Способ оптимального управления двухступенчатой холодильной турбокомпрессорной установкой

(19) 51)5 Е 25 В 49 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ ЕТЕНИ ЬСТВ-М .: Гостор овскии,В,Н.Замолгий л одиль ньгиздат,я настроики задатчиков а меренных, д томатическ на всасыва х регуляторов давлении ии в низкотемпературной пературной секциях комдавления конденсации в е, обеспечивающих полуной потребителем конечнойохлаждаемого воздуха, ения которой последнюю т постоянной, все автомавысокоте пресс конде ато ада чение темпе после стижваю ие регуляторы от ельно измеряют и мую компрессором овку углов повор оров в низкотемп температурной сек о достижения мин ча до- пот щностьи провод ребля ректи дифАу высок ор" а лопататурнойиях компального ресения потребляемой мощности,Иэобрной техн ение относится к холодиль- вано для оптимального управления техе и может быть использо- нологическими режимами работы двух(54) СПОСОБ ОПТИМАЛЬНОГОУПРАВЛЕНИЯДВУХСТУПЕНЧАТОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ ТУРБОКОМПРЕССОРНОЙ УСТАНОВКОЙ(57) Изобретение относится к холодильной технике. Целью изобретенияявляется повышение энергетическойэффективности двухступенчатой холодильной турбокомпрессорной установки (ДХТУ) при расширении диапазонаработы установки по расходам и температурам охлаждаемого воздуха. Способ применим. к ДХТУ, предназначеннымдля охлаждения сжатого воздуха, оборудованных двухсекционными центробежными компрессорами с поворотнымилопатками дифузоров, воздухоохлади"телями, испарителями, промсосудами,конденсаторами и автоматическими регуляторами, осуществляется путемизмерения давлений на всасывание внизкотемпературной и высокотемпературной секциях компрессора и их регулирования изменением положения поворотных лопаток диффузаров, измерениядавления в конденсаторе и его регулирования изменением расхода охлаждающей воды и отличается тем, что длядостижения поставленной цели дополнительно измеряют температуру, расход, давление и влагасодержание охлаждаемого воздуха на входе в воздухоохладитель высокотемпературной секции. температуру и расход охлаждающей воды на входе в конденсатор,расходы теплоносителей в теплообменных аппаратах, конечную температурувоздуха на выходе из воздухоохладителя низкотемпературной секции,по которым определяют требуемые параметры, с учетом изменения значений иСостояние ДХТУ характеризуется измеряемыми параметрами расхода 22, температуры 23, давления 24 и влагосодержания 25 охлаждаемого возду 55 ступенчатых холодильных турбокомпрессорных установок (ДХТУ), предназначенных для охлаждения потоков газообразных и жидких сред в газовой, химической, нефтеперерабатывающей отраслях промышленности.Цель изобретения - повышение энер-гетической эффективности ДХТУ прирасширении диапазона работы установки по расходам и температурам охлаждаемого воздуха.На чертежепредставлена системауправления, реализующая предлагаемыйспособ.15Система оборудована центробежнымкомпрессором с низкотемпературной(НТС) 1, высокотемпературной (ВТС) 2ступенями с поворотными лопатками3-4 диффуэоров НТС и ВТС и исполнительным механизмом 5 привода поворота лопаток диффузора, приводным электродвигателем ЦБК 6, воздухоохладителем 7 и испарителем 8 ВТС, воздухоохладителем 9 и испарителем 10 НТС,промсосудом 11, конденсатором 12,дроссельными вентилями 13 и 14, содержит управляющую микроЭВМ 15, устройство 1 б,связи с объектом, интерФейс 17, периферийные устройства 18,автоматические регуляторы давленийна всасывании в НТС 19 и ВТС 20 ЦКБи давления конденсации в конденсаторе 21, а также датчики для измерений расходов 22, температур 23, давлений 24 и влагосодержаний 25 охлаждаемого воздуха на входе в воздухоохладитель ВТС, расхода 26 и начальной 27 температуры охлаждающей воды на входе иэ воздухоохладителяНТС 28, расходов теплоносителей в40теплообменных аппаратах ВТС 29 и НТС30, мощности привода ЦБК 31, которыечерез устройство связи с объектоми интерфейс вместе с автоматическими регуляторами связаны с микроЭВМ.45Оператор 32 контролирует работу ЯТУпо информации, которая выводится напериферийные устройства и при необходимости может вносить соответствующие коррективы. 50Система управления, реализующаяпредлагаемый способ оптимальногоуправления ДХТУ, работает следующимобразом. ха на входе в воэдухоохладитель ВТС, расхода 26 и начальной 27 температуры охлаждающей воды на входе в конденсатор, расходов теплоносителей в теплообменных аппаратах НТС 30 и ВТС 29, конечной температуры охлаждаемого воздуха на выходе из воздухоохладителя НТС, мощности принода ЦБК 31, которые воспринимаются соответствующими измерительными преобразователями 22-31. В задачу ИП входит преобразование измеряемых параметров в стандартизированные электрические сигналы в аналоговой или цифровой Форме, Преобразованные,.сигналы с выходов измерительных преобразователей 22-31 передаются в устрой" ство 16 связи с объектом, которое осуществляет измерение преобразованных величин и их преобразование в цифровой код. Через интерфейс 17 измерительная информация в виде кодированных сигналов передается в микроЭВМ 15, которая предназначена для математической обработки поступающей от ДХТУ информации, а также для управления по заданной оператором программе работой устройства связи с объектом и периферийных устройств 18. Периферийные устройства предназначены для ввода управляющей и вспомогательной информации от оператора 32 н передачи их в микроЭВМ 15, выдачи и регистрации результатов измерений и расчетов, Устройство связи с объектом осуществляет настройку задатчиков автоматических регуляторов 19-21 по полученным от мини- ЭВМ 15 оптимальным значениям давлений на всасывание НТС и ВТС давление конденсации для требуемого по условиям эксплуатации режима работы ДХТУ, а при работе алгоритма проб" ного поиска (после отключения регу- ляторов ) устройство связи с объектом, воздействуя на асинхронный электропривод диффузорных лопаток 5, корректирует значения углов поворота лопаток диффуэоров в НТС и ВТС по измеряемым значениям мощности привода ЦБК и конечной температуры охлаждаемого воздуха на выходе из воздухоохладителя НТС 28 на величину отклонений йЫ . иЫвчолученных от микроЭВМ. Формула изобретения 1 1Способ оптимального управления двухступенчатой холодильной турбокомпрессорной установкой для охлаж 158 Я 28дения сжатого воздуха, с двухсекционным центробежным к омп рес сором с поворотными лопатками диффузоров, воздухоохладителями, испарителями, пром"сосудом, конденсатором и автоматическими регуляторами путем измерениядавлений на всасывании в низкотемпературной и высокотемпературной секциях компрессора и их регулированияизменением положения поворотных лопаток. диффузоров, измерения давленияв конденсаторе и его регулированияизмерением расхода охлаждающей воды,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения энергетической эффективности при расширении диапазона работы установки по расходам итемпературам охлаждаемого воздуха,дополнительно измеряют температуру, 20расход, давление и влагосодержаниеохлаждаемого воздуха на входе ввоздухоохладитель высокотемпературнойсекции, температуру и расход охлаждающей воды на входе в конденсатор, 25 расходы теплоносителей в теплообменных аппаратах, температуру воздухана выходе иэ воздухоохладителя ниэкотемпературной секции, по которымопределяют требуемые параметры, сучетом изменения значений измеренных, для настройки задатчиков автоматических регуляторов давлений навсасывании в низкотемпературной секциях компрессора и давления конденсации в конденсаторе, обеспечивающихполучение заданной потребителем ко"нечной температуры охлаждаемого воз-.духа, после достижения которой последнюю поддерживают постоянной, всеавтоматические регуляторы отключа"ют, дополнительно измеряют мощность,потребляемую компрессором, и проводят корректировку значений углов поворота лопаток диффузоров в ниэкотемпературной и высокотемпературной секциях компрессора до достижения минимального значения потребляемой мощности,