Система противопомпажной защитыкомпрессорной установки

Союз Советских Социалистических РеспубликГосударственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения Сергеев Киевский институт автоматики им, ХХУ съез а КПСС.(54)СИСТЕМА ПРОТИВОПОМПАЖНОЙ ЗАЦИТЫ КОМПРЕССОРНОЙ УСТАНОВКИ Изобретение относится к управле-нию компрессорными установками, вчастности, нагнетателями природногогаза газоперекачивающих агрегатовкомпрессорных станций магистральныхгазопроводов,Известна система противопомпажнойзащиты компрессорной установки, содержащая датчики расхода газа черезкомпрессор и перепада давлений накомпрессоре с защитной сеткой, соединенные через сумматор с регуляторами контуров плавного и релейного перепуска газа, выходы которых черезлогическое устройство подключены к 15исполнительным механизмам перепускагаза а также блок автоматическогорегулирования частоты вращения приво"да компрессора, связанный с исполнительным механизмом подачи топлива в камеру сгорания, и кран аварийного останова привода 11.Недостатком известной системыявляется то, что в ней не учитываются характерные технологические особенности компрессорных установок,а именно:для компрессорной установки сприводом от газотурбинного двигателя режим работы может изменяться 30 как автоматически, так и оператором путем изменения частоты вращения ротора компрессора, При этом глубокое снижение частоты вращения может привести к возникновению неустойчивой работы компрессора. Известная система не предусматривает ограничения частоты вращения с точки зрения возникновения помпажных колебаний компрессора;ряд компрессорных установок по соображениям техники безопасности в отношении лопаток рабочего колеса компрессора предусматривает установку на входе компрессора защитной сетки. Сетка периодически засоряется, а это сопряжено с потерей компрессором устойчивой работы.Известная система в этом случае защищает компрессор от помпажа.Цель изобретения - увеличение надежности защиты компрессора от . помпажа.Поставленная цель достигается тем, что система содержит датчик перепада давлений на защитной сетке, датчик частоты вращения ротора компрессора, вычислитель и запоминающее устройство, связанное с датчиками частоты вращения и перепада дав 80870220 25 30 35 40 45 50 55 ао 65 лений на компрессоре, причем входывычислителя соединены с датчикамирасхода и частоты вращения, входылогического устройства связаны свыходами датчика перепада давленийна защитной сетке, вычислителя и запоминающего устройства, а выходы логического устройства - со входамиблока автоматического регулированиячастоты вращения привода компрессораи крана аварийного останова.На чертеже представлена блок-схемасистемы.Система содержит датчики 1 и 2расхода газа через компрессор и перепада давлений на компрессоре, сумматор 3, регуляторы 4 и 5 плавногои релейного перепуска газа, логическое устройство б, исполнительные механизмы 7 и 8 перепуска газа, блок9 автоматического регулирования частоты вращения привода 10 компрессора, исполнительный механизм 11 подачи топлива в камеру 12 сгорания,кран 13 аварийного останова привода,датчик 14 перепада давлений на защитной сетке, датчик 15 частоты вращения ротора компрессора, вычислитель16 и запоминающее устройство 17.На чертеже изображен компрессор18 нагнетатель) с защитной сеткой19 на входе и с газотурбинным приводом 10, состоящим из воздушного компрессора 20, газовой турбины 21 исиловой турбины 22,Система работает следующим образом.После выхода системы на режим вустройстве 17 запоминаются значения выходных сигналов датчиков 2 и15. При изменении режима работы компрессора 18 запоминающее устройство17 выдает в логическое устройство 6сигнал о причине изменения режима.При изменении режима работы компрессора, вследствие изменения нагрузки, вызванного, например, снижением потребления газа у потребителясигналы датчиков 1 и 2 сравниваютсяв сумматоре 3, после чего сигналырассогласования поступают на входырегуляторов 4 и 5. При наличии сигнала от запоминающего устройства 17регуляторы 4 и 5 с помощью логического устройства б управляют исполнительными механизмами 7 и 8. Открытие исполнительных механизмов7 и 8 позволяет обеспечить перепусксоответствующего количества газа свыхода на вход компрессора, что способствует установлению устойчивогорежима работы. При этом, если нагрузка возмущение) иэменяетая медленно,то по сигналу сумматора 3 включаетсяконтур плавного.перепуска газа, состоящий иэ регулятора 4 и исполнительного механизма 7, При скачкообразных .возмущениях .по нагрузке по сигналу сумматора З.включается контур ре.лейного перепуска газа, состоящий из регулятора 5 и исполнительного ме ханизма 8.При изменении режима работы компрессора, вызванного глубоким снижением частоты вращения, вычислитель 16 по сигналам датчиков .1 и 15 и при наличии сигнала от запоминающего устройства 17 выдает через логическое устройство б корректирующий сигнал в блок 9 регулирования частоты вращения, управляющего исполнительным механизмом 11. Исполнительный механизм 11 изменяет дозировку количества подаваемого топлива в камеру 12 сгоранияпривода 10, компрессора 18 и ограничивает тем самым дальнейшее снижение частоты вращения ротора компрессора. При засорении защитной сетки 19, когда удержание компрессора в устойчивой области работы ни байпасированием газа, ни изменением частоты вращения неэффективно, сигнал датчика 14 перепада давлений на защитной сетке 19, поступая в логическое устройство б, блокирует каналы управления исполнительными механизмами 7, 8 и 11 и управляет краном 13, пре кращающим подачу топлива в камеру 12 сгорания, Происходит аварийный останов установки.Таким образом, полнота использования в предлагаемой системе информации о состоянии компрессорной установки, воэможность распознавания причины ее режима работы и Формирование наиболее целесообразной команды управления установкой позволяет повысить надежность защиты компрессора от помпажа. Формула изобретения Система противопомпажной защиты компрессорной установки, содержащая датчики расхода газа через компрессор и перепада давлений на компрессоре с защитной сеткой, соединенные через сумматор с регуляторами контуров плавного и релейного пере- пуска газа, выходы которых через логическое устройство подключены к исполнительным механизмам перепуска газа, а также блок автоматического регулирования частоты вращения привода компрессора, связанный с исполнительным механизмом подачи топлива в камеру сгорания, и кран аварийного останова привода, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности, она содержит датчик перепада давлений на защитной сетке, датчик частоты вращения роТора компрессора, вычислитель и запоминающее устройство, связанное с датчиками частоты вращения и пере808702 Составитель Редькоедактор М. Лысогорова Техред Е.Гав илешко Корректор В.Синицкая аз 363/35 ВНИИПИ ГосУдаР по делам изо 113035, МоскваТираж 723 венного комитета С етений и открытий -35 Раушская наб. ПодписноеСР илиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектна пада давлений на компрессоре, причемвходы вычислителя .соединены с датчиками расхода и частоты вращения,входы логического устройства связаны свыходами датчика перепада давленийна защитной сетке, вычислителя и запоминающего устройства, а выходы логического устройства - со входами блока автоматического регулирования частоты вращения привода компрессора и крана аварийного оста- нова.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР М 408056, кл. Г 04 О 27/02, 1975.