Способ управления режимами работы криогенной установки

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦ 1 АЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК ЗСЕСРМ" САНИЕ И РЕТЕНИ ВИДЕТЕЛЬС ВТОР СКСМ де турбин впускными Для этого датчиками т-ру и да всех детя диого - поршневым учно-исследователевой техники.Ш.И.Гягуа ндеро звают подде значенияхступени тусечки впуснов " пор СССР979,;1 И РА ряют дятпкя 8, усталхолодопржи "те возд ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(21) 399 б 587/23-Об (22) 25,12,85 (4 б) 15.12.87. Бюл (71) Всесоюзный на ский институт гели (72) Б.А,Каклюгин, и А.В.Носов. (53) б 21,57(088.8)(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РЕК 1 АБОТЫ КРИОГЕННОЙ УСТАНОВКИ.(57) Изобретение позволяет сократитьэнергозатраты гри переменной производительности компрессора, использогянии детандеров с тормозными ступенями, выполнении части детандеро:з в ви(вбей(в 1 359 а 4 Е 25 В 4 МОО, Е 25 и выпускными клапанами. датчиками 3 и 32 т-ры и 39 и 40 дявлен я измеряют ление на входах и выходахв. Определяют их КПДих на максимальных воздействием на тормознМе. рбин и измерением угля откного и выпускного клапашневого детяндера 21. Изме ком 42 т-ру теплообменнцновлснного перед петячде - по этой т-ре орректируют зводительность последнего ействця па его тор .ознуюИзобретение относится к холодильной технике, в частности к способам управления криогеццыми установками,Цель изобретения - сокращение энергозатрат при переменной проттзводительности компрессора, использовании детацдеров с тормозцымк ступенями, выполнении части детандеров в виде турбин, а одного - поршневым свпускнымк и выпускными клапацами.На фиг.1 схематично изображена система, реализующая описываемый способ управления; на фиг,2 - Т-Б-диаграмма для определения КПД детаццеров,Система содержит рсгулкруемяй компрессор 1 с ткристорнь 1 М бгеоком 2,Иа расчетной Т - Б-диаграмме ( фиг,2) показаны кркттые давления и энтальцкк, где по зттаченетям температуры к давления определяют исходные точки энтальпии Гязя ня вхоцях и ттн" ходах детандеров,вают КПД детандерВх цо которыи расчитыгде Т и Т ц, - температуры хлад-. агента на входе ивыходе детацдера соответств сттето;давления хлядагентя ня входе и выхо ттх алых де детандера, соответственно;эцтальпик на входе и выходе детандерасоответственно. измеетгцОщим т роизводительность кОмпрессора 1, теплообмецникк 3-8, черезкоторые проходят турбоде таттдерттый поток 9, ОсеОвттОЙ пОтОк 10 и Обратныйпоток 11, регулируемые турбодетанде-,ры 12-14 с маслораспредегтителями 1517 и датчккямц 18-20 оборотов соответственно, порпшевой детацдер 21 склапяцамк 22 впуска и выпуска к электромагнитной муфтой-тормозом 23, регулируемый дроссель 24, датчики 2532температуры, устяттотзттеттттые на вхоттахи выходах детяттдерот 1, датчики 33.-40давления, микрОЭВ 11 41 и термометр 42,установленный ца теттлообттеттттитсе 8.Датчик 43 уровня измеряет уровень исборнике 44 х;кдкого гелия, газгольдер 45 предназначен для сбора газообразного гелия,Этттальпкя 1 при изоэнтропийном5процессе расширения хладагента определяется проведением из точки с коордццатамк Т. , Р изоэнтропы до пересечения с изобарой РВыхСистема,реализующая способ управттецтчя криогенной установкой с перемеццым режимом, работает следующим 10 Образом.Компрессор 1 сжимает пары гелия,поступающие из газгольдера 45 и обратного потока 11, и направляет в линию прямого потока, где гелий под,.15 давленкем .распределяется на два потока - детацдерный 9 и основной 1 О,Производительность компрессора 1 задается тиристорным блоком 2. Детандерный поток 9 проходит через тепло Обменнкк 3 и расширяется в турбодегандере 12., Измеряются температурадатчиками 25 и 2 б и давление датчиками 33 к 34 на входе и выходе соответственно турбодетандера 12, и по 2значениям этих параметров микроЭВ 11 41 рассчитывает энтальпии по ТБ-диаграмме приведенной на фиг.2,к определяет КПД турбодетандера 12,который приводится к максимальному З 0 значению, напретмер, методом последов;ттельного приближения путегл воздействия ца тормозную ступень, а именномаслораспределктель 15 турбодетандера 12, Прием Осуществляется сле- В,: дующим образомИзменяют расход мас- .3ля через маслораспределитель 15, определяют , сравнивают с 1 , определенетым на предыдущем этаге, вьтбиратст максимальное значение , затем "б иогторяют многократно данную операццю и находят 1 , после чего прембхскрящают воздействие на маслораспределцтель 15, Лтталогично рассчитываются к приводят. к максимальному значению КПД остальных турбодетандеров 13 и 14 воздействием на Йх маслораспределители 1 б и 17 соответственно.Основной ноток 10 проходит черезтеплообменники 3-8 и подается в порш- -0 ттеный детандер 21. Оптимизация работы детандера 21, осуществляется путемизмерения температур датчиками 31и 32 ца входе и выходе, а также давлений датчиками 39 и 40 соответственно, и по значениям этих параметровмикрОЭВИ 41 рассчитывает по Т - Бдиаграмме энтальпии,определяет КПДпоршневого детандера 21,который приводится к максимальному методом по1359603 тормозную ступень. РВх иРЯ оставитель Е.Виноградовехред М. Ходанич Корректор.1.Король актор Л.Огар Тираж 47 НИП 1 И Государственно по делам изобретений 3035, Москва, Ж,аказ 6142/4 ПодписноССР о комитета С и открытийРаушскаянаб 5 графическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектна Произв одс тв енн следовательно"о приближения воздеиствием на клапаны 22 впуска и выпуска. Измеряют температуру датчиком 42 последнего теплообменника 8 перед порп- невым детандером 21 и по значению этой температуры корректируют холодопроизводительность поршневого детандера 21 путем воздействия на элек - тромагнитную муфту 23. Кроме того, 10 по датчику 43 уровня осуществляют коррекцию дроссельного потока воздействием на дроссель 24.Производительность установки может изменяться по желанию потреоите ля жидкого гелия, при этом потребитель устанавливает заданную производительность компрессора 1 воздействием на тиристорный блок 2, а микро- ЭВМ 41 рассчитывает по известным зависимостям производительность установки и индицирует на дисплее режимные показатели установки. По датчикам 18- 20 оборотов осуществляется защита турбодетандеров от превышения аварий ного числа оборотов.Формула изобретенияСпособ управления режимами работы криогенной устансвки с компрессором,регулируемыми детандерами, теплооб -менниками на прямых и обратном потоках, дросселем и сборником жпцкогахладагента путем воздели"тпя а расход обратного потока после дросселяпо уровню жидкого хладагент в сборнике, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с, целью сокращения энергозатрат при переменной производительности компрессора, использовании детандеров с тормозными ступенями, выполнении части детандеров в виде турбин,а одного - поршневым с впускными ивыпускными клапанами, дополнительноизмеряют температуру и давление навходах и выходах всех детандеров, определяют их коэффициенты полезногодействия и поддерживают их на максимальных значениях воздействием натормозные ступени турбин и изменением угла отсечки впускного и выпускного клапанов поршневого детандера,кроме того, измеряют температуру теплообменника, установленного передпоршневым детандером, и по ней корректируют холодопронзводительностьпоследнего путем воздействия на его