Устройство для расчета газодинамическихпроцессов b системе цилиндркомпрессора-трубопровод

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61} Дополнительное к авт. свид-ву 9314965 (22) Заявлено 0506.78 (21) 2624872/25-08 () + с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

F 17 0 3/00 б

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 0702Â1, Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 070281 (- з) ПЖ 621. 512.

001 572 (088 8) нефтехимической и газовой прогьш ленности имени И.М.Губкйна (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСЧЕТА ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

В СИСТЕМЕ ЦИЛИНДР КОМПРЕССОРА-ТРУБОПРОВОД

Изобретение относптся к области трубопроводного транспорта газа и жидкости и предназначено для расчета газодинамических процессов в системе цилиндр компрессора-трубопровод.

Известно устройство по основному авт.св. Р 314965 для расчета газодинамических процессов в системе цилиндр компрессор-трубопровод. Оно содержит электрическую модель газодинамических процессов в цилиндре компрессора, состоящую из источника переменного напряжения, конденсатора постоянной емкости, диодов и электрическую модель пульсирующего потока газа в трубопроводе, состоящую из ряда последовательно соединенных П-образных четырехполюсников. С целью получения необходимых характеристик конденсатору постоянной емкости элект- о рической модели газодинамических процессов в цилиндре компрессора включен в цепь обратной связи соединенных последовательно блоков нелинейности, умножения и суммирования.

Последовательно с диодами, моделирующими работу клапанов компрессора, включены нелинейные сопротивления, моделирующие гидравлические сопротивления клапанов. Параллельно диодам и между общей точкой диодов и входом блока суммирования включены постоянные согроr> вления, модулирующие утечку газа из цилиндра через клапаны поршневые кольца и сальниковые уплотнения (1) .

В основу известного изобретения по ложена система электроакустической аналогии, согласно которой отношения между соответствующими величинами в трубопроводной линии и в модели представляют собой масштабные коэффициенты, позволяющие легко интерпретировать результаты полученные на модели для расхода реального объекта.

Недостаток известного устройства заключается в том, что оно не позволяет учесть .влияние протяженных клапанных коробок на характеристики пуль сирующих потоков газа. Это ограничивает точность расчета.

Целью изобретения является повышение точности расчета за счет учета влияния на газодинамический процесс протяженных клапанных коробок цилиндров.

Эта цель достигается тем, что между моделями клапанов и трубопроводов соответственно введены модели

802691 клапанных коробок нагнетания и всасывания, каждая из которых выполнена из последовательно соединенных П-образных звеньев, содержащих элементы: сопротивление, индуктивность и емкости. Клапанные коробки при значительной их протяженности представляют собой системы с распределенными параметраьи, в которых пульсации давления и скорости описываются известными дифференциальными уравнениями в частных производных. Эти уравнения с учетом известной системы электроакустической аналогии описывают изменение напряжения и тока в электрической цепи, составленной из последовательно соединенных П-образных зве- 15 ньев, содержащих элементы сопротивления, индуктивности и емкости (R,L,С).

Отношения между величинами, входящими в принятую систему электро- 2О акустической аналогии, представляют собой масштабные коэффициенты.

Максимальное количество звеньев, необходимых для моделирования с заданной погрешностью Д, можно определить как

8 а

h Ъ

2.G 1(1+ )1 где 8 — длина клапанной коробки; 30

6 — частота максимальной гармониа ческой составляющей, которую необходимо учитывать при моделировании;

С вЂ” скорость звука в газе, зави- 35 сящая от его температуры и статического давления.

На фиг. 1 представлена общая схема устройства, на фиг. g - схема модели клапанной коробки всасывания 40 (нагнетания), состоящая из последовательно соединенных П-образных звеньев с элементами R L С (сопротивление индуктивности, емкость).

Устройство состоит из источника переменного напряжения 1, диодов 2 4> и 3, резисторов 4,5,6 и 7, конденсатора 8, блока нелинейности 9, блока умножения 10, сумматора 11, резистора 12, моделей всасывающего 13, нагнетательного 14 трубопроводов

Й источников постоянного напряжения

15. и 16. Ди<щ 2 и резисторы 4 и 6 моделируют всасывающий клапан, а диод 2 и резисторы 5 и 7 — нагнетательный клапан. Между моделями всасывающего и нагнетательного клапанов введены соответственно модели клапанных коробок всасывания 17 и нагнетания 18, состоящие из П-образных звеньев R, (., С элементов. Вход модели клапанной коробки всасывания

17 подсоединен к выходу модели всасывающего трубопровода 13, а выход. ко входу модели всасывающего клапана. Вход модели клапанной коробки нагнетания 18 подсоединен к выходу модели нагнетательного клапана 3,5,7, а выход — ко входу модели нагнетательного трубопровода 14.

При поочередном открытии диодов 2 и 3 модели клапанных коробок всасывания 17 и нагнетания " 8 поочередно подключаются к модели цилиндра 1,8, 9,10,11 и увеличивают общие сопротивление, индуктивность и емкость модели системы "цилиндр компрессоратрубопровод".

Это позволяет повысить точность расчета газодинамических параметров в системе.

Формула изобретения

Устройство для расчета газодинаьыческих процессов в системе цилиндр компрессора-трубопровод по авт. св.

0314965,отличающееся тем, что, с целью повышения точности расчета за счет учета влияния протяженных клапанных коробок цилиндров, между моделями клапанов и трубопроводов введены соответственно модели клапанных коробок нагнетания и всасывания,каждая из которых выполнена из последовательно соединенных П-образных звеньев, содержащих элементы сопротивления, индуктивности и емкости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 314965, кл. F 17 0 3/00, 1970.

802691

Составитель И. Газарян

Техред A.Ñàâêà

Редактор И. Квачадзе

Корректор М. Коста

Заказ 10585/48 Тираж 560

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Е