устройств, вторые входы кото- ны блоки сигнализации типа БСà — П. В качерых соединены с выходами задатчиков 20 и стве задатчиков применены ручные 19 минимальной и максимальной частоты задатчики типа РЗД, вращения.,8цходы пятого 27 и шестого 28 Все блоки для реализации устройства логических устройств соединены соотвеТст- управления"кбмпресСорами газовои "систе1783169 25 3 нагнетания, На третий вход вычислитель- 35 40 да второго логического устройства 24 посту- 50 пает на- второй вход блока 7 управления . отключением компрессоров. Сигнал с выхода датчика 11 температурй газа в общем коллекторе 3 нагнетания поступает на первый вход четвертого логи- 55 ческого устройства 26, на второй вход кото- рого постуйает сигнал с выхода задатчика 16 максимальной температуры газа в коллекторе нагнетания. При выполнении условия Т2 >Т2тах дискретный сигнал с первого. мы раскрыты до элементов, заведомо известных по выполняемым функциям. Устройство работает следующим образом. Газ через общий коллектор 2 всасывания поступает в группу параллельно включенных компрессоров 1 с приводами 9, проходит аппараты 8 воздушного охлаждения и поступает в общий коллектор 3 нагнетания. Давление газа в общем коллекторе 2 всасывания измеряется датчиком 4 давления, сигнал с которого поступает параллельно на первый вход третьего логического устройства 25 и второй вход вычислительного устройства 22 определения величины отклонения степени сжатия газа. На второй вход третьего логического устройства 25 поступает сигнал с выхода задатчика 21 минимального давления в коллекторе всасывания. В третьем логическом устройстве 25 производится сравнение текущего и заданного значений давления в общем коллекторе всасывания. При выполнении условия Pl PlM
На первый вход вычислительного устройства 22 поступает сигнал с выхода.датчика 10 давления газа в общем. коллекторе ного устройства 22 поступает сигнал с выхода задатчика l5 степени сжатия газа. Сигйал с выхода вычислительного устройства 22 поступает параллельно на первые входы первого 23 и второго 24 логических устройств, на вторые входы которых поступают сигналы с выходов задатчиков 14 и 13 соответственно минимальной и максимальной степени сжатия. При выполнении условия U < 8m > дискретный сигнал с выхода первого логического устройства 23 поступает на второй вход блока 6 управления включением компрессоров. При выполнении условия U > Kmax дискретный сигнал с выхо5 15 выхода четвертого логического устройства 26 поступает на первый вход блока 10управления отключением компрессоров. При выполнении условия T2 Дискретные сигналы с первых выходов датчиков 5 состояния компрессоров поступают на пятый вход блока 6 управления включением компрессоров. Дискретные сигналы со вторых выходов датчиков 5 со- стояния компрессоров. поступают на пятый вход блока 7 управления отключением компрессоров. Дискретные сигналы с первых выходов датчиков 5 состояния компрессоров соответствуют Ci = 0 нахождению компрессора в резерве. Дискретные сигналы со вторых выходов датчиков 5 состояния С = 1 соответствуют рабочему состоянию компрессора. Сигналы с выходов датчиков 12 частоты вращения компрессоров поступают параллельно на первые входы пятого 27 и шестого 28 логических устройств, на вторые входы которых поступают сигналы с задатчиков 20 и 19 минимальной и максимальной частот. вращения компрессора. При выполнении соотношения A СООТНОШЕНИЯ П >Ilmax СИГНаЛ С ВЫХОДа ШЕСтого логического устройства 28 поступает на четвертый вход блока 6 управления включением компрессдров, С выхода задатчиков l7 и 18 поступают дискретные сигналы очередности соответственно включения и отключения компрессоров на шестые входы соответственно блоков 6 и 7 управления включением и отключением компрессоров. Выход блока 6 управления включением компрессоров соединен через первое реле 29 выдержки времени с первымй входами приводов 9 компрессоров 1. Выход блока 7 управления отключением компрессоров соединен через второе реле 30 выдержки времени со вторыми входами приводов 9 компрессоров 1. Рассмотрим работу вычислительного устройства 22 определения отклонения степени сжатия газа (фиг, 2). Электрические сигналы с выходов датчиков 4 и 10 давления газа в общих коллекторах всасывания и на.1 гнетания поступают соответственно на первый и второй входы блока 31 деления, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный величине отношения e= Р2/Р1. Сигнал с выхода блока 31 деления поступает параллельно на первые входы со1783169 14 ответственно дифференциатора 32 и первого сумматора 33, на второй вход которого поступает сигнал с выхода задатчика 15 степени сжатия газа. Сигнал с выхода первого сумматора 33, пропорциональный величине 5 Ье = е,дн — е, поступает параллельно на первые входы блока 34умножения и второго сумматора 35, На второй вход блока 34 умножения поступает сигнал, пропорциональный величине производной ое /Ф, снима- 10 емый с выхода дифференциатора 32. Сигнал с выхода блока 34 умножения поступает через делитель 36 напряжения на второй вход второго сумматора 35, на выходе которого формируется сигнал,.пропорциональный величине 15 0 = еад-е+К(ед — е) бе/Ф,, поступающий параллельно на первые входы первого 23 и второго 24 логических устройств. Рассмотрим работу блока 6 управления включением компрессоров. алгоритм кото- 20 рого представлен на фиг. 3. . Символ 1 — вход в программу; Символ 2 — ввод исходных данных для проверки выполнения логических условий: U «<Еп!л, Т2 <Т2аах: Р1 > dmin: пн1 >ла1ах пРИ 25 . i С вЂ” состояние l-го агрегата; N —; 30 dmin — МИНИМаЛЬНОЕ ЗНаЧЕНИЕ СТЕПЕНИ сжатия; пь1 - частота вращения (И)-ro комп рес-, сора; nmax — максимальная частота вращения 35 компрессора; Т2 — температура газа в.ксллекторе нагнетания; T2max - максимальная температура газа в коллекторе нагнетания: 40 Р1 — давление в коллекторе всасывания; Р1а — минимнльное давление газа в коллекторе всасывэния; l — номер включаемого компрессора;Символ 3 — выбор номера l-ro включае- 45 мого компрессора; Символ 4- проверка состояния включаемого компрессора. При Ci = 0 компрессор находится в резерве и переходим к символу 6, При Ci = 1 комп- 50 рессор в работе и переходим к символу 5. Символ 5- увеличить номер включаемого компрессора на единицу и перейти к символу 3.. Символ 6- проверить вь1полнение соот- 55 ношения I Символ 7- проверить выполнение условия 0 Emln и перейти к символу 8. Символ 8 — проверить выполнение соотНОШЕНИЯ ПЬ1 >Па ах И ПЕРЕйтИ К СИМВОЛУ 9. Символ 9- проверить выполнение условия Тр <Т2п ах и перейти к символу 10, Символ 10 — проверить выполнение условиЯ Р1> P1min и пеРейти к символУ 11, Символ 11 — реализовать выдержку времени вкл ючения комп рессора таха, Символ 12 — сформйровать команду управления не включение 1-го компрессора, Символ 13 — выход из программы, Рассмотрим работу блока 7 управления отключением компрессора, алгоритм которого приведен на фиг. 4, Символ 14 — вход в программу, Символ 15- ввод исходных для проверКИ ЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИИ U >emax, П) < llmin ИЛИ Т2 >T2max или Р1 Символ 18- увеличить номер компрес- сора на единицу и перейти к символу 16, Символ 19 — проверить выполнение соотношения! >2 и перейти к символу 20. Символ 20 — йроверить выполнение соотношения U > em» и перейти к символу 21. Символ 21 — проверить выполнение соОтНОШЕНИя fll Символ 23 — проверить выполнение соотношения T2>T2mag перейти к символу 24. Символ 24 — вь|держка времени отключения компрессора т<,тх . Символ 25 — формирование команды на отключение i-го компрессора. Символ 26 — выход из программы, Таким образом, введение дополнительных датчиков давления и температуры газа в общем коллекторе нагнетания, восьми зэдатчиков, шести логических устройств, вычислительного устройства определения величины отклонения степени сжатия газа, блоков управления включением и отключением компрессоров и двух реле выдержки времени позволяет реализовать управление компрессорами газовой системы путем автоматического включения или отключения части компрессоров. ЭкономичеСкий эффект от внедрения одного устройства управления компрессорами газовой системы а компрессорном ц»хе магистрального газопровода достигается за счет повышения точнссти уп рэвления, ко1783169 16 торая обеспечивается выбором минимального количества работающих компрессорое, При отключении одного компрессора экономия топлива составит 2500 м /ч, что ври цене топливного газа 137 р./1000 м 5 составит 300 тыс. р. в годдля одного компрессорного цеха магистрального газопровода. Народнохозяйственный эффект для 100 компрессорных цехов составит 30 млн р; в год. Ф о р м у л"а и з о б р е т е н и я 1. Способ управления компрессорами газовой системы путем автоматического включения и отключения части компрбсСоров при изменении поступления газа в кол- 15 лектор всасывания о т л и Ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности йутем уче1а параметров газа и состоянйя KQMripeccoров, дополнительйо измеряют давление и температуру газа s коллекторе нагнетания, 20 частоты вращения и состояни. компрессоров, вводят уставки минимального давления газа в коллекторе всасывания, минимальной, заданной и мансимальной степвни сжатия газа в коллекторе агнетания, 25 максимальной температуры гага в коллекторе"нагнетайия, минймальной и максимальной. частот вращения комйрессоров, количество включаечь1х и отключаемых компрессоров корректируют по величине откло- 30 нения степени сжатия газа в коллекторе нагнетания от заданного значения, определямой по соотношению U =бездн l + (бездн 8) д- бе (К при этом проверяют выполнение дополни. тельных условий при включении резервного компрессора по со тношениям 40 U.< ìèí, Ф-1> Пмакс: Т2< Г2макс Р1 >Р1мин: Ci =0;1- Й, и выполнение дополнительных условий при 45 отключении работавшего компрессора по соотношениям " U >смаке: П! пнин ИЛИ т2>Т2маХс. ИЛИ Р1 Р1мнн при Ci= I; 1>2 — .; 50 где 0 — велйчина отклонения степени сжатия газа в коллекторе нагнетания от заданного значения; г а« -заданное значение Степени сжатия; 55 е — текущее значение степени сжатия; гмнн — минимальное значение степени сжатия; e»« — максимальное значение степени сжатия; б с /di — производная от степени сжатия по времени; ni - частота вращения 1-го компрессора; nM» — минимальная частота вращения компрессора; l1 — нсмЕР кОмпРЕССОРа; N — количество компрессоров в группе; К вЂ” коэффициент усиления; пмакс максимальная частота вращения. компрессора; Т2 — температура газа в коллекторе нагнетания; Т2макс МаКСИМаЛЬНаЯ тЕМПЕРатУРа Гаэа в коллекторе нагнетания; Pj — давление газа в коллекторе всасывания; Ф Р1мин — МИНИМаЛЬНОЕ ДаВЛЕНИЕ Гаэа В кбллекторе "всасывания Ci — дискретный сигнал состояния 1-ro компрессора, при Ci = 0 1-й компрессор находится в отключенном состоянии; при С = 1 1-й компрессор находится в работающем состояйии и при выполнении дополнительных условий включают или отключают очередной компрессор с выдержкой заданных имнтервалов во времени, 2. Устройство для управления компрессорами газовой системы, имеющее группу параллельно включенных компрессоров с общими коллекторами всасывания и нагнетания, содержащее датчик давления в кол лекторе всасывания, датчики состояния компрессоров, блок управления включением компрессоров и блок управления отключением компрессоров, отл ич а þ щ ее с я тем, что, с целью повышейия точности работы устройства управления компрессораМи газовой системы, име,эщей аппарат воздушного охлаждения в голлекторе нагнетания и приводй для кй><дого компрессора путем учета параметров газа и состояния компрессоров, оно дополнительно содержит датчики давления и температуры газа в коллекторе нагнетания, датчики частоты вращения для каждого компрессора, задатчики максимальной степени сжатия, минимальной степени сжатия; степени сжатия газа, максимальной температуры газа, очередностй включения компрессоров, очередности отключения компрессоров, максимальной частоты вращения, минимальной частоты вращения и минимального давления, вычислительное устройство вычисления отклонения степени сжатия газа, первое, второе. третье. четвертое. пятое и шестое логические устройства, первое и второе реле выдержки времени; дат.йки давления в кол17 1783169 лекторе нагнетания и давления в коллекторе всасывания подключены соответственно к первому и второму входам вычислительного устройства вычисления отклонения стЕпени сжатия газа, третий вход которого подклю- 5 чен к выходу задатчика степени сжатия газа, а выход- к первым входам первого и второго логических устройств. вторые входы которых подключены к выходам соответственно задатчиков максимальной и минимальной. 10 степени сжатия, выход датчика температуры газа в коллекторе нагнетания подключен к первому входу четвертого логического устройства, второй вход которого подключен к выходу задатчика максимальной темпера- 15 туры газа, выход датчика давления в коллекторе всасывания подключен к первому входу третьего логического устройства, второй вход которого подключен к выходу задатчика минимального давления, датчики состояния и 20 датчики частоты вращения компрессоровсвязаны с приводами компрессоров, первые входы пятых и шестых логических устройств подключены к выходам дитчиков частоты вращения соотве1ствующего компрессора, а их вторые входы- к выходам соответственно задатчиков минимальной и максимальной частоты вращения для каждого компрессора, первые входы блоков управления включением и отключением компрессоров подключены соответственно к первому и второму выходам четвертого логического устройства, вторые входы — к выходам соответственно второго и первого логических устройств, третьи входы — соответственно к первому и второму выходам третьего логического устройства, четвертые входы — к выходам соответственно шестых и пятых логических устройств каждого компрессора, пятые входы — соответственно к первым и вторым выходам датчиков Состояния каждого компрессора, шестые входы — к выходам соответственно задатчиков очередности включения и отключения компрессоров, а выходы — к входам соответственно первого и второго реле выдержки времени, выходы которых подключены соответственно к первым и вторым входам приводов каждого компрессора, 1783169 1783169 1783169 200 250 ЗОО .иа 4ОО 450 ЮаО 550 Приведенный расход апзо, я из/мин. Риг. 5 Редактор Заказ 4499 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 (ц (Ял б е уо 8 40 f,55 Составитель В.Истомин Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова
