Система автоматического регулирования загрузки центробежного компрессора
ОПИСАНИЕ< 964251
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. синд-ву (22)3аявлено 10.03.81.(21) 3258418/25-Об с присоединением заявки J4 (53 ) M Кд.
F 04 0 27/00
3Ъоударотееииый коиитет
СССР (23) Приоритет
Опубликовано 07. 10.82. Бюллетень М 37 (53) УДК 62).512
-57(088.8) по делам изобретеиий н открытиЯ
Дата опубликования описания 07. 1О. 82 (72) Авторы изобретения
В. И. Бочаров, В. Ф. Савин и Б. А. Багдамян
1 и
Всесоюзный научно-исследовательский и пр)ектнйч-;унстидут по переработке газа (71) Заявитель (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЗАГРУЗКИ
МНОГОСТУПЕНЧАТОГО ЦЕНТРОБЕЖНОГО КОМПРЕССОРА
Изобретение относится к технике автоматического управления работой центробежного компрессора и может быть использовано в нефтяной, газовой, нефтехимической и химической отраслях промышленности для, компримирования газов, в частности углеводородных.
Известно устройство многопозиционного регулирования компрессоров, содержащее датчики давления и температуры в линии всасывания, подключенные к вычислительному устройству, датчики давления и температуры в линии нагнетания, подключенные к вычислительному устройству, датчик дав ления нагнетания подключен также через регулятор к трем исполнительным устройствам, стоящим на компрессоре, датчик нагрузки в линии нагнетания че- ро рез корректор подключен к тем же трем исполнительным устройствам, вычислительное устройство последовательно через 9лемент сравнения и корректор соединено с исполнительными.„"стройстве ми.
Устройство предусматривает управление исполнительными устройствами, срабатывающими по сигналу нагрузки при соответствующем сигнале в линии нагнетания, измерение температуры в линии нагнетания и температуры и давления в линии всасывания, по .которым с учетом сигнала давления в линии нагнетания вычисляется текущий коэффициент приведения, сравнивается с заданным и по полученной разности кор- . ректируется сигнал нагрузки (1$.
Недостатком известного устройСтва является низкая точность регулирования загрузки компрессора, Цель изобретения - повышение точности регулирования и экономичности.
Поставленная цель достигается тем, что в системе рерулирования допол- нительно содержится исполнительный механизм, установленный на выходе технологического аппарата, датчики
Датчики 4 и 5 установлены на линии между исполнительным механизмом 3 и ступенью 16 низкого давления, датчик
6 установлен между ступенью 16 низкого давления и газоохладителем
17, датчик 7 установлен ме)кду газоохладителем 17 и ступенью
18 высокого давления, датчики 811 установлены на линии между ступенью 18 высокого давления
35 и технологическим аппаратом 13, датчик 12 стоит между технологическим аппаратом 13, датчик 12 стоит между технологическим аппаратом 13 и исполнительным устройство 15, которое ус40 тановлено на линии после технологического аппарата. Регуляторы 2 и 14 и датчики 4-12 подключены к вычислительному устройству 1. Датчик 5 соединен с датчиком 6, также соединены датчик
4S
7 и датчик 8.
Система работает следующим образом.
В вычислительное устройство (ВУ)1 поступают сигналы, пропорциональные давлению всасывания (от датчика 4), температуры газа на входе и выходе (от датчиков 5-8) каждой неохлаждаемой ступени 16 « 18 сжатия центробежноro компрессора, давлению нагнетания (от датчика 9), давлению в технологическом ап))врата 13 (от датчика 12), 3 964251 температур газа на линиях всасывания и нагнетания каждой ступени сжатия, датчик плотности газа, датчик объемного расхода, установленные на линии нагнетания последней ступени сжатия, причем вновь введенные датчики также соединвны с входом вычислительного устройства, подключенного к дополнительному исполнительному механизму. 0 На чертеже представлена схема системы регулирования.
Система регулирования загрузки центробежного компрессора содержит вычислительнве устройство 1, регулятор 2 15 давления всасывания, связанный с исполнительными механизмами 3, датчик .4 давления всасывания, датчики 5-8 температуры газа, датчик 9 давления нагнетания, датчик 10 плотности газа, датчик 11 объемного расхода газа, датчик 12 давления в технологическом аппарате 13, связанный с исполнительным устройством 15.
B соответствии с известным методом определения загрузки центробежного компрессора 1.2 ) потребляемая мощность всего центробежного компрессора, без учета механических потерь, определяется по формуле
Р () / % Т». игм (T „-т „ ), )1) 1)
1 A 1Ð×..ð где (Т),- Тп)- повышение температуры газа B не1эхлаждаемом компрессоре;
G - весовой расход газа;
С р® - удельная теплоемкость сжигао емого газа; .1 ккал
А-427 кв. м
z - число ступеней компрессора с промежуточным охлаждением; коэффициент полезного действия редуктора;. коэффициент полезного де ствия приводного устройства;
Ср(6)- теплоемкость газа, используемая в формуле (1), рассчитывается по формуле .С:,и„с,(e)= " " с,(e), ЮП1
1 где,и. - молекулярный вес I го ком1 понента; х - молекулярная концентрация 1
i-го компонента; ,О. — молекулярная масса смеси;
СР(6)- теплоемкость i-го компонента при температуре смеси кДж/кг.
Поскольку теплоемкость газа изменяется существенно весьма редко и может сохраниться неизменной значительные промежутки времени, например до года, то возможен ввод в память
ВУ 1 начального значения теплоемкости, С использованием указанных выше данных (сигналов) ВУ 1 определяет потребляемую центробежным компрессором мощность (нагрузку). "Если текущая нагрузка меньше заданной, то ВУ увеличивает задание регулятору 2 давления всасывания (РВс ). В случае, если новое задание Р не больше максимально допустимого и давление нагнетания (Ри) менее максимально допустимого, это задание поступает на регулятор 2 давления всасывания и так до тех пор, пока загрузка центробежного компрессора не увеличится до заданной. Если же при загрузке, мень5 96425 ше заданной, Рес больше максимально .допустимого или Рн также больше максимально допустимого, то задание регулятору 2 не увеличивается. В этом случае ВУ уменьшает задание регулято- 5 ру 14 конечного давления (Рк). Если при этом Р остается большим минимально допустимого, то выдается задание регулятору 14, а если нет, то возможности регулирования при заданной производительности исчерпаны и подается сигнал оператору для принятия решения. Когда загрузка центробежного компрессора больше заданной, то ВУ уменьшает Р, и если заданное
Ря больше минимально допустимого, то выдает новое задание регулятору 2.
Когда же новое заданное давление всасывания меньше минимально допустимого, то BY увеличивает задание ре- 2о гулятору 14. Если при новом Р давление нагнетания меньше максимального допустимого, то задание проходит на регулятор 14, а если нет, то подается сигнал оператору об исчерпании возможностей регулирования.
При поступлении сигналов об исчерпании воэможностей регулирования оператор решает вопрос об изменении задания по загрузке или о пересмотре 30 введенных ограничений на максимум. Рн (давление нагнетания), Р11 (давление всасывания) и минимум Рк(конечное давление) и Р с.
Таким образом, введение в устройство датчика давления в конечном технологическом аппарате, датчиков для измерения температур газа на линиях всасывания и нагнетания каждой ступени сжатия, датчика плотности газа и датчика объемного расхода и установка дополнительного исполнительного механизма на линии после технологического anna, ата позволяют повысить точность регулирования загрузки центробежного компрессора, что повышает экономичность работы приводного устройства.
Формула изобретения
Система автоматического регулирования загрузки многоступенчатого центробежного компрессора, подключенного к технологическому аппарату, содержащая датчики давления всасывания,давления нагнетания, подключенные на вход вычислительного устройства, соединенного через регулятор с исполнительным механизмом, установленным на линии всасы" вания, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и экономичности, она дополнительно со" держит исполнительный механизм, установленный на выходе технологического аппарата, датчики температур газа на линиях всасывания и нагнетания каждой ступени сжатия, датчик плотности газа, датчик объемного расхода, установленные на линии нагнетания noc" ледней ступени сжатия, причем вновь введенные датчики также соединены с входом вычислительного устройства, подключенного к дополнительному исполнительному механизму.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
N 715823, кл. F 04 В 49/03, 1980.
2. Галеркин 10. Б., Рекетин ф. С.
Методы исследования центробежных машин. Л., "Машиностроение", 1969, с. 304.
g64251
Составители С. Низовой
Техред Е.Харитончик Корректор Ю. Макаренко
Редактор С. Тараненко
« ««»»«» » «« «« «
Тираж 678 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5
Заказ 7586/10
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4
