Система автоматического регулирования давления на выходе группы совместно работающих компрессоров

Союз СоветскниСоцналистнческнкРеспублнк ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1727874(23) Приоритет Опубликовано 15.04,80. Бюллетень РЙ 14 по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 18.04.80 А, А, Андреев, Л, П, Браверман, Ю. А. Гурбич, Ю, Н, Дмитриев и А, Г, Лактионов(72) Авторы изобретения Специальное конструкторское бюро "Газприборавтоматика(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ НА ВЫХОДЕ ГРУППЫ СОВМЕСТНО РАБОТАЮЩИХ КОМПРЕССОРОВИзобретение относится к области автоматического регулирования режимагруппы совместно работающих компрессоров,Известна система автоматического регулирования давления на выходе группысовместно работающих компрессоров, содержащая регулятор давления, входы которого соединены с задатчиком и датчикомдавления, а выход - с регулируемыми ортОганами, и датчики представительного параметра для каждого компрессора 1.Недостатком указанной системы является наличие в ней индивидуальных ргуляторов представительного параметра,количество которых равно числу компрессоров, что значительно усложняет ее,уменьшает надежность и повышает стоимость,Целью изобретения является упрощениесистемы и повышение ее надежности,Цель достигается тем, что регуляторснабжен цеттью обратной связи с элементом запрета и дополнительно включает 2пороговое устройство, элемент памяти,узел выбора, ключ, инвертор и блок вььдержки времени, причем датчик представительного параметра ведущего компрессора соединен с регулятором через узелвыбора и ключ, вход ключа и вход элемента запрета связаны с выходом элемента памяти, вход которого подключенк пороговому ус тройству, вход последне"го соединен с выходами задатчика и датчика давления, а вход элемента памятисвязан через блок выдержки времени иинвертор с выходом регулятора,Кроме того, в систему введены дополнительный регулятор с узлом сравнения,три коммутатора, узел синхронизации ииндивидуальные корректоры режима, причем входы узла сравнения дополнительного регулятора соединены с узлом выбораи выходами первого и второго коммутаторов, первые входы которых соответст-венно подключены к датчикам представительного параметра и индивидуальным корректорам, а выход дополнительного регу3 7278лятора связан через третий коммутаторс регулирующими органами всех компрессоров, вторые входы комлутаторов соединены с выходом узла синхронизации,вход. которого соедийен с выходом инвертора,На чертеже изображена блок-схемаописываемой системы.Система содержит регулятор 1 давле - ния, включающий узел 2 сравнения, поро Оговый элемент 3 с цепью внутренней обратной связи, задатчик 4, датчик 5 дав"ления, регулируемые органы 6, датчики7 представительного параметра, цепь 8обратной связи с элементом 9 запрета, 15пороговое устройство 10, элемент 11памяти, узел 12 выбора, ключ 13, инвертор 14, блок 15 выдержки времени,дополнительный регулятор 16 с пороговым элементом 17 и узлом 18 сравнения, три коммутатора 19, 20, 21, узел22 синхронизации, индивидуальные корректоры 23 режима, компрессоры 24 и трубопровод 25,Система работает следующим образом,При изменении уставки, рассогласование по давлению превышает уровеньсрабатывания порогового устройства 10и запускает элемент 11 памяти, выходной сигнал которого отпирает ключ 13 и ЗОзапирает элемент 9 запрета, в результате чего к входу узла 2 сравнения регулятора 1 поступает сигнал, пропорциональный представительному параметру компрессора и приходящий от датчика 7 ком- З 5прессора 24, произвольно выбранного вкачестве ведущего, через узел 12 выбора, Так как элемент 9 запрета отключаетв этом случае дополнительную цепь 8 оратной связи, динаМические характеристи Оки регулятора 1 давления определяютсяцепью внутренней обратной связи, На выходе регулятора 1 появляется сигнал,который воздействует на индивидуальные регулирующие органы 6 всех компрессоров 4524 до тех пор, пока не наступит равновесие в узле 2, что фиксируется с помощью порогового элемента 3 регулятора 1,Равновесие в узле 2 настуйает в тече- ние относительно малого промежутка времени, так как при отключенной цепи 8обратной связи характеристики регулятора 1 близки к релейным и изменение режима всех компрессоров происходит с собственной скоростью индивидуального регулирующего органа 6. Затем с динамикой,определяющей характеристиками трубопровода 25, рассогласование по давле 74нию иа пшает ул 1 еньшат,ся, что приводитк соответствующему изменению в режимеслежения всех компрессоров, так что равновесие входов в узле 2 все время сохраняется,После того как величина давления стабилизируется, на выходе регулятора 1сигнал больше не появляется,.так что возникает постоянный сигнал на выходе инвертора 14, и по окончании заданногоинтервала времени, выбранного, исходяиз постоянных времени участка трубопровода, срабатывает блок 15 выдержки времени, который сбрасывает сигнал элемента 11 памяти. Ключ 13 закрывается ипрекращается подача сигнала, пропорционального представительному параметруведущего агрегата, на узел 2 сравнения,В результате этого на входе пороговогоэлемента 3 вновь появляется сигнал рассогласования, который отрабатывается созначительно меньшей скоростью, определяемой подключившейся через элемент 9запрета дополнительной цепью 8 обратнойсвязи, параметры которой выбираются в.соответствии с динамическими характерис.тиками прилегающего участка трубопровода. За счет релейно-импульсной характеристики регулятора 1 в этом режиме эквивалентная скорость перемещения индивидуальных регулирующих органов 6 уменьшается в сотни раз, что обеспечивает устойчивую работу устройства при пропорционально-интегральном принципе регули.рования давления, Медленное изменениережима компрессоров осуществляется дотех пор, пока рассогласование на выходеузла 2 не станет меньше зоны нечувствительности элемента 3, На этом процессрегулирования заканчивается,Таким образом, процесс регулирования, обеспечиваемый системой, при первоначальном рассогласовании, превышающем уровень срабатывания порогового устройства 10, состоит из двух этапов - статического регулирования и по истечении заданного интервала времени после него медленного устранения статической погрешности. Настройка порогового устройства 10 выбирается, исходя из требуемсго качества переходного процесса по реальным характеристикам объекта регулирования. Если рассогласование по давлению не достигает уровня срабатывания порогового устройства 1 О, то цепь 8 обратной связи и выход узла 1.2 выбора к регулятору 1 не подключаются и имеет5 7278место только второй этап процесса регу-лирования,Чтобы компенсировать накапливающуюся в процессе регулирования разность врежимах отдельных компрессоров, в тепериоды времени, когда регулятор 1 неимеет сигнала на выходе, что фиксируелся инвертором 14, происходит поочередная установка режима. всех компрессоров.Процесс происходит следующим образом. 10На вход узла 18 сравнения дополнительного регулятора 16 подается в качеот 3ве задания величина представительногопараметра ведущего компрессора. Послезапуска от узла 22 синхронизации коммутаторов 19, 20, 21 к регулятору подключается набор входных и выходных уст 1ройств, соответствуюших компрессору,следующему за ведущим, а именно к входам узла сравнения подключаются в качестве дополнения к заданию сигнал отиндивидуального корректора 23 режимачерез коммутатор 20, в качестве компенсирующего рассогласование сигнал, пропорциональный представительному парамет 25ру через коммутатор 19. При этом выход регулятора 16 через коммутатор 21соединяется с соответствующим регулирующим органом 6. Режим койтролируе-,мого компрессора изменяется в сторону30уменьшения рассогласования,После того как пороговый элемент17 фиксирует снижение рассогласовайияна выходе узла 18 сравнения до заданной величины происходит синхронное переключение коммутаторов 19, 20 и 21на следующий компрессор, после чего про-.цесс повторяется и т,д. После обходакоммутаторами есех компрессоров уста 40навливается заданное соотношение режимов, обеспечивающее оптимальные экономические характеристики,Таким образом, сохраняя все преиму-.шества известных технических решений,45данная система обеспечивает существенное увеличение производительности группы компрессоров за счет повышения точности поддержания давления, улучшаеткачество переходных процессов и повыша 50ет надежность работы, Кроме того, в отличие от известных систем, она содержитодин регулятор рехама компрессоров независимо от их количества, что снижаетстоимость системы и создает основу для55унификации конструкторских решений,74 б формула изобретения1. Система автоматического регулирования давления на выходе группы совместно работающих компрессоров, содержащаяя регулятор давления, входы которс- го соединены с задатчиком и датчиком давления,а выход - с регулируемыми органами, и датчики представительного параметра для каждого компрессора, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения системы и повышения ее надежности, регулятор снабжен цепью обратной связи с элементом запрета и дополнительно включает пороговое устройство, элемент памяти, узел выбора, ключ, инвертор и блок выдержки времени, при-/чем датчик представительного параметра ведущего компрессора соединен с регулятором через узел выбора и ключ,. вход ключа и вход элемента запрета связаны с выходом элемента памяти, вход которого подключен к пороговому устройству, вход последнего соединен с выходами задатчика и датчика давления, при этом вход элемента памяти связан через блок выдержки времени и инвертор с выходом регулятора.2. Система по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что в нее введены до- полнительный регулятор с узлом сравнения, три коммутатора, узел синхронизации и индивидуальные корректоры режима,причем входы узла сравнения дополнительного регулятора соединены с узлом выбора и выходами первого и второго коммутаторов, первые входы которых соответст . венно подключены к датчикампредставительного параметра и индивидуальным корректорам, а выход дополнительного регулятора связан через третий коммутатор с регулирующими органами всех компрессоров, вторые входы коммутаторов соединены с выходом узла синхронизации, вход которого соедщен с выходом инвертора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Гуськов А. М. Система автоматического регулирования работы газотурбинной компрессорной станции, серия "Автоматизация, телемеханизация и связь в газовой промышленности", ВНИИгазпром, М., 1968, с, 40-42, рис, 8.дько орректор Т Скворцов дписн СССР 4/ Заказ 1105/35 Тираж 725 ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб