Способ защиты компрессора от помпажа и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1)4 Р 04 П 27/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ПНТ СССР ВСЕСОЮЗНАЯТЕНТНО ЕХНйЧЕСЕ, ЬлИО С г НИЕ ИЗОБРЕТЕНИ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 4-0.89. Бюл. У пдевскии институтрожного транспортаАксянов, 1 О.И.Климнрев515 (088. 8)рское свидетельскл. Р 04 П 27/ООБ ЗАЩИТЫ КОМПРЕУСТРОЙСТВО ДЛЯ жене тво СССР 2, 1980. ССОРА ОТ ЕГО ОСУни зволяет повысит надежность защиты компрессор помпажа. Датчиком 1 измеряют ческие напряжения в элемента отинамиконс кт льных соспряжений рукции, сигнал датчика черезтель 2 подают на анализатор 3анализируют спектр сигналов ивайт с заданными максимальным л гдесрав но режиме ра-, 1 ил. н- езна ф(21) 39826,БО 147 О 991 ниями составляющих спектра з блоке 6сравнения, причем заданные значения,поступающие из блока 8 памяти, корректируются по сигналам датчика 7 частоты вращения ротора компрессора вфункциональном преобразователе 9.Припревышении разностью измеренного и заданного значений порогов срабатывания первого 1 О и второго 14 компараторов формируются сигналы наличияпомпажа, которые через первый и второй элементы И 11 и 15 поступают напервое реле 12 и второе реле 17,включающие индикатор 22 предпомпаж- .ного режима, индикатор 23 помпажа ипривод 18 топливного клапана, Это,позволяет повысить надежность защиты за счет сравнения с тавляющих динамичес при помпаже и норма боты двигателя. 2 сИзобретение относится к защитекомпрессоров от помпажа,Целью изобретения является повышение надежности защиты.На чертеже представлена блок-схе 5ма устройства, реализующего предлагаемый способ.Устройство содержит датчик 1 контролируемого параметра, усилитель 2,анализатор 3 спектра, первый ключ 4,второй ключ 5, блок 6 сравнения, датчик 7 частоты вращения ротора компрессора, блок 8 памяти, Функциональный преобразователь 9, первый компаратор 10, первый элемент И 11, первое реле 12, блок 13 индикации,второй кампаратор 14, второй элемент И15, усилитель 16 мощности, второе реле 17 и привод 18 топливного клапана. 20Кроме того, устройство содержит инвертор 19 и дифференциальный усилитель 20 блока сравнения, а также индикатор 21 устойчивой работы, индикатор 22 предпомпажного режима и индикатор 23 помпажа,Способ реализуется следующим образом.При работе компрессора динамические напряжения элементов конструкции компрессора например, корпуса,деталей крепления компрессора и т.п.)измеряются датчиком 1, в качестве которого может быть использован тензорезистор, С выхода датчика 1 сигналыподаются через усилитель 2 на анализатор 3 спектра, который реализуетсяв виде узкополосных Фильтров, настроенных на выбранные частоты низкочастотной области спектра колебаний, 40характеризующей помпаж, С выходаанализатора спектра сигналы поступают на блок 6 сравнения, где сравниваются с заданными значениями сигналов, поступающими с выхода функцио- д 5нального преобразователя 9. Заданныезначения сигналов Формируются заранее при заведомо нормальном режимеработы компрессора. При этом на первый ключ 4 и второй ключ 5 подаютсясигналы от переключателя режима непоказан) и блок 8 памяти подключается к выходам анализатора спектра и кдатчику 7 частоты вращения роторакомпрессора. Запись значений спектральных составляющих колебаний осуществляется вместе с соответствующим сигналом датчика 7 частоты вращения, причем каждое последующее значение спектральной составляющей записывается только в случае, если оно превышает значение, записанное в блоке 8 памяти, обеспечивая тем самым запоминание максимальных значений спектральных составляющих при работе компрессора в нормальном режиме.После запоминания максимальных значений спектральных составляющих первый и второй ключи отключают блок 8 памяти, который далее работает в режиме чтения, При этом с выхода блока 8 памяти и датчика 7 частоты вращения сигналы поступают на функциональный преобразователь 9, который представляет собой масштабирующий усилитель с переменным коэффициентом усиления, равным отношению частот вращения ротора компрессора на исследуемом режиме и режиме, при котором снималась эталонная спектрограмма, С выхода функционального преобразователя 9 полученное заданное значение сигнала поступает на блок 6 сравнения, где сравнивается с измеренным значением, поступающим с выхода анализатора спектра. Разность измеренного и заданного значений сигналов поступает на входы первого 10 и второго 14 компараторов, причем порог срабатывания первого компаратора устанавливается меньше порога срабатывания второго компаратора. Если сигнал на входах первого и второго компараторов меньше их порогов срабатывания, то на их выходах сигналы соответствуют логическим нулям, сигналы на выходах первого и второго элементов И 11 и 15 равны нулю, первое реле 12 и второе реле 17 обесточены и нормально замкнутые контакты (не показаны) первого реле 12 обеспечивают подачу питания на индикатор 21 устойчивой работы в блоке 13 индикации. Если сигнал на входах первого и второго компараторов увеличивается до значения порога срабатывания первого компаратора, на выходе первого компаратора 10 и, соответственно, на выходе первого элемента И 11 Формируется сигнал, соответствующий логической единице, что приводит к срабатыванию первого реле 12, отключению индикатора 21 устойчивой работы и включению индикатора 22 предпомпажного режима. При увеличении сигнала на входах первого и второго компараторов до значения порогаз 1срабатывания второго компаратора 14.на выходе последнего, а также на выходе второго элемента И 15 формируется сигнал, соответствующий логической единице, который поступает навторое реле 17, При срабатывании второго реле 17 включается индикатор 23помпажа и привод 18 топливного кла- .пана обеспечивает отсечку топлива,если компрессор приводится во вращение турбиной,. В других случаях возможно включение вместо привода 18топливного клапана привода направляющих аппаратов, клапана перепуска газа, увеличение частоты вращения привода и т.п, по сигналу наличия помпажа,470991 ных составляющих колебаний, а в качестве контролируемого параметра используют динамические напряжения в5элементах конструкции компрессора.2, Устройство защиты компрессораот помпажа, содержащее датчик контролируемого параметра, усилитель,анализатор спектра, первый и второйключи и блок сравнения, причем датчикконтролируемого параметра подключенк усилителю, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что оно дополнительно содержитдатчик частоты вращения ротора компрессора, последовательно соединенные блок памяти и функциональный преобразователь, последовательно соединенные первый компаратор, первыйэлемент И, первое реле и блок индикации, последовательно соединенныевторой компаратор, второй элемент И,усилитель мощности, второе реле ипривод топливного клапана, причеманализатор спектра подключен входом25 к усилителю, а выходами - к первомувходу блока сравнения и через первыйключ - к блоку памяти, датчик частотывращения ротора компрессора подключенк функциональному преобразователю и30 через второй ключ - к блоку памяти,вход второго компаратора подключен кблоку сравнения, выход первого элемента И подключен к второму входу второго элемента И, второе реле подключено к блоку индикации, а блок сравнения подключен вторым входом к функциональному преобразователю, выходом - к первому компаратору,формула изобретения 1, Способ защиты компрессора от помпажа путем измерения колебаний контролируемого параметра выделения области спектра колебаний, характеризующей помпаж, сравнения измеренного уровня спектральных составляющих колебаний с заданными значениями и выдачи сигнала наличия помпажа при превьппении пороговой величины разностью измеренного уровня спектральной составляющей и заданного значения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности защиты, дополнительно измеряют частоту вращения ротора компрессора и по измеренному значению частоты корректируют заданные значения спектральСоставитель А. БарышниковРедактор Г.Волкова Техред М.Ходанич Корректор И.Муска Заказ 1572/40 Тираж 520 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,Ужгород, ул. Гагарина, 101