Способ автоматического управления режимом

 

О П И С А Н И Е 287969

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства X

Заявлено 05.11!.1969 (№ 1308960/18-24) Кл. 17а, 4/02

27Ь, 11/,10 с присоединением заявки №вЂ”

Комитет по делам изобретеиий и открытий при Совете Мииистрав

СССР

Приоритет—

Опубликовано ОЗ.XII.1970. Бюллетень ¹ 36

l,àга опубликования списания 23.11.1871

МПК Г 04Ь 25/00

G 05Ь 21/02

УДК 621.3.078(088.8) Автор изобретения

А. М. Чикобава

Заявитель

Тбилисский научно-исследовательский институт приборостроения и средств автоматизации

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМОМ

РАБОТЫ ЦЕХА МНОГОСТУПЕНЧАТБIХ

ПОРШНЕВЫХ КОМПРЕССОРОВ

Изобретение относится к области автоматического управления процессамя и может быть использовано на различных производствах, где применяются поршневые многоступенчатые компрессоры.

Известен способ автоматического управления режимом работы цеха многоступенчатых поршневых компрессоров путем уменьшения подачи предыдущих ступеней регулирующего компрессора при увеличении давления на коллекторах отбора или уменьшения подачи последующих ступеней этого же компрессора при уменьшении давления.

По предлагаемому способу для отработки больших возмущений изменяют пода IH нерегулирующих компрессоров, запоминают эти изменения, а при перемене знака возмущений подачи нерегулирующих компрессоров восстанавливают в обратной последовательности.

Кроме того, для минимизации расхода электроэнергии на сжатие газа очередность изменения подач нерегулирующих компрессоров задают по относительному приросту расходной характеристики этих компрессоров. начиная с наименьшего.

На чертеже представлена структурная схема системы, реализующей предлагаемый способ.

Объект управления состоит из шестиступенчатых газовых поршневых компрессоров

ГК-I, ГК-2, ..., ГК-i, ..., ГК- т со ступенями

I, 11, 111, 111, 1 и VI и отжпмными устройствами 1-1, Л, -1, VI-1, ..., I-Л, 11 -,V, 5 VI-Л на всасывании 1, 11, Г1 ступеней.

Кроме того, система содержит коллекторы

1 КЛ-I, КЛ-III, КЛ-I V, КЛ- V, КЛ- VIA, КЛ-1 IB;, устройство 2 управления; регуляторы 3, -1 и 5; блоки 6-1,..., 6-А, 7-1,..., 7-V, Ь -1,..., 8-Л запоминания и преобразования сигналсв устройства управления; датчики 9, 10 и 11, установленные на выходах регуляторов; датчики 12 и И давления, установленные на коллекторах

Рассмотрим работу системы по согласованию производительности цеха компрессии с производительностью процесса, в который приходит газ после нагнетания Ш ступени.

Если возмущение такого порядка, что оно

20 может быть скомпенсировано изменением подачи регулирующего компрессора ГК-т на

90 /о от полного диапазона изменения его подачи, тогда работа системы исчерпывается действием регулятора давления, заключающегося в следующем.

Прн увели гении давления на коллекторе

КЛ-III увеличивается сигнал от датчика 18. поступающий на вход регулятора 8, что приводит к увеличению сигнала на выходе регулятора 8, подаваемого на отжимное устройст287969 во ступени. Последний будет снижать величину подачи 1 ступени регулирующего компрессора ГК-i до тех пор, пока .не будет уменьшено до заданного значения давление на коллекторе КЛ-111.

Выходной сигнал регулятора 3 увеличивается также при уменьшении давления ниже заданного,на коллекторе КЛ-1, в результате чего будет уменьшаться подача I ступени регулирующего компрессора ГК-i до тех пор, пока не будет восстановлено значение давления на коллекторе КЛ-I.

Аналогично работает система по восстановлению давления на остальных коллекторах, а,именно: при снижении давления иа коллекторе КЛ-I V и увеличении давления на коллекторе КЛ- V регулятор 4, воздействуя а отжимное устройство IV ступени, уменьшает подачу I V ступени регулирующего компрессора ГК-!, а при снижении давления на коллекторе КЛ-1 !А и увеличении давления на коллекторе КЛ-UI5. регулятор 5, воздействуя па отжимное устройство П ступени, уменьшает подачу 1 ступени регулирующего компрессора ГК-i.

Если возмущение, вызвавшее увеличение давления газа на коллекторе КЛ-1!1, такого порядка, что его компенсация требует уменьшения подачи цеха больше чем на 90% полного диапазона изменения подачи регулирующего компрессора ГК-, то система работает следующим образом: по достижении управляющего воздействия регулятора 1 на отжимное устройство I-i ступени компрессора ГК-l

90% от своего максимального значения датчик 9 вырабатывает сигнал «max», который поступает»а вход устройства 2 управления.

Устройство 2 управления, пока иа его вход действует сигнал «гпах», вырабатывает с определенной частотой командные сигналы.

Каждый сигнал способен уменьшить на 20:, от полного диапазона изменения подачу нерегулирующего компрессора, Следовательно, на каждый нерегулирующий компрессор возможио выдать только пять таких сигналов, поэтому устройство 2 управления выдает по пять командных сигналов на каждьш нерегулирующий компрессор по заранее установлен|ной последовательности.

Сигналы устройства 2 управления суммируются, запоминаются и преобразуются в управля|ощие воздействия на отжимные устройства .компрессоров соответствующими блî амиб,7И8.

После компенсации нврегулирующимп компрессорами определенной доли возмущения управляющее воздействие регулятора давления на отжимное устройство ступени компрессора ГЛ-i станет меньше 0,9 от своего максимального значения, в тот же момент исчезнет сигнал «шах» на входе устройства

2 и последний прекратит выдачу командных сигналов иа нерегулирующие компрессоры.

Если со временем возмущение уменьшится настолько, что управляющее воздействие рс10

+5

6О б5 гулятора давления станет меньше чем 60% от своего максимального значения, датчик 9 вырабатывает с|ггнал «пип», который подасся на вход устройства 2 управления. Последни|1, пока на его вход действует сигнал «ппп», вырабатывает командные сигналы с той же частотой, с какой выдавал при наличии сигнала «max». КаждыЙ такой сигнал уменьшает на единицу содержимое в блоках б, 7 и 8 число и тем самьп| увеличивает подачу компрессора на 20% от полного диапазона изменения, Эти сигналы устройство управления выдает на нерегулирующие компрессоры в обратной последовательности.

Очевидно, |то если возмущение уменьшилось:настолько, что для его компенсации достаточно изменение подачи только регулирующего компрессора ГК-i, то устройство управления, работая по вышеизложенной логике, восстановит до максимума подачи нерегулирую цих компрессоров.

Когда ерегулирующпе компрессоры рабоTaIoT максимальнои подачеи, llpH велич ии сиг нала «min» устройство управления командные сигналы не вырабатывает, Аналогично работает система при поп||женин давлений на коллекторах КЛ-I, КЛ-! Г, КЛ-! !А и прп повышении давлений на коллекторах КЛ-V и КЛ-VIh, когда возможности регулирующего компрессора ГК-1 по компенсации возмущения исчерпаны.

Устройство 2 управления сигнализирует о полной перегрузке двух перегулпрующих компрессоров и о полной разгрузке всех нерегулирующих компрессоров. Первое означает, что появилась возможность остановить один компрессор, а второе означает, что возможности цеха по компенсации возмущения путем измене;|пя подачи компрессоров исчерпаны.

Известно, что расходные характеристики— зависимость расхода электроэнергии Р от величины подачи (нагрузки) Q поршневых шестпступенчатых газовых компрессоров, оснащенных устройствами отжима всасывающих клапанов на части хода для пзменеш|я величины подачи, являются линейными фупкпиями, и, следовательно, относительные прп.1Р росты — — расходньгх характеристик яв.1Я ляются постоянпьп|и величинами во всем диапазоне изменения подач. Поэтому оптимальное распределение нагрузки между napaллельно работающими компрессорами, минимизирующее расход электроэнергии на сжатие газа, достигается при нагрузке, в первую очередь, того компрессора, относительный прирост расходной характеристики которого наименьший, а затем остальных по мере возрастания относительных приростов их расходных характеристик, т. е, в определенной последовательности номеров компрессоров. Разгрузка же компрессоров должна производиться в обратной последовательности номеров компрессоров, С этой целью через вход А в устройство 2 управления задается (вручную ||ли

287969

Предмет изобретения

Д 1 1/Г т т

Гь1

1 — 1

I г

Состапн1слн Э. Маркова

Текрсд. 3. Н. Тараненко Кор,:скто", Г. С. Мухина

Редаксon T. В. Иванова

1аказ 12-l9 1 ира к 480 Под;,псно"

ЦНИИПИ Комитета по дела.а изобретений и открытий прн Совете Зп.пиетров СССР

Москва. Ж-35, Ра" 1пская наО., д. 1, 5

Тип. Харьк. фил пред «Патент» автоматически) очередность разгрузки (нагрузки) нерегулирующих компрессоров (по их номерам). Эта минимизация расхода электроэнергии, осуществленная по предлагаемому способу, обеспечивает оптимальный режим работы цеха компрессии.

1. Способ автоматического управления режимом работы цеха многоступенчатых поршневых компрессоров путем уменьшения подачи предыдущих ступеней регулирующего компрессора при увеличении давления на коллекторах отбора или уменьшения подачи последующих ступеней этого же компрессора пр:., уменьшении давления, orëичоющнйся тем, что, с целью отработки больших возмущений изменяют подачи нерегулирующих компрессоров, запоминают эти изменения, а при перемене знака возмущений подачи нерегулирующих компрессоров восстанавливают в 00ратной последовательности.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью минимизации расхода электроэнергии на сжатие газа, очередность изменеш1я подач нерегулирующих компрессоров задают по относительному приросту расходной характеристики этих компрессоров. на шная с наименьшего.