Способ автоматического управления режимом

О П И С А Н И Е 282969ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт, свидетельства чо -аявлено 05.11.1969 ( 1308960/18 присоединением заявки-л. 17 а, 4/02 27 Ь, 11/10 Комитет по делам зобретений и открытий при Совете Министров СССРоритет -бликовано ОЗ.Х 11.1970, Бюллетень36 Лага опубликования списания 23.11.187 Т вторзобретения А, М. Чикобав Тбилисский научно-исследовательский институт приборостроения и средств автоматизации аявител ПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РЕЖ РАБОТЫ ЦЕХА МНОГОСТУПЕНЧАТБ 1 Х ПОРШНЕВЪХ КОМПРЕССОРОВ ома- жет рнаяемый туИзобретение относится к области авттического управления процессамя и мобыть использовано на различных производствах, где применяются поршневые многоступенчатые компрессоры,Известен способ автоматического управления режимом работы цеха многоступенчатыхпоршневых кохтпрессоров путем уменьшенияподачи предыдущих ступеней регулирующегокомпрессора при увеличении давления цаколлекторах отбора или уменьшения подачипоследующих ступеней этого же компрессорапри уменьшении давления.По предлагаемому способу для огработкцбольших возмущений изменяют подачи нерегулирующих компрессоров, запоминают эти изменения, а при перемене знака возмущений подачи нерегулирующих компрессоров восстанавливают в обратной последовательности,Кроме того, для минимизации расходаэлектроэнергии на сжатие газа очередностьизменения подач нерегулирующих компрессоров задают по относительному приросту расходной характеристики этих компрессоров.начиная с наименьшего.На чертеже представлена структсхема системы, реализующей предлагаспособ,Объект управления состоит из шестис пенчатых газовых поршневых компрессоров ГК, ГКГК-т, , ГК-М со ступенями 1, К 111, 1, 1 ц Г 1 ц отжцмнымц устройствами 1-1, Л, Г 1-1 1-Л, 1 Г-Ж, 5 Г 1-Л на всасывании 1, 1 Г, Г 1 ступеней.Кроме того, система содержит коллекторы1 КЛ, КЛ, КЛГ, КЛ, КЛ- Г 1 А, КЛ-Г 1 В; устройство 2 управления; регуляторы 3, .1 ц 5; блоки 6-1 6-Т, 7-1 7-Х, О Ь, , 8-Л запоминания ц преобразованиясцгналсв устройства управления; датчики 9, 10 и 1, установленные на выходах регуляторов; датчики 12 ц И давления, установленцыц на коллекторах1 с Рассмотрим работу системы по согласованию производительности цеха компрессии с производительностью процесса, в который приходит газ после нагнетания 111 ступени.Если возмущение такого порядка, что оно 20 может быть скомпенсцровано изменением подачи регулирующего компрессора ГК-т на 90/о от полного диапазона изменения его подачи, тогда работа системы исчерпывается действием регулятора давления, заключающе гося в следующем.Прц увеличении давления на коллектореКЛувеличивается сигнал от датчика 13.поступающий на вход регулятора 8, что приводит к увеличению сигнала на выходе регулятора Я, подаваемого на отжимное устройст50 воступени. Последний будет снижать величину подачи 1 ступени регулирующего компрессора ГКдо тех пор, пока не будет уменьшено до заданного значения давление на коллекторе КЛ.Выходной сигнал регулятора 3 увеличивается также при уменьшении давления ниже заданного,на коллекторе КЛ, в результате чего будет уменьшаться подача 1 ступени регулирующего компрессора ГКдо тех пор, пока не будет восстановлено значение давления на коллекторе КЛ.Аналогично работает система по восста новлению давления на остальных коллекторах, а,именно: при снижении давления иа коллекторе КЛи увеличении давления на коллекторе КЛ-Р регулятор 4, воздействуя на отяимное устройство Г ступени, уменьшает подачу 11 ступени регулирующего компрессора ГК, а при снижении давления на коллекторе КЛ-ПА и увеличении давления на коллекторе КЛ-ПБ, регулятор 5, воздействуя па отжимцое устройство П ступени, уменьшает подачу Л ступени регулирующего компрессора ГК.Если возмущение, вызвавшее увеличение давления газа на коллекторе КЛ, такого порядка, что его компенсация требует уменьшения подачи цеха больше чем на 90% полного диапазона изменения подачи регулирующего компрессора ГК-с, то система работает следующим образом: по достижении управляющего воздействия регулятора 3 на отжимцое устройство 1- ступени компрессора ГК90% от своего максимального значения датчик 9 вырабатывает сигнал пах, который поступает ца вход устройства 2 управления.Устройство 2 управления, пока ца его вход децствует сигнал гпах, вырабатывает с определенной частотой командные сигналы. Каждый сигнал способен уменьшить ца 20% от полного диапазона изменения подачу не- регулирующего компрессора, Следовательно, на каждый нерегулирующий компрессор возможно выдать только пять таких сигналов, поэтому устройство 2 управления выдает по пять командных сигналов на каждьш нерегулирующий компрессор по заранее установленной последовательности.Сигналы устройства 2 управления суммируются, запоминаются и преобразуются в управляощие воздействия на отжимые устройства компрессоров соответствующими блокамиб,7 и 8.После компенсации нерегулирующимп компрессорами определенной доли возмущения управляющее воздействие регулятора давления на отжимное устройство ступени компрессора ГЛ- станет меньше 0,9 от своего максимального значения, в тот яе момент исчезнет сигнал шах на входе устройства 2 и последний прекратит выдачу командных сигналов па нерегулирующие компрессоры,Если со временем возмущение уменьшится настолько, что управляющее воздействие рс 10 15 20 25 30 35 ло 55 60 б 5 гулятора давления станет меньше чем 60% от своего максимального значения, датчик 9 вырабатывает сигнал пип, который подас- ся на вход устройства 2 управления, Последнл 11, пока на его вход действует сигнал ппп, вырабатывает командные сигналы с той же частотой, с какой выдавал при наличии сигнала пах, Каждый такой сигнал уменьшает на единицу содержимое в блоках б, 7 и 8 число и тем самьп увеличивает подачу компрессора на 20% от полного диапазона изменения, Эти сигналы устройство управления выдает на нерегулирующие компрессоры в обратной последовательности.Очевидно, что если возмущение уменьшилось, настолько, что для его компенсации достаточно изменение подачи только регулирующего компрессора ГК, то устройство управления, работая по вышеизложенной логике, восстановит до максимума подачи нерегулируюцих компрессоров.Когда церегулирующце компрессоры работают максимальнои подачеи, при па 1 лцчии сигнала ппп устройство управления командные сигналы не вырабатывает,Аналогично работает система при поп 11 кении давлений на коллекторах К.7-1, КУ", КЛ-ИА и прц повышении давлений на коллекторах КЛи К 7-ЛБ, когда возможности регулирующего компрессора ГКпо компенсации возмущения исчерпаны.Устройство 2 управления сигнализирует о полной перегрузке двух нерегулирующих компрессоров ц о полной разгрузке всех нерегулирующих компрессоров. Первое означает, что появилась возмояность остановить один компрессор, а второе означает, что возможности цеха по компенсации возмущения путем измецсшя несдачи компрессоров исчерпаны.Известно, что расходные характерцстики - зависимость расхода электроэнергии Р от ьсличины подачи (нагрузки) Я поршневых шестпступенчатых газовых компрессоров, оснащенных устройствами отжима всасывающих клапанов на части хода для цзменешя величины подачи, являются линейными функциями, и, следовательно, относительные прц.Рросты -- расходньгх характеристик являются постоянпьпи величинами во всем диапазоне изменения подач, Поэтому оптимальное распределение нагрузки между параллельно работающими компрессорами, минимизирующее расход электроэнергии на сжатие газа, достигается при нагрузке, в первую очередь, того компрессора, относительный прирост расходной характеристики которого наимепьплй, а затем остальных по мере возрастания относительных приростов цх расходных характеристик, т. е. в определенной последовательности номеров компрессоров, Разгрузка же компрессоров должна производиться в обратной последовательности номеров компрессоров. С этой целью через вход А в устройство 2 управления задается (вручную ли287969 Предъ 1 ет изобретения Составители Э. Маркова Редакгоо Т. В, Иванова Текрсгп 3. Н, Тараненко Корректор Г, С. Мухи1 пра к 480летам изобретений и открытий прп Совете111 осква, Ж,-Зо, Ра;1 искаи нао., л. 1,5 наказ 12 49ЦНИИПИ Комитета Подписи1 инистров СС Харьк. фп.т прел. Патент автоматически) очередность разгрузки (нагрузки) нерегулирующих компрессоров (по их номерам). Эта минимизация расхода электроэнергии, осуществленная по предлагаемому способу, обеспечивает оптимальный режим работы цеха компрессии. 1, Способ автоматического управления режимом работы цеха многоступенчатых поршневых компрессоров путем уменьшения подачи предыдущих ступеней регулирую 1 цего компрессора при увеличении давления на коллекторах отбора или уменьшения подачи последующих ступеней этого же компрессора пр:., уменьшении давления, огличпющийся тем, что, с целью отработки больших возмущений изменяют подачи гнерегулирующих компресс соров, запоминают эти изменения, а прп перемене знака возмущений подачи нерегулнрующих компрессоров восстанавливают в обратной последовательности.2, Способ по п. 1, огличающгйся тем, что, 10 с целью минимизации расхода электроэнергии на сжатие газа, очередность изменения подач нерегулирующих компрессоров задают по относительному приросту расходной характеристики этих компрессоров. начиная с наименьшего.