Система противопомпажной защиты компрессорной установки

) Р 04 Р 27/О ТЕНИ ного и релеиного перепуска газ вательно соединенные датчик о тора компрессора, вычислитель устройство, регулятор оборотов прессора и топливный клапан, чик перепада давления на защ регулятор оборотов, выходы релейного и плавного перепуска паны плавного и релейного пе и аварийной отсечки топлива п логическому устройству, отлича что, с целью повышения надеж ты, она содержит блок деления, ный входами к датчикам давле входе и выходе из компрессора, а к вычислителю, причем выходь подключены к регуляторам пла лейного перепуска газа. и последооротов рологическое отора комГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ОПИСАНИЕ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Киевский институт автоматикиим. ХХУ съезда КПСС(54) (57) СИСТЕМА ПРОТИВОПОМПАЖНОЙ ЗАЩИТЫ КОМПРЕССОРНОЙ УСТАНОВКИ с приводом от газотурбинного двигателя, содержашая датчики давления газана входе и выходе из компрессора, снабженного зашитной сеткой, датчик перепада давления на зашитной сетке, регуляторы плавного и релейного перепуска газа, клапанаварийной отсечки топлива, клапаны плавЯ 010862 причем датитной сетке, регуляторов газа н кларепуска газа одключены к юиаяся тем, ности заши- подключенния газа на выходом - последнего вного и ре.В "С(.И 5 ГЯЗ на и.дс и выхоДЕ х ).бж(н но о з нитной сетко ,;)т ;:. 1) (,а да в, )(. ) 5 ) За ц(ин и сетке, :г( )(рь. (лявщ);о в релейного перег,") г:),;)анан авариинои отсечки топлив, );:-( )гвного и релейного перепх 5 г(,(г(. и поссловтельно соединенные дав( к оборотов ротора компрессора, выис, )итель, логическое устройство, регуляор оборотов ротора компрессора и топливный клапан, причем датчик перепада давления на защитной сетке, регулятор оборотов, выходы регуляторов релейноо и плавного перепускя газа и клапаны плавного и релейно о перепуска газа и аварийной отсечки топлива подключе)ы к логическому устройству 11.Однако система не обеспечивает требуе 5 20 мои надежно ти зашиты от помпажа компрессорнои установки. Целью изобретения является повышениенадежности защиты. Указанная целдостигается тем, что сис 25 гсма противоо:(пжнои зашиты компрессорной устаоияи с .;)иводом от газотурбинно)о двигателя, содержащая датчики давления, вриинои отсечки топлива подключены к ло(цскому устройству, дополнительно со )жит блок деления, подключенный входах ( к датчикам двления газа на входе и выходе из компрссора, а выходом - к вы).(лителю, причем выходы последнего под,.ючены к регуляторам плавного и релейного перепуска газа. 45 На чертеже представлена блок-схема сисгемы. Си г ма нротивопомпажной защиты ком 50 прессорнои установки с приводом от газотурбинного двигателя содержит датчик 1 давления газа на входе и датчик 2 давления аза на выходе из компрессора 3, снабженного защитной сеткой 4, датчик 5 перепада давления на защитной сетке, регулятор 6 плавного перепуска газа и регулятор 7 ре.)ейного перепуска газа, клапан 8 аварийной) и входе ) в ходе из компрессора, снаб, и тной сеткой, датчик перепада 30 ., в ( и ия н з, шитной сетке, регуляторы(. ( н реейного перепускя газа, к я,5 риинои гс.чки топлива, клапаныв релейного перепуска газа и поз:.,во соединенные датчик оборок(,м:рессора, вычислитель, логи- З 5,(роиство, регулятор оборотов рото(гр.ссора и топливный клапан, причемк ер )яда давления на защитной сет(яр( оборотов, выходы регуляторовн о и пл(Явного перепуска газа и клаплавного и релейного перепуска газа)сечки толива, клапан 9 плавного перегуск гз, клапан 10 релейного перепус :аз и )осгсдовательно соединенные датчи: ): в)оротов ротора компрессора, вы(;исаиель 12. логическое устройство 13, ре)у.язор 14 оборотов ротора компрессора и голивный клапан 15, а также блок 6 деления. Кроме того, на фиг. 1 показаны воз. душный компрессор 17, камера сгорания 18, газовая турбина 19 и силовая турбина 20 газотурбинного двигателя, первый сумматор 21, второй сумматор 22, функциональный преобразователь 23 и задатчик 24, входящие в состав вычислителя, первый усилитель 25, первый триггерный модуль 26 и первый модуль 27 обратной связи, входящие в состав регулятора плавного перепуска. третий сумматор 28, второй усилитель 29, второй триггерный модуль 30, второй модуль 3 обратной связи и привод 32 топливного клапана, входящие в состав регулятора оборотов ротора компрессора, а также первая, вторая, третья и четвертая схемы И 33 - 36, схема ИЛИ 37, схема НЕ 38, привод 39 клапана релейного перепуска газа, привод 40 клапана плавного перепуска газа и узел 41 коммутации, входящие в состав логического устройства.Система работает следующим образом.При работе компрессорной установки датчики 1 и 2 измеряют давление газа во входном и выходном патрубкях компрессора 3. Сигналы датчиков 1 и 2 поступают на входы блока 16 деления, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный отношению сигналя датчика 2 к сигналу датчика 1. Выходной сигнал блока 6 деления, соответствующий величине степени сжатия компрессора, и выходной сигнал датчика 1 оборотов ротора компрессора поступают на входы вычислителя 12, в котором определяется положение рабочей точки на газодинамической характеристике компрессора, т. е. режим работы компрессора. Выходные сигналы вычислителя 12 формируются путем сравнения вычисленного значения параметра, характеризующего рабочий режим с заданными значениями, соответствующими предпомпажной и предельно допустимой предпомпажной гра ницам работы компрессора.В качестве параметра, характеризующего рабочий режим, используется число оборотов ротора компрессора, которое сравнивается в первом сумматоре 21 с предельно допустимым значением, формируемым на выходс функционального преобразователя 23, реализующего зависимость и - Ж, где . -- к)стоянный коэффициент; Я) - степень сжатия к)мрессора. При и),:енении режима работы компрессора и смешении рабочей точки за предпомпажную границу сигнал рассогласования с выходя вычислителя 12 поступает на входы08622,1 Составитель А Ьарыьиников Техред И. Верее Корректор Мемчил Тираж 624 11 олиисиое ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раугнская наб., л. 4 5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул Проектная, 4Релактор М. ЦиткинаЗаказ 2218/36 регулятора 6 плавного герепуска газалогического устройства 13.Регулятор 6 плавного перепуска газа реализует функциюу= ок(С)+ - ,3 ЕЯИ),где уИ) -выходной сигнал регулятора;-коэффициент передачи;ЕО) -сигнал рассогласования, определяемый как алгебраическая сумма входных сигналов;ьь - постоянная времени интегрирования.Требуемый пи-закон регулирования реализуется первым усилителем 25 с первым модулем 27 обратной связи на КС-элементах и первым триггерным модулем 26, который представляет собой трехпозиционное реле и состоит из нуль-органа с регулируемой зоной возврата и двух ключей, коммутирующих в зависимости от полярности сигнала рассогласования соответствующую внешнюю цеп ь.При отсутствии поступающего на третью схему И 35 от регулятора 14 сигнала снижения оборотов (с выхода второго триггерного модуля 30) логическое устройство 13 подключает выход регулятора 6 к приводу 40 клапана 9, реализуя тем самым плавный перепуск газа. При наличии поступающего на четвертую схему И 36 от регулятора 14 сигнала снижения оборотов логическое устройство 13 подключает выход вычислителя 12 через узел 41 коммутации и третий сумматор 28 ко входу регулятора 14 оборотов ротора компрессора, который, воздействуя на топливный клапан 15, ограничивает дальнейшее снижение частоты вращения. 1::,не,сз 3 и , 11 1 сж(Нти КОМ НРЕССОРаССДОН РНООЕН Ыки за предельно допустим) О ре;.цгчн,жнуО границу сигнал рассоглысванин с - хода второго сумматора 22 1 с учегом сигнала задатчика 24) поступает на вяд;ельятора 7 релейного нерепуска газа, на вторуюсхему И 34, и с ее выхода - на рнвод 39клапана 10, реализуя релейный нерепускгаза.10 Регулятор 7 релейного перепуска газаявляется двухпозиционным устройством, реализующим функциюпр хх0 при х .сс-ьгде Я - выходноп логический сигнал регулятора;лг - входной сигнал;х - порог срабатывания;Л -зона возврата.При поступлении на вход логического 20 устройства 13 сигнала от датчика 5, соответствующего засорению защитной сетки 4, нпри наличии сигнала на выходе регуляторарелейного перепуска на выходе первой схемы И 33 формируется сигнал блокировки приводов 32, 39 и 40 н отсечки топлива путем 25закрытия клапана 8, вследствие чего происходит аварийный останов компрессора.Таким образом, введение в систему блока деления, подключенного входами к датчикам давления газа на входе и выходе из 30компрессора, а выходом - к вычислителю,позволило повысить надежность защиты компрессора за счет вычисления степени сжатияи более точного определения текущего режима работы компрессора.