Система автоматического управления криогенной гелиевой установкой

(5 ц 4 Р 25 В 49 П НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Видинеев Ю.Д. Автоматизация кри генных установок, М.: Энергия, 1975, с. 49.(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕ НИЯ КРИОГЕННОЙ ГЕЛИЕВОЙ УСТАНОВКОЙ (57) Изобретение относится к холодильной технике и позволяет повысить экономичность и улучшить качество регулирования, Задатчик 20 давления гелия, переключатель 23 и блок 24 ди намических преобразований включены последовательно. Исполнительный меха"низм 22 и датчик 21 давления гелия установлены на линии подачи гелия соответственно до и после турбодетандера 2. Система также дополнительносодержит пороговые устройства 25, 26и регулятор 27 давления гелия. Регулирование частоты вращения турбодетандера осуществляется исполнительным механизмом на линии подачи масла при небольших нагрузках на турбо"детандер и дополнительно исполнительным механизмом на линии подачи гелияпри больших нагрузках в случае, когда не обеспечивается дальнейшее повышение тормозного усилия изменениядавления масла. 2 ил.130Изобретение относится к холодильНой технике, а точнее к криогеннымгелиевым установкам,Цель изобретения - повышение экономичности и улучшение качества регулирования.На фиг. 1 представлена схема системы автоматического управления криогенной гелиевой установкой; нафиг, 2 - схема порогового устройства.Система управления содержит линию 1 подачи гелия, турбодетандеры,2 и 3 со своими линиями 4 и 5смазки, регуляторы 6 и 7 давления масла, датчики 8 и 9 давления масла,задатчики 10 и 11 давления масла,исполнительные механизмы 12 и 13, регуляторы 14 и 15 частоты вращениятурбодетандеров 2 и 3, датчики 16и 17 и задатчики 18 и 19 частоты вращения, задатчик 20 и датчик 21 давления гелия, исполнительный механизм22, переключатель 23, блок динамических преобразований 24, пороговыеустройства 25 и 26, регулятор давле,ния гелия 27, резистор 28 и стабилитрон 29,Система управления работает слеДующим образам,Регулятор 6 давления масла воздействует на исполнительный механизм 12на линии 4 подачи масла в гидравлические подшипники турбодетандера 2так, чтобы давление масла, измеренное датчиком 8, поддерживалось науровне определяемом суммой сигналовс задатчика 10 давления масла, с выхода регулятора частоты вращения 14и с выхода блока динамических преобразований 24. Сигнал с регуляторачастоты вращения 14 поступает тольков случае, если сигнал о частоте вращения, измеряемой датчиком 16 частоты вращения, превышает сигнал задатчика 18 частоты вращения. В начальный момент регулятором 6 поддерживается максимальное давление масла,обеспечивающее наибольшее тормозноеусилие для турбодетандера 2. Послезапуска турбодетандера давление масла и соответственно тормозное усилиепостепенно снижаются до минимальноДопустимого значения, так как изменяется величина сигнала задания регулятора давления масла, В случае, если частота вращения турбодетандерапревысит заданную, сигнал с выходарегулятора 14 увеличит задание регу 7178 2лятору 6 давления масла и соответственно повысит тормозное усилие, в результате чего заданное значение частоты вращения будет восстановлено.Регулятор 7 давления масла в гидравлических подшипниках турбодетандера 3работает аналогично регулятору 6.Регулятор 27 давления гелия воздействует на исполнительный механизм 10 22 на линии подачи гелия в турбодетандер 2 таким образом, чтобы давление гелия на входе в турбодетандер 3поддерживалось на уровне, определяемом разностью сигналов задатчика 20 15 давления гелия и суммы трех сигналов - с выходов пороговых устройств25 и 26 и выхода блока динамическихпреобразований 24. Сигнал на выходе порогового устройства 25 появляется после того,как сигнал на выходе регулятора 14частоты вращения превысит некотороепороговое значение,25В начальный момент пуска переключатель 23 замкнут и сигнал на выходеблока динамических преобразований 24равен сигналу эадатчика 20 давления 30 гелия, сигналы на выходах регулятора 14, 15, 25, 26 отсутствуют, следовательно, регулятор 27 поддерживает нулевое начальное давление гелия,После размыкания переключателя 23начинается процесс пуска турбодетандеров, Сигнал на выходе блока динамических преобразований 24 постепенно понижается, а результирующий сигнал задания давления гелия для регу лятора 11 повышается Исполнительныймеханизм 22 под воздействием регулятара 27 открывается, обеспечивая заданный темп роста давления гелия.Турбодетандеры 2 и 3 начинают вра щаться, Одновременно суммарный сигналзадания давления масла для регуляторов 6 и 7 понижается да минимапьнодопустимого значения при отсутствиисигналов с выходов регуляторов 14 50 и 15 соответственно. В случае превышения заданного значения частоты вращения турбодетандера 2 на выходе регулятора 14 частоты вращения появляется сигнал, повышающий задание регу лятора 6 давление масла. Если заданиеувеличилось настолько, что исполнительный механизм 12 полностью открыт,а частота вращения не понижается дозаданного уровня, сигнал на выходе1307178 дачи гелия. 15/35 Тираж 476 Подписное НИИПИ Зак оизв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул, Проектная,регулятора 14 продолжает повышаться и, начиная с некогорого значения, он пройдет через пороговое устройство 25, уменьшит задание регулятора 27 давления гелия до уровня, обеспечивающего необходимбе уменьшение частоты вращения турбодетандера 2. При уменьшении нагрузки на турбодетандер 2 частота вращения понижается, .сигнал на выходе регулятора 14 умень шается и с некоторого момента пороговое устройство 25 перестает пропускать этот сигнал на вход регулятора 27, однако на вход регулятора 6 сигнал продолжает поступать и уменьшает да 15 вление масладо уровня, обеспечивающего поддержание заданной частоты вращения.Таким образом, регулирование частоты вращения турбодетандера осуществляется исполнительным механизмом 20 на линии подачи масла при небольших нагрузках на турбодетандер и дополнительно - исполнительным механизмом на линии подачи гелия при больших нагрузках в случае, когда не обеспечи -- 25 вается дальнейшее повышение ; рмозного усилия изменения давления масла.Пуск заканчивается полным открытием исполнительного механизма на линии подачи гелия. Начиная с этого момен та исполнительный механизм 22 отклю 1чают от регулятора 27 и регулирование выполняют регуляторами 6 и 7 давпения масла.Б пороговом устройстве 25 до тех пор, пока входной ток не превысит некоторого значения, падение напряжения на резисторе 28 меньше порогового значения стабилитрона 29 и ток на выход устройства не проходит.При дальнейшем повышении входного тока стабилитрон открывается и появляется выходной ток. Формула изобретенияСистема автоматического управления криогенной гелиевои установкой с 45 линией подачи гелия и последовательновключенными в нее двумя турбодетандерами со своими линиями смазки, содержащая установленные в последних регуляторы давления масла, имеющие потри входа и выход, датчики и задатчики давления масла, подключенные соответственно к первому и второму входурегуляторов давления масла, и исполнительные механизмы, подключенные квыходу каждого регулятора давления,регуляторы частоты вращения каждоготурбодетандера с двумя входами и выходом, подключенным к третьему входусвоего регулятора давления масла,датчики и задатчики частоты вращения,подключенные соответственно к первомуи второму входу регуляторов частотывращения каждого турбодетандера,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, сцелью повышения экономичности и улучшения качества регулирования, системадополнительно содержит последовательно включенные задатчик давления гелия, переключатель, блок динамйческихпреобразований, а также исполнительный механизм и датчик давления гелия,установленные на линии подачи гелиясоответственно до и после первоготурбодетандера, пороговые устройстваи регулятор давления гелия, первыйвход которого подключен к датчикудавления гелия, второй вход - к выходу задатчика давления гелия и входу переключателя, третий и четвертыйвходы посредством пороговых устройств - к выходам обоих регуляторовчастоты вращения, пятый вход - к выходу блока динамических преобразований, к которому также подключен дополнительный четвертый вход обоих регуляторов давления масла, а выход регулятора давления гелия подключен кисполнительному меланизму в линии по