Система противопомпажной защитыкомпрессорной установки

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

N АВТОРСКОМУ СВИ ТИЛЬСТВУ (63) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14. 05. 79 (23) 2766378/25-06

808702

М лЗ

04 D 2?/02 с присоединением заявки Но! (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР но делам изобретений м открытий

Опубликовано 28.02.81. Бюллетень Но 8

Дата опубликования описания 280281 (53) УДК 621. 51255(088 8) В.Н. Макаренко, P.È. Мельниченко и С.П. (72) Авторы изобретения

1 ("ь !

Сергеев

Киевский институт автоматики им. ХХУ съез а КПСС. . : (71) Заявитель (54)СИСТЕМА ПРОТИВОПОМПАЖНОЙ ЗАЦИТЫ

КОМПРЕССОРНОЙ УСТАНОВКИ

Изобретение относится к управле- нию компрессорными установками, в частности, нагнетателями природного газа газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций магистральных газопроводов.

Известна система противопомпажной защиты компрессорной установки, содержащая датчики расхода газа через компрессор и перепада давлений на компрессоре с защитной сеткой, соединенные через сумматор с регуляторами контуров плавного и релейного перепуска газа, выходы которых через логическое устройство подключены к 15 исполнительным механизмам перепуска газа а также блок автоматического регулирования частоты вращения приво" да компрессора, связанный с исполнительным механизмом подачи топли- 20 ва в камеру сгорания, и кран аварийного останова привода (1j.

Недостатком известной системы является то, что в ней не учитываются характерные технологические осо- 25 бенности компрессорных установок, а именно: для компрессорной установки с приводом от газотурбинного двигателя режим работы может изменяться 30 как автоматически, так и оператором путем изменения частоты вращения ротора компрессора. При этом глубокое снижение частоты вращения может привести к возникновению неустойчивой работы компрессора. Известная система не предусматривает ограничения частоты вращения с точки зрения возникновения помпажных колебаний компрессора; ряд компрессорных установок по соображениям техники безопасности в отношении лопаток рабочего колеса компрессора предусматривает установку на входе компрессора защитной сетки. Сетка периодически засоряется, а это сопряжено с потерей компрессором устойчивой работы.

Известная система в этом случае защищает компрессор от помпажа.

Цель изобретения — увеличение надежности защиты компрессора от . помпажа.

Поставленная цель достигается тем, что система содержит датчик перепада давлений на защитной сетке, датчик частоты вращения ротора компрессора, вычислитель и запоминающее устройство, связанное с датчиками частоты вращения и перепада дав808702

15

55 ао

65 лений на компрессоре, причем входы вычислителя соединены с датчиками расхода и частоты вращения, входы логического устройства связаны с выходами датчика перепада давлений на защитной сетке, вычислителя и запоминающего устройства, а выходы логического устройства — co входами блока автоматического регулирования частоты вращения привода компрессора и крана аварийного останова.

На чертеже представлена блок-схема системы.

Система содержит датчики 1 и 2 расхода газа через компрессор и перепада давлений на компрессоре, сумматор 3, регуляторы 4 и 5 плавного и релейного перепуска газа, логическое устройство б, исполнительные механизмы 7 и 8 перепуска газа, блок

9 автоматического регулирования частоты вращения привода 10 компрессора, исполнительный механизм 11 подачи топлива в камеру 12 сгорания, кран 13 аварийного останова привода, датчик 14 перепада давлений на защитной сетке, датчик 15 частоты вращения ротора компрессора, вычислитель

16 и запоминающее устройство 17.

На чертеже изображен компрессор

18 (нагнетатель) с защитной сеткой

19 на входе и с газотурбинным приводом 10, состоящим из воздушного компрессора 20, газовой турбины 21 и силовой турбины 22.

Система работает следующим образом.

После выхода системы на режим в устройстве 17 запоминаются значения выходных сигналов датчиков 2 и

15. При изменении режима работы компрессора 18 запоминающее устройство

17 выдает в логическое устройство 6 сигнал о причине изменения режима.

При изменении режима работы компрессора, вследствие изменения нагрузки, вызванного, например, снижением потребления газа у потребителя сигналы датчиков 1 и 2 сравниваются в сумматоре 3, после чего сигналы рассогласования поступают на входы регуляторов 4 и 5. При наличии сигнала от запоминающего устройства 17 регуляторы 4 и 5 с помощью логического устройства б управляют исполнительными механизмами 7 и 8. Открытие исполнительных механизмов

7 и 8 позволяет обеспечить перепуск соответствующего количества газа с выхода на вход компрессора, что способствует установлению устойчивого режима работы. При этом, если нагрузка (возмущение) иэменяетая медленно, то по сигналу сумматора 3 включается контур плавного.перепуска газа, состоящий иэ регулятора 4 и исполнительного механизма 7, При скачкообразных .возмущениях .по нагрузке по сигналу сумматора З.включается контур ре.лейного перепуска газа, состоящий из регулятора 5 и исполнительного ме ханизма 8.

При изменении режима работы компрессора, вызванного глубоким снижением частоты вращения, вычислитель

16 по сигналам датчиков .1 и 15 и при наличии сигнала от запоминающего устройства 17 выдает через логическое устройство б корректирующий сигнал в блок 9 регулирования частоты вращения, управляющего исполнительным механизмом 11. Исполнительный механизм 11 изменяет дозировку количества подаваемого топлива в камеру 12 сгорания привода 10, компрессора 18 и ограничивает тем самым дальнейшее снижение частоты вращения ротора компрессора.

При засорении защитной сетки 19, когда удержание компрессора в устой чивой области работы ни байпасированием газа, ни изменением частоты вращения неэффективно, сигнал датчика 14 перепада давлений на защитной сетке 19, поступая в логическое устройство б, блокирует каналы управления исполнительными механизмами 7, 8 и 11 и управляет краном 13, пре кращающим подачу топлива в камеру

12 сгорания. Происходит аварийный останов установки.

Таким образом, полнота использования в предлагаемой системе информации о состоянии компрессорной установки, воэможность распознавания причины ее режима работы и формирование наиболее целесообразной команды управления установкой позволяет повысить надежность защиты компрессора от помпажа.

Формула изобретения

Система противопомпажной защиты компрессорной установки, содержащая датчики расхода газа через компрессор и перепада давлений на компрессоре с защитной сеткой, соединенные через сумматор с регуляторами контуров плавного и релейного перепуска газа, выходы которых через логическое устройство подключены к исполнительным механизмам перепуска газа, а также блок автоматического регулирования частоты вращения привода компрессора, связанный с исполнительным механизмом подачи топлива в камеру сгорания, и кран аварийного останова привода, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности, она содержит датчик перепада давлений на защитной сетке, датчик частоты вращения ротора компрессора, вычислитель и запоминающее устройство, связанное с датчиками частоты вращения и пере808702

Составитель Редько

Редактор М. Лысогорова Техред Е.Гав илешко Корректор В.Синицкая

Заказ 363/35 Тираж 723 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 пада давлений на компрессоре, причем входы вычислителя .соединены с датчиками расхода и частоты вращения,входы логического устройства связаны с выходами датчика перепада давлений на защитной сетке, вычислителя и запоминающего устройства, а выходы логического устройства — co входами блока автоматического регулирования частоты вращения привода компрессора и крана аварийного останова.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 408056, кл. F 04 D 27/02, 1975.