Способ управления многоступенчатым компрессором с испарительным охлаждением

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ь=йИ,-Д) гдеЬо ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Центральное производственнотехническое предприятие по ремонту, наладке и проектированию энергетических установок предприятий черной металлургии(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 964250, кл. Р 04 Э 29/58, 1980.(54) (57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОСТУПЕНЧАТЫМ КОМПРЕССОРОМ С ИСПАРИТЕ 31 ЬНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ, включающий измерение температуры и давления газа на входе и выходе компрессора, определение расхода газа через компрессор и регулирование расхода охлаждающей жидкости, впрыскиваемой в проточную ;часть каждой ступени; о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повьппеЗ 1511 Р 04 В 29/58, Р 04 О 27/00 ния экономичности работы компрессора и уменьшения эрозионного износаэлементов его проточной части, дополнительно измеряют температуру идавление газа на выходе из промежуточных ступеней и влагосодержаниена входе в компрессор, определяютвлагосодержание за каждой ступенью,соответствующее режиму насыщения,а регулирование расхода охлаждающейжидкости в каждой ступени осуществляют в соответствии с уравнением изменение расхода жидкостина входе в Е -ю ступень,кг/с,порядковый номер ступени;массовый расход газа,кг/с;влагосодержание на выходеиз 2 -й ступени, кг/кг;влагосодержание на входев 2 -ю ступень, кг/кг.1129423 2определяют расход газа 1 г через компрессорПо измеренной температуреи давлению на выходе изб - й ступениопределяют влагосодержание озаИкаждой ступенью, соответствующеережиму насыщения, а затем регулируют расход охлаждающей жидкости вкаждой ступени в соответствии с урав- нением=Сгй дИзобретение относится к компрессоростроению. и касается способовупрарления многоступенчатыми компрессорами.Известен способ управления многоступенчатым компрессором с испарительным охлаждением, включающий измерение температуры и давления газана входе и выходе из компрессора,определение расхода газа через ком Опрессор и регулирование расхода охлаждающей жикости, впрыскиваемой впроточную часть каждой ступени И .Недостатками известного способаявляются относительно низкая эконо-.мичность работы компрессора и наличие эрозионного износа элементовпроточной части,Цель изобретения - повышение экономичности работы компрессора и умень 2шение эрозионного износа элементовего проточной части,Указанная цель достигается тем,что согласно способу управления многоступенчатым компрессором с испарительным охлаждением, включающему измерение температуры и давления газана входе и выходе из,компрессора,определение расхода газа через компрессор и регулирование расхода охЗОлаждающей жидкости, впрыскиваемойв проточную часть каждой ступени,дополнительно измеряют температуру идавление газа на выходе из промежуточных ступеней и влагосодержанияГна входе в компрессор, определяют , З 5влагосодержание за каждой ступенью,соответствующее режиму насыщения,а регулирование расхода охлаждающейжидкости в каждой ступени осущест:вляют в соответствии с уравнением,где Ц- изменение расхода жидкостина входе в-ю ступень, 45кг/с;- порядковый номер ступени,Й - массовый расход газа, кг/с,3 - влагосодержание на выходе7,из 2 -й ступени, кг/кг, 50д - влагосодержание на входеХв Х -ю ступень, кг/кг.Способ управления многоступенчатым компрессором с испарительным охлаждением реализуется следующим об разом.По измеренной температуре и давлению газа на входе в компрессор обеспечивая поддержание газа в сос-тоянии насыщения на выходе из каждойступени компрессора.П р и м е р. Способ реализуетсяна многоступенчатом компрессореК-622 с 6-ю ступенями и с двумяпромежуточными воздухоохладителями.При "сухом" сжатии (без впрыскапотребителю подается сжатый воздухв количестве 25,1 м 1/с 90500 м /чс давлением 0,6 МПа (6.кгс/см.Расход воздуха измеряется диафраг-.мой, установленной во всасывающемпатрубке компрессора, При этом воздух с относительной влажностью ф =802с давления начального 11 =О,1 МПа1,0 кгс/см) и температуры Т 1, =273 К0 С) сжимается в 1-,й ступени компрессора до давления Р 0,15 ИПа(1,5 кгс/см ) и температуры Т =308 К135 С).При включении в действие системыиспарительного охлаждения рассмотримдействие предлагаемого способа напримере 1-й ступени данного компрессора;. Дпя других ступеней действие ,способа будет аналогичным,Влагосодержание воздуха на всасыеании составляет с 1 =0,622 в =0,622 вВ =.МРв 08000623ф Р ЧРн ф 1"0 8000623(=Требуемое из условий насыщения(=100 ) влагосодержание на выходеиэ ступени на этом режиме составит И, "0,622 - :0,62. -г - 2 ЗРф 1,5 0,0573=0,0247 кг/кг.Следовательно, в этом случае влагосодержание необходимо увеличить на величинуЬД = 4",- 3,=0,0247-0,0031=0,0216 кг/кг,Расход сухого газа, проходящего через ступень, равен1129423 4 г ба 25 1Г. ------ =-250 кг/с,1+ 3, 1+О, 0031 При этом действительный расход впрыс" киваемой жидкости в 1-ю ступень равен=0,54-0,43=0,11 кг/с.Производительность компрессора К-62-2 с испарительным охлаждением выросла по сравнению с сухим сжатием на 157. те, с 21,9.м /с(79000 м/ч) до 25,3 мЭ/ч 91000 м/ч)1 Йри конечном давлении за компрессором 0,8 МПа 1,90 кгс/см). где Й - расход газа по диафрагме,кг/с.Значениеопределяется замером только на всасывании и поступает электрическим сигналом в блок управ. ,л ениязначения 1 и 1 на входе и выходе из ступени также замеряются, а затем, преобразуясь в универсальные токовые сигналы, поступают на входы блока управления, Последний формирует сигнал в соответствии с зависимостью5 1 О Составитель Ю.АнтиповРедактор М,дылын Техред А,Ач Корректор ВБутягаЗаказ 9430/29 Тираж 623 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Общий расход воды, подаваемойна впрыск в компрессор, составил.для15вышеуказанного режима 0,34 кг/кгсухого воздуха. При этом расход во.- ды на 1 секцию составил 0,016 кг/кг,Нна П секцию - 0,010 кг/кг, на Ш сек-;6 =д((Д -бцию = 0,008 кг/кг сухого воздуха.Уменьшение удельных расходоврегулятору расхода. охлаждающей жид- электроэнергии составило 6 Е, Впрысккости. в каждую ступень, , жидкости в проточную часть каждойВ данном случае требуемый Расход ступени компрессора позволяет уменьвпрыскиваемой жидкости в 1-ю ступ ть температуру газа. В то же вресоставитмя уменьшение температуры газа при=25 0,0216=0,54 кг/с. увеличении расхода охлаждающей жидПосле впрыска параметры воздуха кости ограничено режимом насыщенияна выходе иэ ступени .стабилизируютгаза парами жидкости.ся и составляют Р =0,145 МПарежима насыщения на выходе из кадой1 45 кгс/см ) и Т =284 К 11 С) .ступени позволяет обеспечить миниРасход воздуха по всасыванию ра- . ЗО38000 3/Т б мальный уровень температуры газавен 27,2 м ф/с98000 м /ч). Требуев проточной части компрессора, чтомое влагосодержание на выходе изв свою очередь позволяет получитьмаксимальное снижение удельной ра , д 0134 0 0058.боты, затрачиваемой на сжатие газа,=0 622 - д --- =0,0058 кг/кг.1,45-0,01345 а следовательно, позволит увеличитье жа во 1 экономичность Работы компрессора.При поддержании газа в состоянииВлагосодержание воздуха на входехо нв ступень равно исходному.насыщения на выходе из каждой ступени удается избежать наличия каследовательно, "дл У 40 пельной фазы охлаждающей жидкости-для новых условийуменьшения влаг с д рменьшения влагосодержания.на входе в последующие ступени чтоЬд 1 =0,0058-0,0216=-0016 кг/кг в свою очередь приводит к снижениюРасход сухого газа, проходящего эрозионного износа элементов ихчерез ступень при впрыске проточных частей,27 245 Таким образом, предложенный спог 1+ д 0058кг/с соб позволяет повысить экономичностьУменьшение расхода жидкости, впрыс- работы компрессора и уменьшить эрокиваемой в ступень, составит зионный износ элементов его проточЬс =27 1,-0016)=-043 кг/с, ной части,